Использовать кости для проведения звука стали самые древние позвоночные, у которых настоящих слуховых косточек ещё не было. У некоторых костистых рыб парные отростки позвонков стали самостоятельными костями – их называют веберовыми косточками. Они соединяют череп и плавательный пузырь, выстраиваясь непрерывной цепочкой. Плавательный пузырь как резонатор, то есть усилитель звука, передает звуковые колебания веберовым косточкам, которые, в свою очередь, отправляют их к внутреннему уху.
Так в природе появился прообраз среднего уха за миллионы лет до появления стремени, а тем более молоточка и наковальни.
Хранитель мыслей
Первые животные, у которых был хоть и примитивный, но самый настоящий череп, появились более 500 миллионов лет назад. За многие миллионы лет эволюции череп очень видоизменился. Это касается не только его формы, но и костей, входящих в него. Некоторые кости, входившие в состав черепа и хорошо развитые, со временем из него исчезали или редуцировались.
Например, парасфеноид – крупная непарная кость в черепе рыб и некоторых земноводных у млекопитающих полностью исчезла, хотя в рыбьем черепе она имеет большое значение.
Другие кости, ранее игравшие значительную роль, сократились в размерах и еле заметны в черепе человека. Например, парные носовые кости и сошник (у низших позвоночных он тоже парный) были крупными у рыб и земноводных. Но у человека они представлены совсем небольшими косточками.
Череп человека: А – сбоку; Б – спереди; 1 – лобная часть; 2 – теменная кость; 3 – затылочная кость; 4 – височная кость; 5 – глазница; 6 – верхняя челюсть; 7 – нижняя челюсть; 8 – скуловая кость; 9 – скуловой отросток височной кости; 10 – носовая кость
А крыловидная кость, занимавшая значительную часть нёба земноводных и рыб, постепенно сокращалась, сокращалась, уступая место другим костям, пока совсем не исчез-ла – в черепе человека её уже нет, хотя она и присутствует в черепах других млекопитающих.
В черепе человека одни кости получили большее развитие и разрослись, а другие, наоборот, как сошники, стали совсем маленькими.
Надо напомнить, что человеческий череп подразделяют на две части: лицевую и мозговую. По сравнению с обезьянами, а тем более другими животными, у человека мозговая часть получила большее развитие, тогда как лицевая сократилась.
Мы не будем разбирать подробное строение каждой косточки человеческого черепа, все их выступы, отверстия, неровности, а остановимся на наиболее интересных моментах. И для начала обратим внимание на мозговую часть черепа.
Кости черепа бывают парными и непарными. В мозговой части черепа две парные кости и четыре непарные, то есть всего их восемь. Парные теменные кости образуют основную часть свода черепа.
Лоб образован крупной лобной костью. Кстати, у многих млекопитающих лобные кости тоже парные. У некоторых костей черепа есть внутренние полости. Наиболее яркий пример – именно лобная кость. Воздухоносные пазухи этой кости имеют сразу несколько предназначений. Во-первых, воздух из внешней среды, попадая туда через носовую полость, согревается и поступает в легкие теплым. Это, в свою очередь, защищает мозг от перегрева. И, в-третьих, полости делают череп более легким.
Череп человека (разрез, вид сверху): 1 – глазничные отростки лобной кости; 2 – клиновидная кость; 3 – чешуя височной кости; 4 – затылочная кость; 5 – большое затылочное отверстие; 6 – отверстия, через которые выходят нервы; 7 – пирамида височной кости
Есть полости и даже пещера, лабиринты и пирамида (всё это названия) и в другой, но уже парной, кости. Она называется височной. Барабанная полость выполняет совсем другую функцию, в отличие от лобных пазух. Здесь в полости пирамиды височной кости находятся ещё три малюсенькие косточки – стремя, наковальня и молоточек. Миллионы лет назад эти кости были намного крупнее и выполняли другие функции, а теперь, словно египетские фараоны, «запрятаны» в пирамиды.
Непарная клиновидная кость интересна тем, что по форме она напоминает бабочку. Она соприкасается и с головным мозгом, и с глазом, входит в состав верхней челюсти и даже виска.
Решетчатая кость совсем небольшая. Она получила своё название из-за множества отверстий, которые пронизывают её.
Если кто-то думает, что черепная коробка, или мозговая часть черепа, совершенно замкнута и не имеет отверстий, то это не так. В различных костях черепа есть отверстия, где проходят нервы и сосуды. Самое большое отверстие находится в затылочной кости. Это большое затылочное отверстие, где спинной мозг в основании черепа переходит в ствол головного мозга. По бокам его находятся мыщелки – суставные поверхности, соединяющие первый шейный позвонок, атлант, с черепом.
Внутренняя поверхность костей мозговой части черепа несет множество неровностей. Это каналы, места расположения сосудов, бугорки, ямки, гребни.
Между костями можно проследить места их соединения. Они выглядят как неровные швы. У новорожденного ребенка кости черепа ещё не сросшиеся. Это необходимо для успешного прохождения его по родовым путям. Кости могут смещаться, изменяя форму головы, не повреждая при этом головной мозг. Со временем кости черепной коробки срастаются. Дольше всего остаются незаросшими участки на границе между костями, которые называются родничками.
Как жабры стали кусаться
В настоящее время круглоротые – это небольшой класс позвоночных животных, к которому принадлежат миноги и миксины. У них действительно круглые рты. И всё потому, что у них совсем отсутствуют челюсти. Что же с ними произошло, куда они подевались? Никуда, у круглоротых вообще никогда не было челюстей. Круглоротые принадлежат к группе бесчелюстных, когда-то многочисленной и разнообразной.
Минога – современный представитель круглоротых
Эти животные стали прародителями челюстноротых (всех остальных позвоночных). Но откуда появились челюсти, неужели возникли на пустом месте? Нет, такое в эволюции случается редко.
У древних (впрочем, как и у современных) бесчелюстных было несколько пар жаберных дуг. И вот те из них, что находились на уровне глотки, полностью поменяли свою функцию: вооружились зубами и стали использоваться для захвата пищи.
Ротовая воронка миноги
Так в эволюции позвоночных животных появилось важное приобретение. Теперь позвоночные животные могли ловить и удерживать добычу. Это нововведение позволило значительно расширить пищевой спектр. Прежде всего, теперь в морях стало ещё менее безопасно, так как резко увеличилось количество хищников. Нетрудно догадаться, что первыми позвоночными животными, у которых появились челюсти, были рыбы.
