У большинства Arthropoda стекловидного тела нет, но зато в глазу возникает, кроме хрусталика, другой светопреломляющий аппарат, ^а именно: хрустальный конус. Таковой имеется в большинстве сложных, фасетированных глаз Arthropoda. Он залегает под хрусталиком и представляет собой продукт выделения обыкновенно четырех особых клеток, эктодермального происхождения. Конус, может рассматриваться как орган, до известной степени заменяющий стекловидное тело.

О т р а ж а т е л ь н а я п о в е р х н о с т ь , t a p e t u r n . Изредка сетчатка подстилается (Pecten) или среди ее клеток вклинивается (Cloeon) особое отражающее свет образование—tapetum. В одних случаях (Ostracoda) tapetum состоит из скопления каких-то мелких чешуек, в других — его образуют прихотливо извитые выросты пигментных клеток.

Гораздо чаще он образован слоем особых клеток (некоторые Insecta, Arachnoidea, Cardium), или даже всего одной очень крупной клеткой (Pecten). Весьма вероятно, что мы имеем здесь образования разного происхождения, но одинакового физиологического значения.

ОРГАНЫ ЧУВСТВА РАВНОВЕСИЯ И СЛУХА

Как известно, в слуховом лабиринте позвоночных сосредоточиваются не только слуховые функции, но и функции чувства равновесия. Рассматривая беспозвоночных животных и производя над ними соответственные физиологические опыты, можно прийти к выводу, что у многих низших Evertebrata органы, считавшиеся раньше настоящими слуховыми, являются главным образом органами чувства равновесия. Только у высших представителей беспозвоночных присутствие настоящего чувства слуха бесспорно доказано. В общем, можно сказать, что ряд подлежащих рассмотрению органов всегда обслуживает собой чувство равновесия, или статическое, чувство, но нередко, кроме того, и чувство слуха.

Специальные органы слуха и равновесия встречаются значительно реже, чем глаза. Повидимому, настоящее чувство слуха и в действительности присутствует далеко не всегда, чувство же равновесия хотя и должно иметь место повсюду, не всегда обслуживается настолько специализированными органами, что нам удается выделить их из других периферических нервных аппаратов (например тактильных и др.).

Органы слуха и равновесия обнаруживают менее разнообразия в своем строении, чем глаза, и чаще всего относятся к одному из следующих трех типов: 1) слуховых колбочек; 2) слуховых ямок и

3) слуховых пузырьков. Только среди Arthropoda имеются слуховые аппараты, которые нельзя непосредственно свести к одному из поименованных трех типов.

ТИП КИШЕЧНОПОЛОСТНЫХ (COELENTERATA)

Органы чувства равновесия встречаются лишь у свободноподвижных Goelenterata, а именно у медуз и у гребневиков.

Классы Ну drozoa й Scyphczoa

Даже и среди медуз далеко не все обладают органами чувства равновесия. А именно, среди Hydrozoa их имеют только Trachylida и Vesiculatae из Leptolida, тогда как Ocellatae лишены их. Среди

(1878). С тех пор каких-нибудь обширных сравнительно-анатомиче- ских работ на данную тему не появлялось.

Интересно, что в пределах одного класса Hydrozoa органы равновесия развились независимо и в разной форме у Trachylida и у Leptolida.

У трахимедуз органами равновесия служат видоизмененные краевые щупальца (пример повышения органа чувств низшего порядка

ворган высшего).

Вглавных чертах эти органы имеют следующий состав. На краях зонтика между щупальцами, в тесном соседстве с эксумбрелляряым нервным кольцом, имеются особые колбовидные выпячивания, со-

стоящие из двух частей: слуховой подушечки, или цоколя, обра-т зующего на краю зонтика бугорок, и собственно слуховой колбочки, или булавы, соединенной с подушечкой* очень тонким стебельком (рис. 136). Подушечка образована высокими эктодермальными клетками. От свободных концов клеток подушечки отходят длинные, упругие чувствительные волоски, обхватывающие собой слуховую колбочку. Последняя состоит из эпителиальной обкладки, окружающей плотную эндодермальную ось. Ось состоит всего из одного~ряда крупных клеток, лежащих друг над другом в виде столбика монет. Самые дистальные из этих клеток наиболее крупны и содержат в себе минеральные конкреции шестигранной формы, но с закругленными

гранями. Конкреций либо 2-3 (Cunina lativentris), либо чаще одна. Конкреции легко растворимы даже в слабых кислотах, и так как при этом не происходит выделения пузырьков газа, то Г е р т в и г и полагают, что дело здесь идет о конкрециях фосфорнокислой извести. Между эндодермальной осью и наружным эпителием имеется тонкая прослойка мезоглеи. На месте стебелька эндодерма прерывается, и он образован только тонкой пленкой эктодермы и ниточкой мезоглеи. У всего семейства Aeginidae слуховые аппараты являются целиком наружными, представляя собой выросты тела. У Trachynemidae наблюдается тенденция к погружению слуховых колбочек внутрь особого слухового пузырька. Так, у Aglaura они еще вполне того же типа, как у Aeginidae. Интересный переход обнаруживает' Rkopalonema: у молодых особей колбочки совершенно открыты, но

Органы чувств

позднее вокруг каждой колбочки появляется кольцевая складка эктодермы, нарастающая на слуховой аппарат и окружающая его в виде чаши; у половозрелого животного края чаши смыкаются над колбой, превращая последнюю в совсем замкнутый слуховой пузырек. Покровные клетки колбочки упираются своими длинными волосками в. стен-ки пузыря.

Еще сильнее изменены и специализированы слуховые аппараты семейства Geryonidae. Слуховые пузырьки этих медуз погружаются с поверхности тела в студенистую мезоглею краев зонтика. Строение пузырьков (Carmarina, Liriope, Geryonia) таково, что стенки пузырька состоят из крайне плоских клеток, повидимому чисто обкла-

внервное волокно.

