Шейный позвоночник у рыб
Позвоно́чник (лат. Columna vertebralis) — несущий элемент скелета позвоночных животных (в том числе, скелета человека)[1].
Позвонки, из которых построен позвоночный столб, у разных групп животных имеют различное строение. У высших позвоночных между телами позвонков располагаются хрящевые прослойки — межпозвоночные диски. Они выполняют функцию амортизаторов и обеспечивают подвижность позвоночника. Каждый позвонок состоит из тела и дуги, которые ограничивают позвоночное отверстие, находящееся между ними, а также отростков — остистого, поперечных и суставных. Верхние дуги позвонков окружают спинной мозг, отростки сочленяют позвонки между собой, к ним прикрепляются мышцы. Вместе отверстия позвонков формируют позвоночный канал, являющийся вместилищем спинного мозга.
Позвоночник рыб[править | править код]
Позвоночник рыб состоит из отдельных, несращённых позвонков. Позвонки рыб амфицельные (то есть обе их торцевые поверхности вогнутые), между позвонками находится хрящевая прослойка; невральные дуги, расположенные сверху над телами позвонков, формируют позвоночный канал, защищающий спинной мозг. Позвоночник делится на два отдела: туловищный и хвостовой. От позвонков туловища в стороны отходят рёберные отростки, к которым крепятся рёбра. В хвостовом отделе позвоночника боковых отростков нет, зато кроме невральной дуги имеется сосудистая (гемальная) дуга, которая прикрепляется к позвонку снизу и защищает проходящий в ней большой кровеносный сосуд — брюшную аорту. От невральных и гемальных дуг вертикально вверх и вниз отходят заострённые остистые отростки[2].
Позвоночник земноводных[править | править код]
В позвоночнике земноводных выделяют 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Число позвонков — от 7 у бесхвостых до 200 у безногих земноводных. Шейный позвонок подвижно причленяется к затылочному отделу черепа (обеспечивает подвижность головы). К туловищным позвонкам прикрепляются рёбра (кроме бесхвостых, у которых они отсутствуют). Единственный крестцовый позвонок соединён с тазовым поясом. У бесхвостых позвонки хвостового отдела срастаются в одну кость[3].
Позвоночник пресмыкающихся[править | править код]
В осевом скелете пресмыкающихся разделение на отделы более заметно, чем у земноводных. Хорошо различимы пять отделов позвоночника: шейный (лат. pars cervicalis), туловищный (пояснично-грудной, pars thoracolumbalis), поясничный, крестцовый (pars sacralis) и хвостовой (pars caudalis). Общее количество позвонков различно у разных видов (50—80, у змей возрастает до 140—435). Из позвонков шейного отдела (от 7 до 10) два передних (атлант и эпистрофей) образуют сустав, позволяющий голове не только двигаться в вертикальной плоскости относительно первого шейного позвонка, но и поворачиваться. В туловищном отделе от 16 до 25 позвонков, каждый с парой рёбер. Первые несколько пар ребер прикрепляются к грудине, образуя грудную клетку (отсутствует у змей). В крестцовом отделе всего два позвонка, к широким поперечным отросткам которых причленяется таз. Хвостовой отдел составляют несколько десятков (15—40) постепенно уменьшающихся в размерах позвонков. Последние хвостовые позвонки представляют собой небольшие палочковидные косточки. В некоторых группах рептилий осевой скелет имеет отличия. У змей позвоночник отчетливо делится лишь на туловищный и хвостовой отделы, грудина отсутствует. У черепах позвонки туловищного отдела срастаются со спинным щитом панциря, вследствие чего неподвижны[3].
Позвоночник птиц[править | править код]
Позвоночный столб у птиц делится на шейный, грудной, поясничный и хвостовой отделы, которые имеют свои особенности строения[4][5]. Так для всех отделов позвоночника, кроме шейного, обладающего большой гибкостью, характерно сращение многих позвонков между собой, что обусловливает неподвижность туловища птиц и имеет большое значение при полёте. Грудные позвонки срастаются в спинную кость (лат. notarium), а поясничные, крестцовые и хвостовые — в сложный крестец (лат. synsacrum), что приводит к компактности и малоподвижности скелета туловища. Позвонки птиц относятся к гастроцентральному типу[6].
