Понятие раздражимости. Наряду с обменом веществ, ростом и размножением раздражимость представляет собой одно из главных свойств живого. Раздражимость означает способность живого существа отвечать на воздействия окружающего мира активной деятельностью. Активный подвижный образ жизни животных обусловил чрезвычайное развитие у них точно и быстро действующих, органов управления поведением в зависимости от окружающих событий, что привело к возникновению и совершенствованию нервной системы и органов чувств.

В соответствии с различием условий жизни раздражимость развивается по-разному у разных животных.

Раздражимость у простейших организмов. У простейших живых существ, ведущих неподвижный образ жизни, раздражимость проявляется главным образом в изменении их обмена веществ. Например, питательные вещества вызывают усиленный рост бактерий. У простейших, способных двигаться, раздражимость проявляется в их движении. Например, в ответ на химическое раздражение каплей кислого или щелочного раствора амеба уползает от него, а если поместить рядом с ней зеленую водоросль, то она вытянет к водоросли ложноножки и схватит ее.

Простейшие живые существа воспринимают раздражение, как правило, всей поверхностью и отвечают активностью всего клеточного тела.

С возникновением многоклеточных организмов эволюция мира живых существ на нашей планете пошла по двум направлениям. Растения, оставаясь на месте, защищаются от вредных воздействий, образуя плотные покровы, кору, колючки, и добывают пищу из воздуха путем синтеза органических веществ из углекислоты и воды за счет энергии солнечных луней. Их раздражимость проявляется главным образом в реакциях процессов обмена веществ и роста. У животных же раздражимость проявляется главным образом в чувствительном восприятии и тонкой оценке событий окружающего мира, на -основе которых совершаются необходимые ответные действия.

Проведение возбуждения. Нервная система животных позволяет в наиболее четком виде изучить процесс раздражения и проведения возникающего при этом возбуждения.

Раздражение нерва или нервного окончания дает начало потоку нервных импульсов, которые проводятся по нервным волокнам к нервным центрам и ют них к исполнительным - органам. Скорость проведения нервных импульсов имеет исключительно важное значение в жизни животных. Ясно, такие преимущества в борьбе за существование получает тот, кто может быстрее уклоняется от зубов хищника и раньше нанести -ответный удар врагу.

Нарастание скорости проведения возбуждения происходило неодинаково для различных нервных путей в организме животных. Наибольшая скорость приведения возбуждения развилась в нервных образованиях, передающих сигналы о событиях окружающего мира и управляющих движениями. Гораздо медленнее осуществляется управление работой внутренних органов. Например, у лошадей нервные импульсы к мышцам ног передаются по двигательным нервам со скоростью около 100 м/с, а импульсы, приводящие в действие желудочные железы, распространяются по блуждающему нерву се скоростью всего лишь 2-3 м/с. Это и понятно, так как быстрота бега может быть решающей для жизни, а переваривание пищи не требует такой срочности.

Орангутан (Pongo pygmaeus)

Электрическая активность возбудимых тканей. В проведении нервных импульсов по нервам и возбуждении нервных клеток мозга можно судить по электрическим потенциалам, которые возникают при деятельности всех возбудимых тканей. Их изучение ведет начало от наблюдении итальянского врача Тальвани, который хотел посмотреть, как действует гроза на нервы и мышцы. Для этого он отпрепарировал лапки лягушки и мёдной проволокой, подвесил их за позвоночник к железным перилам балкона. Гроза не начиналась, ветер начал раскачивать препарат, и каждый раз, когда пальцы ланок качались железных перил, замыкая цепь, лапки вздрагивали как от удара электрического тока. Гальвани объявил об открытии животного электричества, но физик Вольта показал, что ток здесь возникает между разными металлами. В дальнейших опытах без участия металлов было установлено, что, действительно нервы, мышцы и другие возбудимые ткани сопровождают свою деятельность генерацией электрических токов.

Выработка электричества служит некоторым живым существам средством защиты и нападения. Так, у некоторых рыб развиваются специальные электрические органы, которые состоят из большого числа ячеек, своеобразных "живых элементов", последовательно соединенных в столбики, образующие параллельные ряды. От числа последовательно соединенных ячеек зависит напряжение, а от количества параллельно соединенных столбиков - сила тока. В реках Южной Америки живет электрический угорь, способный, генерировать тек напряжением 800-900 В с такой, силой, что сбивает с ног лошадь. Обитающий в Африке нильский длиннорыл роется в речном иле и не видит ничего вокруг, но при попытке к нему приблизиться быстро ускользает. Он пользуется своеобразной электрической сигнализацией, которая состоит в том, что длиннорыл создает в окружающей воде электрическое поле, изменение которого при приближении чего-либо улавливается рыбкой.

По электрическим потенциалам, сопровождающим потоки импульсов в нерве, измеряют скорость проведения возбуждения в нервах разных животных, а запись электрической активности мозга (электроэнцефалограмма) позволяет определить функции его основных структур и диагностировать его заболевание.

Метод электрокардиографии (ЭКГ - регистрация электрической активности сердца) позволяет судить о последовательности распространения возбуждения по сердцу и оказывает практической медицине неоценимую услугу в вопросах диагностики нарушений его работы.

Развитие нервной системы и врожденного поведения у животных

Диффузная (сетевидная) нервная система. В стоячей воде прудов нетрудно найти прикрепившуюся к листьям водных растений маленькую гидру. Ее можно пересадить в банку с водой и она, прикрепившись к стенке, начнет вытягивать свои щупальца в поисках добычи. Если прикоснуться к щупальцу концом тонкой расщепленной соломинки, то гидра быстро его втянет. Более сильное механическое воздействие вызовет втягивание не только раздраженного, но и соседних щупалец. Сигналы от места раздражения к мускулатуре других щупалец передаются нервной системой гидры. Гидры, как и другие кишечнополостные животные, имеют диффузную нервную систему, состоящую из сети нервных клеток, пронизывающей все тело.

В зависимости от силы раздражения, возникающие нервные импульсы проводятся от клетки к клетке на меньшее или большее расстояние, приводя в действие разные группы мышц. При этом нервные окончания обнаруживают разную чувствительность к раздражителям разного биологического значения. Так, актиния схватывает щупальцами и проталкивает в ротовое отверстие рыбку, которой она питается, но выбросит палочку или другой несъедобный предмет, поднесенный к ее щупальцам.

Диффузная организация нервных клеток сохранилась в некоторых отделах нервной системы высших животных. Например, стенки желудка и кишечника пронизаны сплетениями нервных клеток, которые участвуют в местном управлении перистальтическими движениями.