Умедуз (Vesiculatae), относящихся к Leptolida, органы равновесия лежат на нижней стороне зонтика, и притом вне нервного кольца, помещаясь уже внутри паруса (velum). При этом они лишены всякой генетической связи со щупальцами. В самом простом

сдучае (Mitrocoma annae) они представляют собой неглубокие ямки на внутренней стороне паруса, над которыми velum выпячивается с эксумбреллярной стороны в виде легких бугорков (рис. 138).

параллельно краю зонтика: проксимальный (по отношению к краю зонтика), средний и дистальный ряд. Клетки рядов содержат полость с минеральной конкрецией приблизительно шаровидной формы. Подобные конкреции, составляющие постоянную черту органов рав-

пресноводной медузы Limnocodium. У последней имеются слуховые пузырьки с колбочкой, состоящей из крупных пузырчатых клеток, одетой нежными эпителиальными и зернистыми чувствительными клетками. Интересно, что в образовании оси колбочки принимает, повидимому, участие эндодермальный вырост. Здесь, следовательно, имеется известное сходство с Trachylida. Своеобразная черта Limnocodium — это полное отсутствие отолитов.

Количество органов равновесия у разных гидроидных медуз варьирует очень сильно и может быть подвержено возрастным и индивидуальным колебаниям. Так, у Aeginopsis, Obelia, Aglaura, Rhopalonema их всегда 8, у Carmarina и Geryonia — 12, у Cunina

и Mitrocoma на разных стадиях роста от 4 до 80.

Обращаясь теперь к Scyphozoa, прежде всего следует сказать, что их органы равновесия, более приближаются к типу Trachylida, ибо находятсяна измененных краевых щупальцах и содержат эндодермальные отолитные клетки. Органы равновесия помещаются в ропалиях, или краевых тельцах, число которых чаще всего равно восьми и лишь редко повышается до 16.

Ближе всего к трахимедузам стоит Nausithoe albida. Йаждый ропалий ее представляет собой свободно торчащий вырост края зонтика, в расширенное основание которого входит продолжение одного из радиальных каналов кишечника. Суженный свободный конец ропалия представляет собой слуховую колбочку; он плотный, и

вего эндодермальной осигймеется крупная многогранная конкреция. Обкладочные, эктодермальные клетки колбочки особенно высоки на ее верхней стороне и снабжены здесь длинными чувствительными волосками. Концы волосков упираются в стенки особой слуховой складки кожи родалия, которая прикрывает колбочку сверху

ввиде ковша.

Удругих сцифомедуз весь ропалий целиком обхвачен в виде трубки особыми лопастными выростами" края зонтика (Pelagia, Aurelia), или лежит в особом вдавлении стенки тела, нише (Charybdea). В эктодерме основной части ропалия могут развиваться глаза, тогда как самый конец его занят органом равновесия и отвечает колбочке Nausithoe. Этот конец состоит из эпителиальной обкладки и плотной осевой эндодермальной массы, слагающейся из многочисленных клеток. Каждая из последних содержит правильную кристаллическую конкрецию (рис. 139).

ф у н к ц и и о р г а н о в р а в н о в е с и я м е д у з . Братья Г е р т в и г л , не колеблясь, называли описанные нами аппараты слуховыми, руководясь, однако, лишь морфологическим их сходством со слуховыми органами других беспозвоночных. Г е р т в и г и везде находят, что'Закрытые пузырьки происходят от открытых ямок и что характерную черту органов равновесия и слуха образуют чувствительные клетки, с одной стороны, слуховые камешки — с другой. Главная задача слуховых аппаратов заключается в том, чтобы колебания окружающей среды передавались отолитам и приводили их в движение, которое в свою очередь передавалось бы в виде

У молодой ктенофоры, находящейся еще внутри яйцевой оболочки, этот эпителий совершенно однороден. Затем удается почти непо-

навливается тесная связь. От основания каждой пружинки идет по

поверхности тела мерцательный желобок, который затем раздваивается и обе ветви вплотную подходят к началу двух ближайших

-рядов гребных пластинок.

Статолит все время находится в колебательном движении, которое по C h u n вызывается сгибанием и разгибанием пружинок: каждый взмах пружинки при этом передается по мерцательному желобку к соответственным рядам пластинок и вызывает на них волну биения, которая идет от аборального к оральному полюсу. Вследствие этого C h u n принимал аборальный орган за нервный центр, который служит для регулирования движения гребных пластинок, а мерцательные желобки за нервы. При перерезке ребра, на котором сидят гребные пластинки, движение пластинок в течение некоторого времени продолжается только на аборальном отрезке ребра, и лишь впоследствии возобновляется на оральном. При вырезании аборального органа координация действия гребных пластинок нарушается.

ТИП ЧЕРВЕЙ (VERMES)

В противоположность многим другим системам органов, которые испытывают у червей, по сравнению с кишечнополостными, значительное усложнение, их статоили отоцисты, т. е. слуховые пузырьки, гораздо более однообразны, обнаруживают большую простоту организации и встречаются у сравнительно небольшого числа представителей Vermes.

ПОДТИП PLATODES

Среди Platodes статоцисты имеются у части Turbellaria и всего у одной немертины. Из числа ресничных червей статоцистами обладают довольно многие Alloeocoela, некоторые Rhabdocoela (Catenula и Mecynostomum) и все Acoela. Статоцист Turbellaria, вероятно, стоит в генетической связи с аборальным органом Ctenophora, ибо подобно последнемуон непарен и лежит на спинной стороне тела, непосредственно над мозгом. Статоцист представляет собой замкнутый пузырек, ушедший глубоко под эгштелий.

Однако у личинки Rhynchoscolex статоцист открывается особой порой на спинной стороне тела. -Гистологическое строение его еще плохо изучено. По некоторым данным он обладает трехслойной стенкой, причем внутренний слой образован чувствительными клетками. Он находится либо в непосредственной связи с мозгом при помощи промежуточного кольцеобразного отдела, либо от, него отходят к мозгу два тонких нерва (Acoela). В жидкости пузырька, так называемой статолимфе, находится большей частью единственный слуховой камешек, или статолит, состоящий преимущественно из углекислой извести. У Rhabdocoela имеется 1—2 Дополнительных статолита меньших размеров.