Наиболее длинным и подвижным является шейный отдел. Он содержит от 9 до 25 позвонков (по другим данным, от 11 до 22, или от 11 до 25)[7][8]. Грудной отдел позвоночника большинства птиц негибок. В нём насчитывается 3—10 позвонков[9]. Крестцовый отдел у птиц формируется сложный крестец, который состоит из последнего грудного позвонка, поясничных, крестцовых и нескольких хвостовых позвонков. В общей сложности количество позвонков сложного крестца варьирует от 10 до 23. Хвостовой отдел позвоночника состоит из примерно шести подвижных позвонков переднего отдела и примерно шести позвонков заднего отдела, слитых в пигостиль (копчиковую кость), к боковым поверхностям которого веером прикрепляются основания рулевых перьев. Таким образом пигостиль поддерживает рулевые перья. По другим данным, количество позвонков хвостового отдела варьирует от 4 до 9[10]. По сравнению с рептилиями, хвостовой отдел у птиц намного меньше, так как крупный хвост не требуется для баланса с маленькой головой вокруг центра тяжести. У не летающих бескилевых (Ratitae), а также у некоторых летающих тинамуобразных (Tinamiformes) задние хвостовые позвонки не срастаются, остаются свободными и пигостиль не образуют[11][12].
Позвоночник млекопитающих[править | править код]
Характерные черты в строении позвоночного столба млекопитающих: плоские поверхности позвонков (платицельные позвонки), между которыми располагаются хрящевые диски; условное расчленение позвоночника на пять отделов — шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой (крестца нет лишь у современных китообразных[13]); постоянное число шейных позвонков — 7 (как исключение, оно равно 6 у ламантина, а у некоторых ленивцев число шейных позвонков варьирует: у ленивца Гоффмана — от 5 до 6, у трёхпалых ленивцев — от 8 до 10[14])[15]. Грудной отдел позвоночника у млекопитающих чаще всего состоит из 12—15, поясничный — из 2—9, крестцовый — из 1—9 позвонков; сильнее всего варьирует число хвостовых позвонков: от 3 у гиббоновых до 49 у длиннохвостого ящера. К передним грудным позвонкам причленяются рёбра, соединённые с грудиной и образующие вместе с ней грудную клетку.
Позвоночник человека[править | править код]
Позвоночник человека cостоит из 32—33 позвонков, последовательно соединённых друг с другом в вертикальном положении. Позвоночный столб выполняет функцию опоры, защиты спинного мозга и участвует в движениях туловища и головы[16]. Независимо от принадлежности к какому-либо отделу позвоночного столба, все позвонки, за исключением первого и второго шейных, имеют общий план строения. В позвонке различают тело и дугу. Тело позвонка (лат. corpus vertebrae) обращено вперёд и выполняет опорную функцию. Дуга позвонка (лат. arcus vertebrae) соединяется сзади с телом с помощью ножек дуг позвонка (лат. pediculli arcus vertebrae). Между телом и дугой располагается позвоночное отверстие (лат. foramen vertebrale). В совокупности все позвоночные отверстия образуют позвоночный канал (лат. canalis vertebralis), где находится спинной мозг. От дуги позвонка отходят отростки: сзади в сагиттальной плоскости остистый отросток (лат. processus spinalis), направо и налево от дуги — поперечные отростки (лат. processus transversus), вверх и вниз от дуги — верхние и нижний суставные отростки (лат. processus articulares superiores et inferiores). Основания суставных отростков ограничены верхними и нижними позвоночными вырезками (лат. incisurae vertebrales superiores et inferiores), которые при соединении соседних позвонков образуют межпозвоночные отверстия (лат. foramina intervertebralia). Через эти отверстия проходят кровеносные сосуды и спинномозговые нервы.
Различают 5 отделов позвоночника:
- Шейный отдел (7 позвонков, C1—C7);
- Грудной отдел (12 позвонков, Th1—Th12);
- Поясничный отдел (5 позвонков, L1—L5);
- Крестцовый отдел (5 позвонков, сросшихся в одну крестцовую кость или крестец);
- Копчиковый отдел (3-4 позвонков).
