Бинокулярное зрение
Посмотрите на рисунок или фотографию лемура, обезьяны или человека. Все прямо смотрят на нас с картинки, словно заглядывая в глаза. Эта особенность глаз приматов называется бинокулярным зрением. Теперь взгляните на глаза вороны, черепахи, рыбы. Они не будут смотреть прямо на вас, потому что расположены по бокам головы и смотрят влево и вправо. Такое положение глаз, с одной стороны, выгодно: эти животные видят то, что происходит по бокам от них, а также впереди и частично сзади. Поэтому не так-то просто застигнуть птицу врасплох и поймать её. Но есть у этого зрения и недостатки. Чтобы хорошо видеть, что происходит впереди, нужно повернуть голову хотя бы немного боком. Тогда все, что находится впереди, будет хорошо видно одному из глаз.
Так смотрит обезьяна…
У нас и других соседей по отряду приматов глаза посажены в передней части черепа. Мы, конечно, не видим ничего из того, что происходит сзади, и плохо видим то, что находится сбоку. Для этого нужно повернуть голову, а чтобы взглянуть назад – как минимум туловище. Почему же наше зрение стало именно таким? Для того, чтобы выяснить это, необходимо обратиться к эволюции приматов.
…а так – птица (серый гусь)
Предки человекообразных обезьян жили на деревьях, как, впрочем, и лемуры. Это были небольшие обезьяны наподобие макак. Им приходилось передвигаться в кронах деревьев, прыгая с ветки на ветку в поисках пищи или спасения от хищника. В последнем случае была особенно важна высокая скорость передвижения. Для этого необходимо прыгать по веткам ловко, но в то же время осторожно. Одно неправильное движение – и животное упадет вниз. Чтобы лучше видеть, куда сделать следующий прыжок (по сути дела, найти путь для дальнейшего продвижения), и оценивать дистанцию до ближайшей ветки или дерева, необходимо бинокулярное зрение. То есть глаза должны быть расположены в передней части черепа и, самое главное, видеть, что происходит впереди. Ко всему прочему, зрение человека и обезьян цветное. А это также важно для прыжков в густых кронах деревьев. При цветном зрении легко различить зеленые листья и темные ветки. А при черно-белом видении вся эта растительная масса сливается воедино.
Мельчайшие ручейки
Все мы хорошо знаем, что кровь в теле человека течет по сосудам: аорте, артериям и венам, а качает её по организму сердце. Однако в теле человека есть и другие сосуды, они очень мелкие, диаметром всего несколько микронов: это артериолы, капилляры и венулы. Если задать себе вопрос: как кислород и питательные вещества поступают из крови к каждой клеточке тела, то, не зная о существовании микроциркуляторного русла, ответить на него невозможно. Стенки крупных сосудов многослойные, и кислород и различные вещества просто так не могут через них пройти. Так же непроницаемы они для отработанных продуктов обмена веществ и углекислого газа. Зато все эти вещества проходят через сосуды микроциркуляторного русла.
По расчетам специалистов, в организме человека находится около 40 млрд. капилляров. Внутренние органы оплетены ими, словно сетью, ведь кислород и питательные вещества должны поступать к каждой клетке. Но число сосудов в разных тканях и органах отличается. В печени, головном мозге, почках и сердце их больше всего. Ведь сердце и головной мозг – важнейшие функциональные части организма, а почки и печень участвуют в очистке крови от ненужных веществ и выведении их из организма. Кроме того, мозг и сердце очень чувствительны к дефициту кислорода.
Капилляр в хрящевой ткани: 1 – стенка капилляра; 2 – просвет капилляра; 3 – эритроциты
Соединяясь друг с другом, эти мелкие сосуды образуют капиллярную сеть. Их однослойные стенки могут быть перфорированы. Через поры вещества из капилляров попадают в межклеточную жидкость путем диффузии. Жирорастворимые вещества (например, спирт) и газы (кислород и углекислый газ) проходят через клеточные мембраны клеток капиллярной стенки. А водорастворимые вещества, например соли и их ионы, способны проходить через поры в сосудах. Этой способностью обладают даже некоторые не очень крупные белки. Но крупные молекулы преодолевают барьер капиллярной стенки иным способом, при помощи пиноцитоза. Часть клеточной мембраны капиллярной клетки огибает крупную молекулу, улавливая её внутрь. Образуется пузырь, который попадает внутрь клетки. По системе вакуолей вещество движется к противоположной стороне клеточной мембраны, где пузырек-вакуоль встраивается в мембрану и открывается наружу. Так необходимое вещество оказывается по другую сторону сосудистой стенки.
Возможен и другой механизм транспорта веществ в капилляр и из него. Он называется фильтрацией. В основе его лежит разница давлений внутри капилляра и в межклеточной жидкости. В том случае, если давление выше в капилляре, вода с растворенными в ней веществами будет переходить в межклеточную жидкость, а если давление выше снаружи капилляра, то жидкость устремится внутрь сосуда. Такой процесс называется реабсорбцией. В норме в капиллярной сети поддерживается равновесие процессов фильтрации и реабсорбции, но изменение кровяного давления, расширение сосудов, потери крови и т. д. смещают его в ту или иную сторону. При нарушении равновесия в сторону снижения реабсорбции могут возникать отёки.
Нарушение кровообращения в микроциркуляторном русле может привести к тяжелым заболеваниям. Например, закупорка сосудов в печени и поджелудочной железе выражается в некрозе (отмирании) тканей этих органов и появлении таких заболеваний, как цирроз и панкреатит соответственно. Поражение капилляров в ногах приводит к появлению болезненных ощущений, затруднению передвижения и к некрозу тканей. Последнее может стать причиной развития гангрены, при которой конечности приходится ампутировать.
Казалось бы такие маленькие тоненькие сосуды, которых в организме миллиарды, тем не менее являются такой же важной частью кровяного русла, как и сердце.
Все дело в площади
Как улучшить интенсивность работы того или иного органа? Над этим вопросом природа «задумывалась» в течение миллионов лет неоднократно и зачастую приходила к одному и тому же решению.
Что нужно сделать для того, чтобы мозг лучше координировал организм, чтобы животное могло делать сложные движения и обладать сложным поведением? Может, стоило бы увеличить мозг до огромных размеров? В нем бы помещалось больше нервных клеток, специализированных для той или иной функции. И природа иногда так и поступала, увеличивая то один, то другой отдел мозга. Сравните мозг рыбы, ящерицы, голубя и собаки. Но всему есть предел. Представьте собаку с мозгом как у человека – да она даже передвигаться не сможет!