Единственная немертина со статоцистами, Ototyphlonemertes, имеет пару замкнутых пузырьков, внедренных в вещество мозга.

У Trematodes, Cestodes, Acanthocephala и Nematodes органы равновесия отсутствуют. Впрочем, у морских нематод из рода Symplocostomaописаны два маленьких пузырька, лежащих позади рта.

ПОДТИП ATfflEIIDES

Среди Annelides статоцистами обладают главным образом Polychaeta, об органах равновесия которых имеется подробная работа F a u v е 1 (1908). .

У Ariciidae они лежат в 5—6 сегментах подряд, первый из которых отстоит уже довольно далеко от prostomium. У более высоко диференщгрованных Polychaeta статоцисты ограничиваются одним сегментом. У Arenicolidae это первый (буккальный) сегмент, у Terebellidae и Sabellidae — второй. Обыкновенно статоцисты лежат ближе к спинной стороне тела, но иннервируются от брюшной'нервной цепочки.

F a u v е 1 отличает четыре типа статоцистов у Polychaeta: 1) отокрипты, или простые углубления эпителия, широко сообщающиеся

свнешним миром, но лишенные отолитов. Отокрипты имеются только

уScoloplos armiger. 2) Отоцисты, сообщающиеся с внешней средой узким каналом. 3) Замкнутые отоцисты, выстланные немерцательным эпителием, "с многочисленными отолитами. 4) Замкнутые ото-

Последние две категории не имеют, по-моему, принципиальных отличий и могут быть соединены в одну. Первая категория возбуждает еще известные сомнения в смысле толкования ее как органа равновесия.

Отокрипты Scoloplos представляют собой парные довольно глубокие ямки (на 4—13 сегментах), которые по своему положениюотвечают отоцистам других Ariciidae. Если это и отоцисты, то редуцированные; такая редукция нередко наблюдается у Polychaeta при переходе их во взрослое состояние.

Второй, открытый тип отоцистов очень распространен, встречается во всех четырех поименованных семействах. Это примитивная форма слухового (статического) аппарата, еще не оторвавшегося от покровов (рис. 141). Иногда отоцисты, сначала открытые, с возрастом отшнуровываются от эпителия, становясь замкнутыми (Агеnicola marina, Lanice conchilega, Ampkiglena mediterranea). Интересно, что в связи с ползающим образом жизни и открытым характером отоциста, полихеты этой группы не образуют отолитов за счет стенок отоциста, но обладают внутри последнего посторонними минеральными тельцами, функционирующими в качестве отолитов. Обыкновенно это мелкие песчинки, а иногда даже обломки игол кремневых губок. •

Там, где отоцисты с возрастом отшнуровываются от кожи, попавшие в них песчинки постепенно облекаются хитинозным выделением стенок отоциста, увеличиваясь от этого в размерах. Такие виды составляют переход к следующим категориям, где отолиты целиком состоят из выделения стенок слухового пузырька. Выделение чаще всего имеет органический, хитинозный характер. У Myxicola infundibulum отолиты имеют гораздо более сложное строение. По мнению F a u v el, основанному на опытах подсушивания и растворения, отолит состоит из чередующихся слоев зернистого выделения, более или менее богатого минеральными солями, и слоев хитина.

Третий тип отоцистов по F a u v e 1 встречается только у Areificola grubei и А. есаиdata. В них имеется много отолитов, которые находятся в непрестанном движении, толкутся на месте. Ввиду того, что эпителий отоцистов немерцателен, F a u v e 1 полагает, что указанное движение Броуновское.

веретеновидную форму и продолжаются в нервное волокно.

Сравнивая статические органы червей с таковыми Coelenterata, можно заметить совсем иное расположение в них отолитов. У Coelenterata чащ& всего внутри отоциста имеется как бы тяжелый язык колокола, ударяющий по его стенкам; у червей отоцист устроен скорее по типу погремушки.

По своим функциям отоцисты Polychaeta вряд ли являются органами слуха, служа скорее для ориентирования животного в пространстве (статическое чувство). Эти органы служат также, вероятно,

вкачестве сейсморецепторов, воспринимающих сотрясения почвы

ипозволяющих червям с необходимой быстротой прятаться в глубь их норок или жилых трубок.

ТИП МОЛЛЮСКОВ (MOLLUSCA)

Amphineura выделяются среди прочих моллюсков полным отсутствием статоцистов. Все прочие классы обладают одной парой слуховых пузырьков, расположенных в тесном соседстве с педальными ганглиями.

G a s t r o p o d a . Лучше всего исследованы "крупные статоциеты прозрачных пелагических Heteropoda.

Рис. 142. А — статоцист Heteropoda (Pterotrachea). Слева пучки ресниц находятся в движении и вызывают указанные стрелками токи жидкости в статоциете; справа пучки ресниц неподвижно выпрямились и прижимают статолит к слуховому пятну (внизу); чувствительные клетки показаны черным; наверху-

Статоцисты Pterotrachea (рис. 142) лежат в виде двух светлых пузырьков несколько позади и по бокам от мозговых ганглиев. Нервы к статоцистам идут от этих ганглиев и вступают в связь с пузырьками на брюшной стороне последних, распадаясь сразу на 12—16 меридиональных нервных тяжей. Последние идут под соединительнотканой оболочкой статоциста к его спинному полюсу, где находится так называемое слуховое пятно. Эпителий статоциста на спинном полюсе его имеет иной характер, чем на всем остальном протяжении. Дорзальная часть статоциста выстлана высоким цилиндрическим эпителием — так называемая macula; остальная часть покрыта плоским эпителием, это — antimacula. В каждой половине имеются в свою очередь два типа клеток — мерцательные и немерцательные. Мерцательные клетки слухового пятна, или macula, высоки, покрыты на свободной поверхности многочисленными мелкими ресничками и имеют чувствительный характер; одна из них, центральная, выделяется своими крупными размерами. Немерца-