Есть 2 вида изгиба позвоночника: лордоз и кифоз. Лордоз — это те части позвоночника, которые выгнуты вентрально (вперед) — шейный и поясничный. Кифоз — это те части позвоночника, которые выгнуты дорсально (назад) — грудной и крестцовый.
Соединение позвоночного столба с черепом[править | править код]
| Суставы | Суставные поверхности | Виды сустава | Оси движения | Вид движения в суставе |
|---|---|---|---|---|
| Атланто-затылочный (парный) articulation atlantooccipitalis | Мыщелок затылочной кости, верхняя суставная ямка атланта | Эллипсовидный, двуосный, комбинированный | Фронтальная, саггитальная | Кивательные движения, боковые наклоны головы |
| Срединный атланто-осевой articulation atlantoaxialis mediana | Ямка зуба (атланта), зуб осевого позвонка, поперечная связка атланта | Цилиндрический, одноостный | Вертикальная | Вращательные движения, повороты головы |
| Латеральный атланто-осевой (парный) articulation atlantoaxialis lateralis | Нижняя суставная ямка атланта, верхняя суставная поверхность осевого позвонка | Плоский, комбинированный | Многоосный, малоподвижный | Вращательные движения, повороты головы |
Патология[править | править код]
- Кифоз
- Лордоз
- Ретролистез
- Сколиоз
Примечания[править | править код]
- ↑ В. М. Шимкевич. Позвоночный столб // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- ↑ Жизнь животных. Том 4. Часть первая. (Рыбы) / Общая редакция члена-корреспондента АН СССР профессора Л. А. Зенкевича. — М.: Просвещение, 1971. — 656 с.
- ↑ 1 2 Жизнь животных. Том 5. (Земноводные. Пресмыкающиеся). Общая редакция члена-корреспондента АН СССР профессора Л. А. Зенкевича. — Москва: Просвещение, 1969. — 488 с.
- ↑ Шульпин Л. М. Орнитология. — Ленинград: Издание Ленинградского Государственного Университета, 1940. — 557 с.
- ↑ Константинов В. М., Шаталова С. П. Сравнительная анатомия позвоночных животных. — М.: Академия, 2005. — 304 с. — ISBN 5-7695-1770-0.
- ↑ Гуртовой Н. Н., Дзержинский Ф. Я. Практическая зоотомия позвоночных. Птицы. Млекопитающие.. — М.: Высшая школа, 1992. — 416 с. — ISBN 5-06-002207-2.
- ↑ Коблик Е. А. Разнообразие птиц (по материалам экспозиции Зоологического музея МГУ). — М.: Издательство МГУ, 2001. — Т. 1. — С. 15—17. — 384 с. — ISBN 5-211-04072-4.
- ↑ Дзержинский Ф. Я., Васильев Б. Д., Малахов В. В. Зоология позвоночных. — М.: Академия, 2013. — 464 с. — ISBN 978-5-7965-7971-4.
- ↑ Кузнецов Б. А., Чернов А. З., Катонова Л. Н. Курс зоологии. — 4-е, перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1989. — 392 с.
- ↑ Lovette I. J., Fitzpatrick J. W. Handbook of Bird Biology. — John Wiley & Sons, 2016. — 736 p. — ISBN 0-300-05746-6.
- ↑ Богданович И. А. Происхождение и эволюционно-морфологическая характеристика аппарата наземной локомоции птиц // Вестник зоологии. — 2014. — Вып. 31.
- ↑ Bellairs A.d’A., Jenkin C.R. The sceleton of the birds (англ.) // Biology and comparative physiology of birds. — New York, London: Academic Press, 1960. — Vol. I. — P. 241–300.
- ↑ The Emergence of Whales: Evolutionary Patterns in the Origin of Cetacea / Ed. by J. G. M. Thewissen. — New York: Plenum Press, 1998. — xii + 479 p. — (Advances in Vertebrate Paleobiology). — ISBN 0-306-45853-5. — P. 44, 47.
- ↑ Hautier L., Weisbecker V., Sánchez-Villagra M. R. e. a. Skeletal development in sloths and the evolution of mammalian vertebral patterning // Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 2010, 107 (44). — P. 18903—18908. — doi:10.1073/pnas.1010335107.
- ↑ Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 375, 377.
