Если вся твоя жизнь проходит внутри небольшой комнаты или рядом с ней, и рядом с тобой находятся все члены твоей семьи, и больше ты ни с кем лично не контактируешь, то вам нет необходимости проводить себе интернет или телефон. Можно просто вякнуть что-то, и тебя услышат.
Аналогично обстоят дела и у одноклеточных — как древних, так и современных. Им легко согласовывать действия своих отдельных органелл, ведь все органеллы одноклеточного существа находятся прямо тут, внутри клетки, и они обмениваются химическими сигналами или непосредственно контактируют друг с другом, чего вполне достаточно для их небольших потребностей. Учитывая малые размеры клетки, скорость таких взаимодействий вполне приемлема для её жизнедеятельности.
Многоклеточное существо уже не может полагаться на такие примитивные способы координирования взаимодействия между различными его частями, поэтому выжили лишь те многоклеточные, у которых появился особый вид клеток, специализирующихся именно на передаче сигналов, и больше ни на чем другом — нервные клетки, или «НЕЙРОНЫ».
«Передача сигналов» — это очень общее описание функции нейронов, и можно проследить, как эта функция постепенно менялась, усложнялась, как эволюционировала вся нервная система, а в качестве примеров удобно будет взять существующих в наше время существ, имеющих её разное строение. Эволюцию высокоразвитого головного мозга мы тут рассматривать не будем, так как это слишком большая тема.
Первыми обзавелись нервной системой так называемые КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ, и она оказалась настолько удовлетворяющей все их потребности, что её примитивной конструкции и сейчас вполне хватает для нужд какой-нибудь гидры. Конечно, дифференциальные уравнения она решать не сможет, но получить сигнал о прикосновении щупальца к потенциальной добыче, или дать щупальцу команду подтащить добычу ко рту, или слаженно переваривать пищу всеми клетками внутренней полости — всё это гидра способна вполне успешно делать. Все тело гидры пронизано сетью, в которую соединены 5 тысяч нейронов.
Первоначально эта нейронная сеть была однородной, но вскоре произошло разделение первичных однотипных нервных клеток на разные типы, имеющие разное строение и функции. Появились СЕНСОРНЫЕ НЕЙРОНЫ, рецепторы которых торчали из тела гидры, улавливая воздействия внешней среды. Эти клетки передавали сигналы другим нервным клеткам — МОТОРНЫМ НЕЙРОНАМ, регулирующим движение мышц и таким образом координирующим реакции гидры на внешние раздражители. Рецептор качнулся от резкого движения воды, сенсорный нейрон передал сигнал моторному нейрону, тот в свою очередь послал сигнал мышце сократиться так, чтоб щупальце сдвинулось в сторону того, что могло послужить причиной этого движения воды. На новом месте рецепторы обнаружили рачка, и последовала новая цепь сигналов, результатом которой оказалось перемещение рачка в рот.
Эволюция на этом не остановилась, и со временем у медуз, которые тоже относятся к кишечнополостным, стали появляться первые признаки централизации нервной системы: отростки некоторых нейронов удлинились и сгруппировались в параллельные пучки, так что образовались НЕРВНЫЕ КОЛЬЦА. За счет этого возбуждение (то есть передача сигналов) стало проводиться быстрее, чем в более примитивной системе гидры. Также у медуз найдены первые настоящие органы чувств, реагирующие на свет, а также первые органы чувств, реагирующие на изменение положения тела в пространстве — прообраз вестибулярного аппарата.
Конечно, нервная система кишечнополостных была все еще слишком примитивна, поэтому в основном их реакции связаны с питанием, движением и защитой от вредных воздействий. Все эти реакции являются медленными и стереотипными, то есть однообразными. А как эволюция нервной системы пошла дальше — об этом будет завтра:)