тельные клетки macula играют роль промежуточных, опорных элементов. Мерцательные клетки antimacula имеют совсем иной вид г они плоски, звездчатой формы и от внутренней поверхности их вдается в статоцист пучок из немногих, но очень длинных ресниц. Самые длинные пучки находятся на брюшном полюсе статоциста, по мере приближения к macula пучки укорачиваются. Нормальное положение пучков таково, что они,пригнуты к стенке статоциста, находясь, при этом все время в легком колебании. От времени до времени они, однако, выпрямляются и в таком случае упираются своими концами в крупный отолит, прижимая его к слуховому пятну (macula). В противоположность другим авторам, Ч а х о т и н (1908) считает выпрямленное состояние пучков покоящимся, а согнутое—активным. Промежуточные клетки antimacula имеют вид плоского эпителия. Отолит один, но очень велик и правильной шаровидной формы. Он образован преимущественно углекислой известью с небольшой примесью фосфорнокислой; кроме того, имеется общий желтоватый органический субстрат. Отолит имеет очень красивое концентрически слоистое, а также радиально исчерченное строение. В самом центре его?, невидимому, замурован отолит личинки, в виде небольшой шаровид-

вый в работе над Cephalopoda и некоторыми раками подробно обосновал учение о статоцистах как об органах, регулирующих направление движения и чувство равновесия, и с тех пор это мнение общепринято. Ч а х о т и н еще раз проверяет данные D е 1 a g er причем ни свистки, ни звонки, ни стуки, производимые рядом с аква-

теряет способность ориентироваться в пространстве, при.односторонней же экстирпации нарушений движения не наблюдается. Ч а- х о т и н доказывает еще более важное значение статоцистов г при вырезывании левого статоциста животное начинает вращаться вокруг продольной оси в правую сторону и обратно; кроме того,. при этом наблюдаются в слабой степени манежные движения. Ослепление Pterotrachea не влечет за собой дезориентировки. Человек, у которого повреждены оба лабиринта, может еще ориентироваться,, пока его глаза открыты; значит, здесь глаза до известной степени заменяют органы равновесия. У Pterotrachea же, даже при функционирующих глазах, экстирпация обоих статоцистов ведет к полной: утрате способности ориентироваться в пространстве: животное начинает плавать плавником книзу (нормально плавник торчит кверху)у перекидывается через голову и т. п. Впрочем, по новейшим дан-

trachea является в значительной степени результатом шока: через несколько часов после операции движения более или менее выравниваются и регулируются.

тоциста, в плавающем состоянии. Находясь в согнутом состоянии, ресничные пучки слегка вибрируют, производя в статоцисте токи жидкости. Последние у верхнего полюса статоциста идут по его стенкам по направлению к нижнему полюсу, здесь они поднимаются к центру пузырька, огибают отолит и вновь доходят до верхнего полюса. Таким образом, отолит держится на восходящей струе этого тока, как стеклянный шарик на вершине бьющего фонтана. Когда же пучки ресниц, успокоившись, распрямляются, то токи лимфы останавливаются — и отолит прижимается торчащими пучками, как «воего рода пружинками, к macula acustica. Мерцательные клетки

тоцисте. В момент прикосновения к ним отолита животное получает впечатление, ориентирующее его в пространстве. Затем ресничные пучки antimacula снова приходят в действие и статолит отделяется от стенки пузырька. Таким образом Pterotrachea как бы своеобразно прислушивается к тому, в каком положении ее тело находится в пространстве, а в промежутках между двумя прислушиваниями движется по раз принятому направлению.

Статоцист Pterotrachea представляет собой высшую степень развития органов равновесия у Gastropoda. Статоцисты наших наземных ж пресноводных брюхоногих, судя по работе W. S c h m i d t (1912), в общем, устроены проще. Они всегда лежат в тесном соседстве с педальными ганглиями, даже образуют на последних вдавления, хотя и иннервируются от церебральных. Они сферической формы, зеличина же их наиболее значительна у Paludina (из Prosobranehia), jne она достигает 450р.; у Pulmonata статоцисты на одну треть, а то

ивдвое мельче.

Всмысле строения статоцистов Paludina обнаруживает наиболее примитивные черты, тогда как наземные голые слизни обладают наиболее диференцированными органами равновесия. Снаружи статоцист окружен соединительно тканой оболочкой. Сама стенка слухового пузырька состоит из трех родов клеток: гигантских, синцитиальных и пузырчатых. У Paludina имеются только первые два сорта,

да и то еще мало разнящиеся друг от друга. У P u l m o n a t a ^гигантские клетки гораздо крупнее прочих, их всего около 10 штук и они имеют звездчатую.форму. Синцитиальные клетки образуют главную часть стенок пузырька. Пузырчатые клетки наполнены крупными вакуолями. Все эти клеточные элементы снабжены мерцательными волосками. Пузырчатые клетки, вероятно, принимают

.участие в выделении вещества отолита. Отолиты имеются в разном числе, и чем их больше, тем они мельче. У Paludina их 200 (в 100 ji),

извести, образуется за счет выделений стенок слухового пузырька. Характер отолитов различен в обоих статоцистах — в левом имеется один крупный сферокристалл или склеенные в шар частицы кварца, в правом — кучки мелких отокониев или отдельные мелкие частицы песку.

Стенка левого статоциста состоит из трех сортов клеток: 1) промежуточных, или опорных; 2) мелких мерцательных клеток; 3) крупных мерцательных клеток с длинными пучками ресниц. В правом статоцисте имеются только опорные и однотипные мерцательные клетки, которые по своей величине и по длине ресниц занимают место, промежуточное между мелкими и крупными мерцательными клетками левого статоциста. Слуховые нервы, берущие начало в церебральных ганглиях, следуют за ходом выводного канала статоциста. Достигнув слухового пузырька, нерв правого статоциста разбивается на несколько меридиональных тяжей (как у Heteropoda из брюхоногих). В левом статоцисте вместо нескольких толстых тяжей имеется густое нервное сплетение из часто перекрещивающихся нервных волокон. По B u d d e n b r o c k B левом статоцисте иннервируются только крупные ресничные клетки; иннервацию правого статоциста вполне точно проследить не удалось. Опыты В u d d e п- b r o c k указывают на явную зависимость регуляции движений со стороны статоцистов. Преобладающее значение имеет при этом левый статоцист. Так, при подвешивании Pecten на нитке и последующем раздражении его^ моллюск проделывает такие же движения, как Pterotrachea, у которой вырезан правый статоцист. Это зависит здесь, конечно, от нормальной асимметрии развития статоцистов у Pecten. Вырезывание правого статоциста не вызывает никаких последствий. Вырезывание левого нарушает координированность движений животного.