- ↑ Крылова Н. В., Искренко И. А. Анатомия скелета. Анатомия человека в схемах и рисунках. Атлас-пособие. — М.: Издательство Российского университета дружбы народов, 2005. — 84 с. — ISBN 5-209-01687-0.
См. также[править | править код]
- Позвоночно-двигательный сегмент
- Изменения скелета человека в результате перехода к прямохождению
Литература[править | править код]
- Позвоночник // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
- М. Р. Сапин. «Анатомия человека». — Учебник (в двух томах). — Том I. — Москва: «ГЭОТАР-Медиа», 2013. — 528 с. — ISBN 978-5-9704-2594-7.
Ссылки[править | править код]
- Скелет и соединения костей. Позвоночный столб. Сайт «Атлас анатомии человека» // anatomcom.ru
Источник
Основные причины, симптомы и профилактика шейного остеохондроза. Бонус: профилактическая гимнастика.
Остеохондрозом шейного отдела называют дегенеративно-дистрофическое поражение межпозвоночных дисков в шейном отделе позвоночника. С возрастом и при отсутствии лечения и профилактики заболевание имеет свойство прогрессировать. Как отмечает Роспотребнадзор, Остеохондроз является одним из самых распространенных заболеваний позвоночника.
При появлении боли в этом отделе следует как можно быстрее обратиться к врачу, так как прогрессирующий остеохондроз влечет за собой серьезные ухудшения здоровья, вплоть до проблем со зрением, постоянные мигрени и даже может спровоцировать летальный исход.
Заболевание остеохондрозом не обязательно является возрастным изменением, оно часто поражает людей и в молодом возрасте.
Восемь основных причин остеохондроза
- наследственность,
- травмы,
- излишние физические нагрузки,
- возрастные изменения,
- нарушение обмена веществ,
- сидячая работа (гиподинамия),
- неправильное положение тела во время сна,
- стрессы (психосоматика).
При возникновении одного или нескольких симптомов следует проконсультироваться с врачом для назначения лечения или профилактики.
Причины шейного остеохондроза
Причины остеохондроза шейного отдела позвоночника могут быть разнообразными. Не только возрастные изменения могут спровоцировать болезнь. Болезнь поражает и людей молодого возраста, которые предпочли сидячую работу.
Гиподинамия — самая распространенная причина остеохондроза. Отсутствие умеренной нагрузки ведет к слабости мышц и ухудшению кровообращения. Возможно дальнейшее защемление нервов и появление межпозвонковой грыжи.
- Нарушение строения и месторасположения ствола мозга относительно позвоночника и деформация первого шейного позвонка.
- Приобретенные формы деформаций — кифоз, лордоз, сколиоз и их комбинации.
- Пожилой возраст старше 60 лет. В этом возрасте происходят естественные возрастные изменения позвоночных дисков. Разрастание костных наростов.
- Нарушение осанки вследствие сутулости или длительного нахождения в неудобной позе.
- Травмы шейного отдела позвоночника.
- Неправильная нагрузка на мышцы.
- Ожирение.
Если нагрузка на мышцы несимметрична, это может повлечь за собой деформацию. К таким изменениям приводят привычка поднимать тяжести одной рукой, ношение сумки на одном плече и использование слишком мягкой подушки во время сна.
Степени остеохондроза
Современной науке известны три основные степени развития заболевания шейным остеохондрозом. Они отличаются друг от друга степенью поражения позвонков и методами лечения.
Начинается с разрыва капсулы межпозвоночного диска и возникновения микротрещин фиброзного кольца. Такому типу свойственны дистрофические преобразования в шейных суставах и изменения в структурах тканей.
- беспокоят боли в суставах в районе шеи и плечевого пояса, происходит сужение сосудов и нарушается кровообращение;
- появление боли в отделе шеи при резком повороте головы, что указывает на сдавливание нервных окончаний;
- дискомфорт в районе шейного отдела, висков, затылка и головные боли постоянного характера;
- ухудшение зрения, появление мушек и пелены в глазах.
Характеризуется уменьшением расстояния между позвоночными дисками. Влечет за собой точечную боль при любых нагрузках, становится затруднительно поворачивать или наклонять голову.
