Группы позвоночных животных также отличаются друг от друга. Рассмотрению всевозможных анатомических особенностей позвоночных посвящена следующая глава.
Зубы из чешуи
В природе существует множество типов зубов: откусывающие, дробящие и перетирающие; молочные и постоянные; резцы, клыки и коренные. Одни из самых необычных зубов у хрящевых рыб.
Интересная ситуация с зубами у акул. Создается впечатление, что у них то ли зубы растут на коже вместо чешуи, то ли во рту растет чешуя вместо зубов. Дело в том, что у акул зубы и чешуя имеют общее происхождение.
Чешуя у акул, по сути дела, не похожа на таковую в нашем понимании. Это пластинка, на которой сидит зубец, иногда не один. Поэтому она острая, а кожа акул в целом очень шершавая. Иногда её даже используют как наждачную бумагу. От этих зубов происходят и колючки плавников, и зубцы на носу рыбы-пилы.
Зубы акулы (А) и млекопитающего (человека) (Б): 1 – эмалеподобное вещество; 2 – дентин; 3 – пульпарная полость; 4 – эпидермис; 5 – кориум; 6 – эмаль; 7 – канал корня; 8 – цемент
Зубы акул располагаются на челюстях в несколько рядов. Подробно изучив их, ученые выяснили, что это видоизмененные чешуи. То есть зубы у акул имеют кожное происхождение, почему и называются кожными. Потерять пару – тройку зубов акуле не страшно – очень скоро вырастут новые.
Обонятельные полушария
Органы чувств для подвижных животных чрезвычайно важны, ведь с их помощью животное получает информацию об окружающей среде. Эти органы помогают ориентироваться в пространстве, искать добычу или партнера по размножению, прятаться от врагов.
Животных, у которых все органы чувств были бы развиты одинаково сильно, не бывает. У кого-то особенно хорошо развит слух, у другого – зрение, у третьего – обоняние. Это зависит от того, какой образ жизни ведет животное. Например, зачем подземному жителю кроту хорошее зрение? А у человека зрение развито, наоборот, очень даже неплохо, а вот обоняние явно подкачало. Какие же анатомические особенности определяют степень развития того или иного чувства, например того же обоняния?
Казалось бы, обоняние – это прежде всего нос. Однако собственно нос как часть лица к анализу запахов отношения не имеет. Запах – это мельчайшие, невидимые глазом молекулы летучих веществ. Они попадают к нам в носовые раковины, на определенный участок слизистой оболочки, где расположены рецепторы, которые, собственно, и распознают, что это за молекула. Информация о свойствах пахучего вещества в виде нервного импульса бежит по нерву в головной мозг. Там она поступает в определенные участки мозга, отвечающие за обоняние. Итак, обоняние обеспечивают рецептор, воспринимающий молекулы пахучих веществ, нерв, проводящий импульс к мозгу, и специализированный отдел головного мозга. По отдельности каждый из элементов абсолютно бесполезен.
Обонятельная система человека: 1 – обонятельные нити, ветвящиеся в слизистой оболочке; 2 – обонятельная луковица; 3 – обонятельный тракт; 4 – обонятельный треугольник; 5 – проводящие пути обонятельного анализатора; 6 – решетчатая пластинка; 7 – гипоталамо-лимбическая система (включает гиппокамп, таламус, гипоталамус, миндалевидное тело)
Целый ряд животных ориентируется в пространстве именно за счет обоняния. Например, акулы. Наверное, вы замечали, какой вытянутый «нос» у акулы. Одна из причин – сильно удлиненный отдел переднего мозга, отвечающий за обоняние. Участки головного мозга, отвечающие за обоняние, называются обонятельными луковицами и являются выростами обонятельных долей переднего мозга. Участки, соединяющие луковицы и доли, называются обонятельными трактами. Из этого следует, что для развития той или иной системы органов чувств прежде всего необходимо усложнение строения соответствующих отделов головного мозга, ведь именно он анализирует информацию, поступающую от анализаторов.
Например, у гуся обонятельные луковицы составляют меньшую долю переднего мозга, чем у акулы. Значит, обоняние у этой птицы не очень хорошее. У человека участки головного мозга, отвечающие за обоняние, также развиты слабо.
У всех ли рыб хорошее обоняние? И у всех ли млекопитающих, как у человека, обоняние слабое? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим мозг акулы и костистой рыбы и сравним их. У костистой рыбы тоже есть обонятельные луковицы и обонятельные доли, но развиты они гораздо слабее. Луковицы маленькие, тракты словно тонкие стебельки, обонятельные доли едва заметны. Выходит, обоняние костистых рыб уступает обонянию акул.
Обонятельная система костистой рыбы: 1 – носовая капсула; 2 – обонятельный тракт; 3 – обонятельные доли; 4 – передний мозг; 5 – средний мозг; 6 – задний мозг; 7 – продолговатый мозг; 8 – спинной мозг; 9 – слуховой нерв; 10 – блуждающий нерв
Теперь посмотрим на млекопитающих. Насколько отличается мозг человека и сумчатого – например, опоссума! У человека обонятельные луковицы крошечные, еле различимые за большими полушариями. А у опоссума наоборот – огромные луковицы и, что не менее важно, хорошо развитые нервы, выходящие из них.
Как уже было сказано ранее, слабость одной системы органов чувств компенсируется хорошим развитием другой системы. Это легко установить, посмотрев на участки головного мозга, отвечающие за различные органы чувств. Вернемся к головному мозгу двух рыб: костистой рыбы и акулы. Посмотрим на зрительные доли: они сильнее развиты именно у костистой рыбы, значит, у акулы зрение похуже.
Итак, стало понятно, что развитие органов чувств зависит от того, насколько развиты те отделы головного мозга, которые их контролируют. Если посмотреть на строение головного мозга какого-нибудь животного, то можно сделать вывод о том, насколько у него развиты слух, зрение и обоняние. Можно сделать это, даже не зная, какому животному принадлежит мозг. Эту закономерность успешно используют палеонтологи: они реконструируют головной мозг различных вымерших животных и на основе этого делают вывод о том, чем животное питалось, где обитало, каким было его поведение.
Ядовитые железы змей
Все известные змеи – хищные. Одни охотятся на насекомых и червей, другие могут проглотить даже небольшое копытное. У змей полностью исчезли ноги, которые были у их вараноподобных предков. Отсутствие ног с лихвой компенсируется хорошей реакцией: змея молниеносно бросается на жертву и хватает ее. Но как удержать добычу, да ещё, желательно, не дать ей нанести хищнику опасную рану? Многие змеи изобрели для этих целей весьма эффективное оружие – яд.
Введенный в тело жертвы, он парализует ее нервную систему и обездвиживает животное. Яд змей имеет белковую природу. Среди белков, входящих в состав яда, есть ферменты, которые переваривают ткани пойманного животного.