Самая асимметрия статоцистов у Pecten возникает на почве перемены первичной плоскостью симметрии ее положения из вертикального в горизонтальное и последующего симметричного развития мышц ноги.

C e p h a l o p o d a по сложности устройства статоцистов превосходят даже Heteropoda, что можно связать с хищническим и притом весьма подвижным, главным образом, плавающим образом жизни.

Статоцисты сильно сближены и лежат внутри самого головного хряща, под его защитой. Они имеют вид овальных пузырьков, которые у взрослых Cephalopoda лишены связи со внвшней средой. Однако еще R o l l i k e r нашел, что от пузырька отходит длинный мерцательный канал, так и называемый теперь « К ё л л и к е р ' о в - с к и м», который указывает на происхождение статоциста из впячивания покровов.

Внутренняя поверхность статоциста имеет очень причудливые очертания (рис. 142,5) в виде хрящей и бугров, вдающихся в полость пузырька. Это объясняется тем, что в полость пузырька вдается несколько сосочков соединительной ткани совершенно неопределенного физиологического значения.

Положение и число их постоянны у отдельных родов: от 4 ( Veraпуа) до 11 (Sepia) и 12 (Loligo). Кроме того, имеются места, где. эпителий диференцируется в чувствительный слуховой эпителий, причем одно из этих, мест носит характер невысокого гребня (crista acustica), тянущегося между тремя из соединительно-тканых сосочков. Наряду с слуховым гребнем имеется еще давно известное ста-

поверхности последних покрыты овальными или веретеновидными отокониями. Весь статоцист выстлан однородным эпителием, за исключением вышеупомянутых мест, где эпителий принимает характер высокого цилиндрического и диференцируется на два сорта клеток. Во-первых, в нем имеются крупные мерцательные клетки с многочисленными, но мелкими ресничками. К ним подходят волокна слухового или, вернее, статического нерва. Они сидят в несколько рядов вдоль crista acustica и покрывают все слуховые пятна, кроме центральной части главного пятна. Мерцательные клетки не соприкасаются между собой, и промежутки между ними заполнены гораздо более многочисленными опорными клетками. Последние тонки, нитевидны, и только у основания и вершины несколько расширяются. Своей подошвой они сидят на хрящевой стенке слуховой капсулы, а свободные концы их, соприкасаясь, образуют так называемую lamina terminalis, пронизанную вершинами чувствительных клеток. Эта перепонка (lamina) обнаруживает известное сходство с перепонкой Кортиева органа в ухе млекопитающих. Отолит имеет обыкновенно шаровидную форму и тесно прилегает к поверхности главного слухового пятна. Он состоит частью из углекислой извести, частью из органического вещества, причем иногда (Todaropsis) неорганические и органические участки очень явственно обособлены. Известковые части отолита состоят из длинных призматических элементов, тесно спаянных между собой. Отолит прикрепляется к слуховому пятну при помощи крупного скопления органического вещества. Пучки ресниц мерцательных клеток входят в ямки этого скопления, и таким образом устана'вливается прочная связь. К малым слуховым пятнам прилегают, как сказано, только мелкие отоконии.

Из описания можно видеть, что статоцисты Cephalopoda несколько отличаются по строению от таковых прочих моллюсков. В функционировании их играют, невидимому, значительную роль токи жидкости, наполняющей статоцист. Значение вдающихся в полость пузырька сосочков и бугорков заключается, нужно думать, в том, что они влияют на направление вышеуказанных токов при различных оборотах животного.

Именно на Cephalopoda в 1887 г. D е 1 a g e показал статическое значение описываемых органов. Одностороннее вырезывание статоциста вызывает при плавании, особенно при быстром, вращательные движения. При медленном плавании и ползании движения сохраняют более нормальный вид, что объясняется их регуляцией

в данном случае при помощи зрительных и тактильных ощущений. Одновременное вырезывание глаз и статоцистов ведет к полной дезориентации животных и к их позднейшей гибели, ибо они утрачивают способность принимать пищу.

ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИХ (ARTHROPODA)

Среди Arthropoda некоторые ракообразные обладают более или

боковых сосочках головы. Таким образом, положение статоцистов у раков столь варьирует, что они, очевидно, были приобретены различными формами раков совершенно независимо друг от друга.

Чаще всего это просто впячивания кожи, открыто сообщающиеся с наружной средой посредством щели, реже — совсем отшнуровавшиеся от кожи пузырьки. Так, у низших Decapoda, а именно Natan-

Органы равновесия и слуха

tia (кроме Lucifer и Sergestes), мы находим первое, у высших (большинство Anomura, Brachyura) — второе.

Однако даже у Brachyura при каждой линьке линяет и кутикулярная выстилка статоцистов, и они временно сообщаются с внешним миром узкой щелью, которая вскоре после линьки замыкается спаиванием ее краев друг с другом. При линьке выстилки статоциста естественно удаляются и содержащиеся внутри отолиты (а именно песчинки). Взамен их вводятся новые, либо посредством набивания

общую массу органическим веществом, которое выделяют кожные железы, открывающиеся на поверхности статоциста.