Отмечается, как хроническое нарушение опорно-двигательной функции позвоночника. Заметны значительные изменения строения позвоночника.
Отсутствие лечения на этой стадии может повлечь за собой инсульт. Возможен летальный исход.
- частичный или полный паралич суставов шеи и плеч;
- снижение чувствительности верхних конечностей;
- становится визуально заметной грыжа позвоночного диска;
- отмирание отдельных участков коры головного мозга вследствие нарушения кровообращения и отсутствия полноценного кислородного питания.
На третьей стадии остеохондроза необходима хирургическая операция.
Симптомы остеохондроза различных отделов позвоночника
- резкая боль в области шеи, переходящая в верхние конечности,
- головные боли,
- могут неметь пальцы,
- повышенное АД,
- нарушение координации движений,
- ощущение скованности движений,
- не исключены приступы тошноты,
- при защемлении нерва ощущается боль при глотании,
- возможны болевые ощущения в зубах.
Симптомы шейного остеохондроза: резкая боль в области шеи, переходящая в верхние конечности, нарушение координации движений, головные боли и др.
- боль в груди, которая может отдавать в области сердца, легких, переходить в лопатки,
- болевые ощущения по всему позвоночнику,
- боли в ребрах,
- боль в плечах,
- пятна перед глазами,
- шум в ушах.
- нарушение менструаций,
- болевые поясничные синдромы, переходящие в нижние конечности,
- прострелы,
- грыжи между позвонками,
- повышение утомляемости.
Женщинам с подозрением на остеохондроз назначают рентген, КТ и МРТ, УЗИ и нейромиографию. Могут порекомендовать посещение маммолога и гинеколога с целью исключения болезней, схожих своей симптоматикой с остеохондрозом.
Остеохондроз у женщин
У женщин, как и у мужчин, отмечаются три основных вида остеохондроза, это:
Женщины чаще, чем мужчины подвержены возникновению остеохондроза шейного и грудного отделов. Такое явление обусловлено тем, что у мужчин от природы более сильно развиты мышцы груди шеи. Таким образом, эти отделы имеют лучшую поддержку. Поэтому необходимо по возможности укреплять мышцы спины и шеи подходящими упражнениям.
Чаще всего шейный остеохондроз проявляется у женщин, ведущих малоподвижный образ жизни или занятых сидячей работой (работа в офисе, продавцы, водители), а остеохондроз грудного отдела чаще всего проявляется у женщин, имеющих заболевание сколиозом с детского возраста.
Лечение шейного остеохондроза
Для того чтобы поставить верный диагноз, необходимо записаться на консультацию к врачу. Под симптомами остеохондроза шейного отдела могут скрываться и другие заболевания.
Шейный остеохондроз не имеет свойства проходить сам по себе и, переходя в последнюю, третью стадию, может привести к летальному исходу.
Своевременно начатое лечение поможет избежать серьезных, необратимых последствий.
Лечение и профилактика шейного остеохондроза: массаж
Вашему вниманию примерный список врачей-специалистов, которые помогут вам разобраться в проблеме.
- Терапевт (врач общей практики)
Терапевты проводят общую диагностику без лечения, назначают общие анализы (моча, биохимия крови). Учитывают ваши индивидуальные жалобы и дают дальнейшее направление к нужному специалисту.
Врач-невролог занимается лечением начальной и средней стадии шейного остеохондроза. На стадии посещения невролога, как правило, проводят рентген позвоночника.
При подтвержденном остеохондрозе подбирается соответствующее лечение.
- Хирург-травматолог
Консультацию этого специалиста назначают при наличии изменений в тканях. Возможно назначение МРТ, спондилографии, КТ. Также подбирается дальнейшее лечение.
Консультацию нейрохирурга назначают при подозрении межпозвонковой грыжи, ссылаясь на результаты КТ и МРТ.
- Физиотерапевт
Занимается устранением клинических проявлений остеохондроза.
Лечение у реабилитолога подразумевает под собой восстановительный период после операции. В этот период подбирается специальная лечебная гимнастика (ЛФК).
- Мануальный терапевт
Назначают с целью устранения болевого синдрома.
Дает консультацию и назначает диагностику лицам с различными формами артрита.
