Происхождение мозга

Радиально-симметричное животное, похожее на трубу с пробегающими по ней волнами, не самый лучший пловец. Этот тип движения очень эффективен в почве, но в воде преимущество получают животные с меньшим числом осей симметрии. Плоскотелые животные с волнообразными движениями тела двигаются быстрее, а их энергетические затраты ниже. Это касается как придонной зоны, так и толщи воды. Замена радиальной симметрии на билатеральную была делом очень небольшого времени. По-видимому, уменьшение числа продольных нервных стволов происходило путём их слияния. Стволы сближались и сливались, как это происходит при метаморфозе насекомых. Мы не знаем, из какой радиальной системы складывалась билатеральная нервная система, но маловероятно, что в ней было нечётное число нервных стволов. В конечном итоге слияние продольных стволов привело к возникновению билатерально-организованной нервной системы. Вероятнее всего, билатеральность сложилась в придонном слое. Древнее свободноплавающее существо перешло к придонному образу жизни. Успешно передвигаться внутри придонного слоя могла и радиально-симметричная трубка. Однако более эффективно плавать или ползать по поверхности может билатерально-симметричное существо. Такой тип организации нервной системы широко распространён и среди современных свободноживущих плоских червей — турбеллярий. Встречаются варианты строения с 4 и 2 параллельными нервными стволами (см. рис. II-5, г, е).

Рис. II-5. Общий вид и сечения основных вариантов строения нервной системы кишечнополостных и червей.

а — нервная сеть восьмилучевого полипа; б — нервная сеть нематод; в — нервный аппарат радиально-комиссурального типа; г, е — нервная система тубеллярий; д — нервная система печеночного сосальщика. Синим цветом на сечениях обозначены нервные стволы.

Судя по всему, примерно с такого набора нервных устройств началась эволюция симметричных нейральных конструкций. Надо отметить, что все достоинства описанной нервной системы не могут «противостоять» обильной пище и возможности бесконтрольно размножаться. Идеальные условия обитания или гиперспециализация разрушают любую нервную систему. В связи с этим у паразитических червей часто отсутствуют поперечные комиссуры (см. рис. II-5, д), а иногда и вся нервная система. Тем не менее некоторые свидетельства существования множественных продольных нервных стволов можно встретить даже у трематод. Их нервная система состоит из трёх пар неравноценных нервных тяжей, проходящих вдоль всего тела, похоже устроена нервная система паразитической аскариды. У неё два главных нервных тяжа выполняют основные функции, хотя и не имеют комиссур. Кроме этого, существуют 4 более тонких нервных ствола с второстепенными функциями. Эти примеры крайней специализации показывают, что на первых этапах эволюции различные формы радиальной симметрии были заменены билатеральной.

§ 21. Билатеральная нервная система

Появление билатеральной симметрии стало переломом в эволюции нервной системы. Это не означает, что билатеральность лучше радиальной симметрии. Скорее наоборот. Из-за того что в далёком прошлом билатеральная симметрия была утрачена, мы лишились явных достоинств. У нас нет множества конечностей, дистантных рецепторов, направленных во все стороны, способности менять направление движения без поворота тела и т. д. Трудно гадать о фантастических характеристиках организмов, которые могли бы возникнуть на основе радиальной симметрии. Билатеральные существа сузили диапазон вероятных вариантов эволюции нервной системы до нескольких архетипов. Среди возможных планов билатерального строения выделяется нервная система свободноживущих червей. Они могут показать спорные морфологические следы исчезнувших эволюционных предшественников. Наиболее примитивны свободноживущие плоские черви — турбеллярии, которые обладают лестничной нервной системой, изображённой на рис. II-5, г, е. Таких животных сохранилось относительно немного (Prudhoe, 1986). Всего насчитывается около 500 видов плоских свободноживущих червей. Они обитают в море, пресной воде и почве. Среди червей это очень небольшая группа и состоит преимущественно из непаразитических видов. Их сегментарная нервная система как с 4, так и 2 продольными стволами очень соблазнительна как предполагаемая предковая конструкция для других червеобразных, членистоногих и сходных с ними групп. Парные нервные стволы у большинства представителей перечисленных животных сближены на брюшной стороне, а не лежат латерально, как у плоских червей.