В эту массу и погружены концы чувствительных щетинок (сравни Ctenophora). Замкнутые статоцисты у Decapoda часто вовсе не содержат отолитов (Anomura, Brachyura); однако у немногих, обладающих замкнутым стато4HCTOM(Natantia), имеется один отолит, выделяемый стенками пузырька. Иногда (у Schizopoda) отолит секреторного происхождения встречается и в открытых етатоцистах. Это крупная чечевицеобразная масса, слагающаяся из органического

особенно свойственно придонным ракообразным; 2) формы, ориентирующиеся только при помощи глаз — Phronima, личинки Squilla п другие преимущественно планктонные формы; 3) кроме глазного, имеется еще особый «Lagereflex», имеющий то же значение, что и рефлекс, получаемый при посредстве статоцистов. Так, S t e i пе г еще в 1887 г. показал, что через некоторое время после вырезывания глаз и статоцистов животное восстанавливает способность к нормальному движению. К этой группе относятся взрослые Squilla; 4) есть формы, у которых присутствуют все три рефлекса (глазной, статоцистный и «Lagereflex») вместе — Mysis. Palaemon.

Класс Arachnoidea

Несомненные органы чувства равновесия или слуха у паукообразных неизвестны, хотя на их теле и имеются известные органы, которым некоторые авторы приписывают слуховую функцию. Это так называемые слуховые волоски (трихоботрии) Д а л я . Дело в том, что у многих Arachnoidea на разных частях тела (у пауков на ногах, у клещей Oribatidae на головогруди) распространены особые волоски, колбовидно вздутые и сидящие своим основанием в небольшом бокальчатом углублении покровов. D a h 1 говорит, что при произведении неподалеку от животного низких тонов на скрипке, трихоботрии явно приходят в вибрирующее состояние, и думает, что они носят характер слуховых аппаратов. В этом мнении Д а л я убеждают опыты Н е n k i n g и В. В а г н е р а , в которых пауки (Lycosidae), посаженные в затянутую сеткой коробку, тотчас бросаются к сетке, если за нею поместить жужжащую муху. Прочие исследователи отрицают это, а В а г н е-р- даже сомневается в способности волосков вибрировать в ответ на звуки скрипки.

Новые опыты P a l m g r e n (1936) дают несколько иное толкование функции трихоботриев. Он наблюдал их у Tegenaria derharni, где трихоботрии имеют вид тонких волосков. Они разбросаны в количестве около 200 среди множества других волосков, покрывающих ноги и педипальпы паука. От обыкновенных волосков, неподвижных,' трихоботрии отличаются способностью вибрировать при самом легком дуновении воздуха. P a l m g r e n анестезировал пауков эфиром и затем осторожно обрезал им все трихоботрии. После этого он наблюдал реакции как оперированных, так и нормальных пауков на вибрации камертона и на дуновение воздуха. При этом оказалось, что реакция на камертон снижается после обрезывания трихоботриев лишь слегка, но чувствительность к воздушным волнам падает очень сильно. Кроме того, оперированные пауки менее легко и по менее прямому пути способны возвращаться к центру своей ловчей сети, чем

Нам думается, что такое же значение имеют и так называемые псевдостигмы некоторых клещей, например Oribatidae, которые M i c h a e l и S i g T h o r (1931) расценивают как слуховые аппараты. Псевдостигмы представляют собой пару своеобразно измененных волосков, имеющих колбовидную, пластинчатую или гребенчатую форму. Они сидят на спинной стороне тела, непосредственно позади головного отдела.

Класс Insecta

Органы, заведующие чувством равновесия и слуха у насекомых, устроены по совершенно иному принципу, чем все вышеописанные. Они довольно разнообразны как в своем числе, так и в расположении и строении, так что обычно различают три категории этих

имеются всегда в большом числе и не так строго локализированы, как тимпанальные.

. Чаще всего (например у личинок Corethra, у Tortrix, Dytiscus, Chironomus, Syrphus) они имеют вид тонких тяжей или, вернее, полых трубок, натянутых, как струна, внутри тела между двумя точками поверхности тела (рис. И7,А). На небольшом расстоянии от одного конца трубки к ней подходит заведующий иннервацией органа нерв, который у места своего проникновения в трубку несет на себе маленькое скопление нервных клеток — ганглий. Короткий отрезок хордотональной трубки называется лигаментом, или тяжом, и никаких особенностей строения не обнаруживает. Внутрь большего отрезка трубки от каждой клетки ганглия направляется нервное волокно (так называемая «проксимальная хорда» G r a b е г), которое заканчивается внутри трубки очень сложно посредством особого сколопофора. Сколопофор представляет собой куполообразный мешочек, обращенный выпуклостью прочь от нервного волокна. Вершина купола снабжена более или менее длинным штифтиком. По числу сколопофоров различают 1-, 3-, 4-, 6- и многосколопофорные хордотональные аппараты. G r a b e r и B o l l e s L e e дают разное толкование сколопофорам. Первый из названных авторов склонен, повидимому, считать весь сколопофор целиком за образование нервного характера. Напротив, B o l l e s L e e большую часть сколопофора принимает за капсуловидную оболочку волокнистого выроста («проксимальная хорда») нервной клетки.

чается прежде всего в том, что орган лишен своего лигаментного отдела и внутренний конец органа прямо подвешен на нервет тогда как только наружный прикреплен к покровам. Внутри

ствительные клетки продолжаются далее в соответственное число коротких нервных волокон, а каждое волокно обхвачено полой, трубковидной обкладочной клеткой. К дистальным концам обкладочных клеток прилегает такое же количество кроющих клеток («Карpenzellen»), внутри которых имеется по полому куполовидному штифтику, вероятно кутикулярного характера. Нервное волокно проходит внутри трубчатой обкладочной клетки вплоть до штифтика, про-

для оонаружения внешних напряжений и давлений, которым подвергается тело насекомого, например для обнаружения напряжений у основания крыльев во время полета. Наконец, существует мнение, что многие из этих органов, особенно жужжальца у двукрылых, обладают, кроме того, способностью поднимать деятельность нервной системы, служа для поддержания мышечного тонуса и для повышения кинетической производительности находящихся в действии мышц (W о 1 s k у, 1933).

В настоящее время признают особую категорию органов, вся задача которых сводится к стимулированию нервной системы в опре-

Strepsiptera (рис. 147,С), где рудиментарной является передняя пара

редних крыловых рудиментов у самцов Strepsiptera влечет за собой полную утрату способности к полету. Принимается и существование

антенн и имеются почти у всех насекомых, в том числе и у Apterygota.