Посещение онколога показано лицам с подозрительными результатами КТ и МРТ. Консультация специалиста помогает подтвердить или исключить наличие опухолевых заболеваний костных тканей. Возможно назначение биопсии.
— хирургическое вмешательство (при наличии необратимых изменений,
— работа с психосоматикой,
Целью лекарственной терапии является снятие воспаления и болевого синдрома. Правильно подобранные препараты восстанавливают кровообращение и полноценное питание тканей.
На острой стадии лекарственная терапия стабилизирует состояние больного и подготавливает его к следующей стадии лечения. Применяются мази, миорелаксанты, кортикостероиды и комплексы витаминов.
Физиотерапия включает в себя сочетание воздействия на организм природных и аппаратных средств. Эффективно снимает боль и возвращает физическую активность.
Мануальная терапия приносит эффект в тех случаях, когда она контролируется хорошим специалистом.
Массаж стимулирует кровообращение и улучшает питание тканей. Мануальная терапия удобна для домашнего использования (массажеры и различные аппликаторы).
Перед применением средств домашней мануальной терапии необходима консультация специалиста.
Рефлексотерапия приносит эффект благодаря воздействию на биологически активные точки организма. Может проводиться в виде иглоукалывания, точечного массажа, иногда прижигания. Если вы выбрали именно этот метод лечения, убедитесь, что перед вами дипломированный специалист, так как воздействие на несоответствующие биологические точки может иметь негативные последствия.
Лечебная физкультура (ЛФК) при остеохондрозе в обязательном порядке назначается на восстановительном этапе. Целью ЛФК служит укрепление связок и мышц, упражнения помогают восстановить кровоток.
Правильно подобранные упражнения помогут избежать рецидивов и углубления повреждений.
Упражнения при шейном остеохондрозе
В заключении представим вашему вниманию несколько упражнений из комплекса лечебной физкультуры, взятых из справочника Садовской.
Перед выполнением упражнений необходима консультация врача.
Упражнения комплекса ЛФК могут нести дискомфорт, поэтому перед выполнением постарайтесь максимально расслабиться и следить за тем, чтобы дыхание было спокойным и размеренным.
Во время упражнений не рекомендуется перегружать мышцы. Выполняете сколько сможете, затем, отдохнув, возвращайтесь к упражнениям.
Для достижения эффекта окончательного выздоровления необходимо выполнить до 300 движений на больной отдел позвоночного столба и по 100 повторов на смежные отделы.
При шейном остеохондрозе рекомендуют избегать резких движений головой. Упражнения выполняются в положении стоя, спина ровная, ноги на ширине плеч (повторяют 15 раз):
- Наклонить голову влево, задержаться на 10 секунд. Представив давление на плечи, напрячь мышцы шеи и сопротивляться давлению. Повторяют те же движения в правую сторону.
2. Сделать повтор первого упражнения, с наклонами вперед и назад. - Повернуть голову направо, стараясь подбородком дотянуться до плеча, задержать движение на несколько секунд. Повторить упражнение с поворотом налево.
- С помощью движения подбородком рисовать в воздухе цифры от 0 до 9.
Упражнения на спине:
- Поднять голову вверх и задержаться на 10 секунд. Опустить голову и сделать пятисекундный перерыв.
- Подтянуться подбородком в сторону потолка и задержаться на 10 секунд, затем плавно опустить голову.
Упражнения лежа на боку:
- Поднять голову и удерживать ее параллельно полу 10 секунд. Затем, плавно опустив голову, сделать паузу на несколько секунд.
- Повторить это упражнение лежа на другом боку.
Редакция портала предупреждает: вся информация носит справочный характер, если вы столкнулись с симптомами заболевания, обратитесь к врачу!
МОСКВА, 4 июл — РИА Новости, Альфия Еникеева. Миллиарды лет животные обходились без шеи. Но когда древним рыбам пришлось выбраться на сушу, строение их тела сильно изменилось. Удлинился позвоночник, голова приобрела подвижность, органы чувств могли воспринять больше информации. Все это привело к развитию большого, сложного мозга. Об эволюции шеи — в материале РИА Новости.
