4.5. ГРАВИТАЦИОННАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА

Все организмы, когда—либо жившие на Земле, развивались в условиях действия на них силы тяжести, или, иными словами, в гравитационном поле Земли. Жизнь в гравитационном поле заставила живые организмы принимать определенное положение по отношению к линии действия силы тяжести, т. е. к вертикали. Однако необходимость сохранять определенное положение по отношению к гравитационному полю Земли в процессе эволюции у большинства организмов пришла в противоречие с необходимостью координированной двигательной активности (добывание пищи, защита от врагов), которая зачастую требует значительного отклонения положения тела от нормального. Это привело к тому, что у животных появились моторно—сенсорные системы, позволяющие им не только определять «верх», «низ» и величину отклонения положения тела от нормального, но и корректировать установку тела, поддерживать ее в необходимых изофизиологических пределах.

Иными словами, гравитационное поле Земли стало для животных ориентиром в окружающем их трехмерном пространстве.

Ориентация животных в гравитационном поле Земли отличатся от ориентации по каким—либо физическим характеристикам среды, которые воспринимаются органами чувств. Это отличие связано с двумя особенностями гравитационного поля. Во—первых, оно практически постоянно по величине и направлению к центру Земли. Во—вторых, оно «всепроникающее», т. е. действует на любое тело на Земле и от его воздействия нельзя «экранироваться».

Для ориентации по отношению к гравитационному полю Земли большинство животных имеет датчик положения тела, т. е. специальный отолитовый орган, достигший большего или меньшего совершенства в процессе эволюции, но тем не менее построенный по одному и тому же принципу. Орган равновесия, или грави—рецептор, состоит из двух частей: «пробной массы», т. е. отолита (от греч. otos — ухо и lithos — камень), обладающего большей или меньшей свободой перемещения в пределах органа, и системы рецепторов, воспринимающих положение или перемещение этой массы в органе. Любое отклонение в положении тела сопровождается смещением пробной массы (отолита, отоконий, отолитовой мембраны), возбуждающей соответствующую группу рецепторов органа равновесия. Сигнал этих рецепторов обрабатывается ЦНС, которая и посылает команды к мышцам, корректирующим положение тела.

Несколько иначе воспринимаются угловые ускорения. Структуры, ответственные за это, представляют собой каналы, заполненные жидкостью, в стенках которых располагаются рецепторные клетки. Когда животное перемещается в пространстве, жидкость в канале приходит в движение и отклоняет реснички клеток в направлении, которое зависит от направления ускорения. Многие виды животных имеют и гравирецептор, и рецепторы ускорения, но некоторые только один из них.