Второй членик антенн расширен и обхватывает собой в виде бокала следующий занимтретий членик (рис. 149). На внутренней поверхности бокаловидного второго членика имеется под гиподермой толстый слой чувствительных палочек, которые своими наружными концами обращены к полости бокала. Каждая палочка имеет вид сильно за-

остренного конуса, к поверхности которого тесно прилегают два овальных ядра. Эти палочки представляют собой концевые аппараты Джонстонова органа. Внутрь от них располагается слой перекрещивающихся нервных волокон, а еще глубже слой ганглиозных клеток. Часть волокон волокнистого слоя сообщает ганглиозные клетки с чувствительными аппаратами, другая часть входит в мощный антеннальный нерв усика. Концевые аппараты Джонстонова органа являются, очевидно, измененными клетками эпидермиса.

По существу Джонстонов орган построен как бы из значительного числа тесно сближенных хордотональных органов, от которых и ведет свое происхождение. Сложность строения Джонстонова органа варьирует. У Diptera он обладает наиболее сложным устройством.

Еще J o h n s t o n полагал, что данные органы являются слуховыми. M a y e r (1874) пытался экспериментально обосновать это предположение. Он показал на живых самцах Culex, что некоторые волоски антенн приходят в сильную вибрацию, если рядом производить камертоном те же тоны, которые производит жужжащая самка

(1924) более правильно считает, что органы служат у комаров вообще

нальных таким путем, что соответственно местам прикрепления одного полюса сколопофорных клеток кутикула превращается в барабанную перепонку (tympanum). Последняя окружена рамкой более плотного хитина, на которой и натянута. Барабанная перепонка обычно прилегает своей внутренней стороной к одному из расширенных участков трахей. Вследствие этого перепонка может беспрепятственно вибрировать, когда на нее падают звуковые волны.

Лучше всего выражены тимпанальные органы у прямокрылых, причем у саранчовых (Acridiidae) они встречаются на первом членике брюшка, у кузнечиковых же (Loeustidae)— на голенях передних ног. У Acridiidae пара тимпанальных органов, расположенная по бокам основания брюшка (рис. 150,-4), устроена следующим образом. Снаружи орган состоит из тонкой, эластичной и растяжимой барабанной перепонки, натянутой на хитиновую рамку. У мексиканского Rhomaleo centurio перепонка совсем открыта и лежит на одном уровне с остальными покровами. У Macrostethus grossus она несколько погружается под общий уровень покровов, а у Stenobothrus viridulus лежит уже в глубине особого кожного впячивания, барабанного кармана, сообщающегося с наружной средой узкой щелью. Наружная поверхность перепонки гладкая, внутренняя образует несколько вдающихся внутрь хитиновых утолщений: желобовидное тельце, сосочковидное, стебельковидное и грушевидное тельце. Желобовидное тельце служит для помещения особого органа чувств, вероятно обонятельного, а прочие — для прикрепления разных частей тимпанального аппарата. Невольно напрашивается мысль о сравнении этих хитиновых утолщений с слуховыми косточками среднего уха позвоночных.

Каждый нерв продолжается в концевой нервный аппарат, который затем прикрепляется к хитиновым тельцам перепонки. Сам нервный аппарат очень походит на чувствительную часть хордотональных органов, только более мощно развитую. Он состоит из пакета чувствительных клеток, проксимальные концы которых связаны с слуховым нервом. Дистальные концы чувствительных клеток охвачены ярусом обкладочных клеток, а дистальные полюсы обкладочных

банными перепонками проходят два

трахейных ствола голени (резонаторы?). Отличительный признак тибиальных нервных аппаратов, это — веерообразное расположение их чувствительных элементов в одной плоскости, тогда как у Acridiidae они, как мы видели, образуют общий пакет. S с h w a b e (1906) находит в тимпанальном аппарате три отдельных скопления чувствительных клеток, или органа: субгенуальный, промежуточный и слуховой гребень (crista acustica). Субгенуальный орган лежит над барабанными перепонками. Его клетки располагаются под кожей в виде подковы, концы которой смотрят книзу внутрь. Своими свободными концами чувствительные клетки этого* органа вдаются в со-

ответственное число кроющих клеток («Endschlauche» по терминологии S c h w a be), которые сильно вытянуты в длину, и прикрепляются своими концами к задней стенке голени.

Промежуточный орган состоит из двух групп чувствительных клеток, лежащих несколько ниже субгенуального органа. В общем, он имеет то же устройство, что и субгенуальный.

Наконец crista acustica стоит в прямой связи с тимпанальной трахеей. Ее чувствительные клетки лежат длинным вертикальным рядом вдоль переднего края голени, а соответственный ряд кроющих клеток упирается концами в стенку трахейного ствола голени.

Все три органа иннервируются веточками субгенуального нерва, волокна, которого подходят к основаниям чувствительных клеток органов.

Сходные тимпанальные органы и на том же месте имеются у сверчковых (Gryllidae). L e a c h описывает аналогичные органы на спине у Масгосопха между среднегрудью и заднегрудью.

Кроме прямокрылых, тимпанальные органы в настоящее время констатированы у многих других насекомых. На сегментах груди органы имеются у многих водяных клопов и бабочек. В члениках брюшка тимпанальными органами обладают цикады и многие бабочки (Geometridae, Pyralididae). В первом брюшном сегменте Geometridae имеется пара полусферических тел, полых внутри (рис. 152,С). В полость органа ведет отверстие, находящееся на передней стенке первого брюшного сегмента. Таким образом, орган представляет собой глубокое впячивание покровов. Остальная часть передней поверхности органа, не занятая отверстием, затянута тонкой барабанной перепонкой, поддерживаемой полукруглой хитиновой рамой. Перепонку пересекает на две части толстая хитиновая дуга. Орган иннервируется от брюшной нервной цепочки при помощи двух нервов: один идет к центру барабанной перепонки, другой — к хитиновой дуге и проходит к натягивающим перепонку мышцам. Чувствительная часть каждого органа состоит из четырех сколопофорных комплексов.