Оказалось, что «сухопутные» рыбы передвигались по земле быстрее и эффективнее, чем их рожденные в воде собратья. Они ставили свои плавники максимально близко к телу — в 3,5 раза ближе обычного, а головы поднимали в полтора раза выше, чем в воде.
Скелет их вытянулся, а связки в грудной клетке окрепли, усилив поддержку тела во время ходьбы. Связи туловища с головой, наоборот, ослабли, и шейный отдел позвоночника стал подвижнее.
Первая шея в истории
Лопастеперая рыба тиктаалик (Tiktaalik roseae), чьи ископаемые останки обнаружили в 2004 году в канадской Арктике, использовала плавники не только для плавания, но и для хождения по земле. Череп у нее был укороченный и приплюснутый, а голова отделена от пояса передних конечностей.
» Открытое нами существо стирало грань между этими двумя группами животных ( рыбами и наземными позвоночными. — Прим. ред. ). Как рыба, оно было покрыто чешуей и имело перепончатые плавники. Но обладало плоской, как у позвоночных, головой, кроме того, у него была шея. Внутри передней пары его плавников находились кости, соответствующие плечевой, локтевой и лучевой и даже некоторым костям запястья. Эти кости были, к тому же, соединены суставами: перед нами была рыба с плечевым, локтевым и лучезапястным суставами! » — пишет в книге «Внутренняя рыба» американский палеонтолог Нил Шубин, один из первооткрывателей тиктаалика.
Дышишь — значит охотишься
У животных, дышащих только жабрами, скелет плавника крепится к поясу конечности, который соединен со скелетом жаберной крышки. Рыбы дышат, синхронизируя движения жаберной крышки и грудных плавников, но это ограничивает движения головы.
У тиктаалика костей жаберной крышки почти не осталось, поэтому он мог относительно свободно двигать головой. Утратившее функциональность сочленение остатков жаберной крышки постепенно смещалось внутрь черепа, превращаясь понемногу в крошечные слуховые косточки — предшественники среднего уха человека.
Новоприобретенная шея позволяла тиктаалику и первым амфибиям, например ихтиостегам ( Ichthyostega ), охотиться, отмечают российские палеонтологи Александр Марков и Елена Наймарк в книге «Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий». Благодаря шее животные, выслеживая добычу, могли прижимать голову к земле. Сегодня так же делает обитатель мангровых зарослей илистый прыгун ( Periophthalmus ), умеющий дышать под водой и на земле.
Нервное разнообразие
У рептилий, птиц и млекопитающих шея заметно удлинилась. У млекопитающих насчитывалось до семи шейных позвонков, у динозавров — больше, например у эласмозавра Albertonectes — 76. Это привело к обособлению подъязычного нерва, плечевого и шейного нервных сплетений и, как следствие, — к большему разнообразию движений.
Кстати, благодаря развитым шейным позвонкам рептилии оказались эволюционно успешнее амфибий и потеснили их. В голове сосредоточились главные органы захватывания пищи — челюсти, нападения и защиты — зубы, восприятия внешних впечатлений — глаза, уши, нос.
Удлинение шеи повлияло и на расположение внутренних органов: сердце отдалилось от головы и опустилось в грудную клетку. Впоследствии у млекопитающих появилась диафрагма — мышца, значительно облегчающая процесс дыхания.
Шея освобождает мозг
Авторы работы отмечают, что на суше лопастеперые рыбы и их потомки столкнулись с новыми вызовами: с одной стороны, приходилось преодолевать гравитацию (в водной среде сила тяготения компенсируется выталкивающей силой), с другой — перед ними открылась невиданная ранее свобода движений. Все это потребовало от мозга новых ресурсов и большего контроля.
» Шея позволила улучшить маневренность и ловкость в наземных и воздушных средах. Это нововведение в области биомеханики развивалось рука об руку с изменениями нервной системы, контролирующей наши конечности «, — говорится в статье.
Кроме того, как полагает Малколм Макивер ( Malcolm MacIver ), невролог из Северо-Западного университета (США), новая среда обитания давала древним животным намного больше информации, что способствовало формированию более сложного сознания и возникновению комплексного планирования. Первые наземные позвоночные охотились спонтанно, но со временем те из них, кто смог выйти за рамки такого «реактивного» режима и научились мыслить стратегически, получили эволюционное преимущество.
Источник