Vii. кожа и органы чувств

Основные этапы филогенеза

Филогенез кожи

Кожа животных и человека состоит из эпидермиса (эпителий) и дермы (собственно кожа), образованной волокнистой соединительной тканью. У всех беспозвоночных эпидермис однослойный, а соединительная часть развита слабо; и лишь у иглокожих и головоногих моллюсков волокнистые структуры образуют мощный слой. У некоторых беспозвоночных образовались производные кожного эпителия, например, раковины моллюсков, хитиновый скелет членистоногих. У позвоночных в процессе эволюции образовался многослойный эпидермис с разнообразными придатками, сильно развилась дерма с гиподермой.

У круглоротых рыб эпидермис многослойный неороговевающий и содержит множество слизистых желез. Верхний рыхловолокнистый слой дермы рыб содержит чешую. У земноводных поверхностные клетки эпидермиса ороговевают, в верхнем слое дермы залегают многочисленные слизистые железы. У пресмыкающихся эпидермис ороговевает очень сильно, образуя чешую и щитки.

Кожа птиц отличается сильным развитием производных эпидермиса – перьев, а сам эпидермис и волокнистые структуры дермы развиты слабее.

У млекопитающих (кроме китов) кожа имеет придатки – волосы, ногти, сальные и потовые железы. Дерма вдается в эпидермис в виде соединительнотканных сосочков, что улучшает питание эпидермиса (это сосочковый слой дермы). Глубжележащий слой дермы млекопитающих называется сетчатым (ретикулярным). Оба слоя дермы пронизаны сетью эластических волокон.

Орган обоняния

По роли обоняния и степени развития обоняния животных делят на макросматиков, микросматиков и аносматиков. К первой группе относятся животные с хорошо развитым обонятельным аппаратом (к ним относятся большинство млекопитающих). Вторая группа включает птиц и приматов. К третьей группе относятся зубатые киты (дельфины и кашалоты), у которых органы обоняния отсутствуют. У человека обоняние играет значительно меньшую роль, чем зрение и слух. Однако его роль возрастает при слепоте и особенно полной глухонемоте, когда оно остается основным видом дистантной чувствительности.

У низших беспозвоночных орган обоняния входит в состав других видов сенсорной рецепции и чаще представлен специализированным органом – осфрадиями. Органами обоняния насекомых являются специализированные чувствительные сенсиллы (расположены в усиках). У низших позвоночных органы обоняния представлены парными носовыми ямками, покрытыми чувствительным эпителием. У млекопитающих строение обонятельного отдела усложняется за счет развития раковин и многочисленных выростов решетчатой кости. У человека орган обоняния подвергся редукции и занимает сравнительно небольшой отдел в верхнезадней части полости носа.

Орган вкуса

В эволюционном ряду происходит усложнение организации вкусового анализатора. Так, у насекомых вкусовой анализатор образуют 4-5 нервных клеток, содержащихся в сенсорных волосках. У рыб имеются вкусовые почки. Вкусовой анализатор амфибий позволяет различать все вкусовые качества пищи и воду. У птиц вкусовой анализатор развит недостаточно, хотя вкусовые почки описаны у птиц разных видов.

Орган зрения

Способность к зрению в рудиментарном виде присуща простейшим одноклеточным организмам (реакция на свет). В ходе эволюции выделились специальные фоточувствительные клетки, избирательно реагирующие на световой раздражитель (например, у червей). Глаз, как орган восприятия света появляется у членистоногих. В результате эволюции выделились два его вида: сложный – фасеточный глаз – у беспозвоночных и в виде оптической камеры – у позвоночных животных. В основе зрения и тех и других лежит поглощение света в слое фоточувствительных клеток и возникновение вследствие этого нервного сигнала, передаваемого в мозг (фоторецепция).

Наибольшего совершенства орган зрения достигает у человека. Он включает в себя оптический аппарат глаза, сетчатку, зрительный нерв, зрительный тракт, подкорковые и корковые зрительные центры.

Орган слуха

На низших ступенях развития прототипом лабиринта служит статический пузырек, характерный для беспозвоночных животных, живущих в воде.

У позвоночных животных форма пузырька усложняется путем обособления особых трубкообразных придатков статического аппарата – полукружных каналов. У круглоротых появляется два полукружных канала, благодаря чему они могут передвигаться в двух направлениях. Начиная с рыб и других позвоночных, имеющих три полукружных канала, движение осуществляется во всех направлениях.

Орган слуха у водных животных находится в зачаточном состоянии и развивается лишь с выходом из воды на сушу, когда осуществляется восприятие воздушных колебаний. С выходом на сушу орган слуха обосабливается из лабиринта и закручивается в спиральную улитку и сюда же присоединяется звукопроводящий аппарат. Так, у амфибий появляется среднее ухо – барабанная полость со слуховыми косточками и барабанной перепонкой. Апогея развития достигает акустический аппарат млекопитающих, который имеет спиральную улитку со сложноустроенным звукочувствительным прибором (отдельный нерв, подкорковые и корковые центры в головном мозгу). У них же появляется наружное ухо с ушной раковиной и углубленным наружным слуховым проходом.