Ф у н к ц и я т и м п а н а л ь н ы х о р г а н о в . Способность Orthoptera слышать доказывается косвенно уже тем, что многие из них регулярно производят звуки, служащие для приманивания другого пола или для других целей. Однако вопрос: служат ли именно тимпанальные органы для восприятия слуховых ощущений — остается еще не вполне решенным. G г a- b e r утверждает, что кузнечики слышат и по удалении тимпанальных органов. R a d 1 (1905) приходит относительно слуха насекомых к следующим выводам. Произведение чистых и простых тоновне вызывает со стороны насекомых ответной реакции, однако, возможно, что насекомым слышны некоторые шумы; так, тона, похожие на стрекотанье кузнечиков или на царапанье напильника по стеклянной палочке, воспринимаются ими. Стрекотанье Orthoptera и цикад служит для выражения известного внутреннего состояния, как пение у птиц. Насекомые слышат, но их чувство слуха несравненно проще такового у по-

звоночных. Их слух, по мнению R a d 1, представляет собой утонченное мускульное чувство, в пользу чего говорит и возможность, произвести хордотональные органы от некоторых мышечных пучков г имеющихся у Insecta.

В общем, в основе всех хордотональных и тимпанальных органов лежит одна и та же слуховая сенсилла, подвергающаяся у разных

радиальный нерв вовсе лишен статоцистов, но зато каждый из двух боковых нервов брюшной стороны снабжен на своем протяжении 26 статическими пузырьками. У Elpidia incerta число статоцистов еще более велико (до 40 штук на каждом из боковых нервов брюшной стороны).

Статоцисты лежат в подкожной соединительной ткани, причем стенка их состоит из однослойного кубического эпителия. Пузырек сидит как бы на стебельке, который: представляет собой статический нерв. У некоторых Elpidiidae (E. incerta) стебелек отсутствует, ибо статоцист вплотную прилегает к радиальному нерву. У Elpidiidae пузырек содержит несколько десятков или даже более сотни типичных мелких статолитов, легко растворяющихся в разных кислотах. У Synaptidae no S e m o n вместо настоящих статолитов в пузырьках имеются нежные, вакуолеобразные включения. Они хорошо видны только на живых объектах и находятся в постоянном колебательном движении. При действии кислот, сулемы и спирта эти включения лопаются, причем ясно видно, что каждое включение состоит из более плотной стенки и жидкого содержимого.

В е с h e г (1909) окончательно показал, что вышеупомянутые пузырьки представляют собой клетки, столь сильно вздутые благодаря присутствию в них особого включения, что ядро их принимает форму плоского диска. Включение внутри отолитной клетки твердое, но состоит не из углекислой извести, ибо растворяется в кислоте без выделения газа. У Leptosynapta bergensis в каждом статоцисте находится до 20 отолитных клеток, у Rhabdomolgus всего до восьми.

Статоцисты закладываются еще в личиночном возрасте у аурикулярии.

Кроме того, у Echinoidea имеется род образований, принимаемых за видоизмененные статоцисты, это сферидии (рис. 154,' С). Сферидиями называются небольшие образования, похожие на маленькие известковые иглы и с шаровидно вздутым свободным концом, состоящим из особенно плотной углекислой извести. Вследствие этого каждый сферидии принимает вид булавы. Булава обтянута обыкновенным мерцательным эпителием без специальных чувствительных клеток. Однако у основания сферидия имеется субэпителиальное кольцо из ганглиозных клеток. Сферидии помещаются нередко в значительном количестве на амбулакральных пластинках, на оральной части панцыря.

Сферидии в покоющемся состоянии обращены своим булавовидным вздутием прямо книзу. При изменении морским ежом своего нормального положения сферидии отклоняются в сторону и оказывают давление на вышеуказанное нервное кольцо, ориентируя животное в пространстве.

ТИП ХОРДОВЫХ (CHORDATA)

Статоцисты известны у Copelata, у кормилки, или бесполой особи Doliolum, и у личинок Ascidiae; у взрослых асцидий статические пузырьки атрофируются.

Интересно, что мы находим у Tunicata два различных типа строения статоцистов: один у Daliolum, другой у личинок асцидий. Статоцисты Copelata, еще плохо исследованные, приближаются, вероятно,

ктаковым личинок асцидий.

Укормилок Doliolum имеется единственный статоцист, строение которого сходно с строением соответственных органов у червей, моллюсков и иглокожих. Статоцист Doliolum характеризуется совершенно асимметричным своим положением на левой стороне тела, между третьим и четвертым мускульными ойручами.

Он представляет собой замкнутый однослойный пузырек, от которого идет длинный статический нерв к надглоточному ганглию. Эпителиальная выстилка пузырька несколько утолщается в том месте, где от него отходит нерв, образуя здесь род слухового пятна (macula acustica). Эпителий пузырька лишен чувствительных волосков или ресничек. В полости статоциста находится единственный, прилегающий к слуховому пятну статолит.

Статоцист личинок асцидий развивается на дне их мозгового пузыря. Одна из клеток..дна мозгового пузыря очень сильно разрастается и выпячивается в его полость в виде тонкостебельчатой груши. Тупой свободный конец груши заполнен крупными зернами черного пигмента, тогда как в суженном основном конце грушевидной клетки помещается ее ядро. Эту клетку называют статолитной, а зерна пигмента (точнее химически не исследованного) представляют собой очевидно конкреции, гомологичные настоящим статолитам. Основание статолитной клетки окружено чувствительными клетками, несущими «слуховые волоски». Эти волоски по К u p f e r упираются своими свободными концами в статолитную клетку. По K u p f e г

у исследованных им личинок асцидий подобного возвышения. Очень интересно, что описанный аппарат чрезвычайно напоминает своеобразные слуховые колбы многих гидроидных медуз (Trachylida). И здесь статический орган устроен по принципу колокола, в котором роль языка колокола играет статолитная клетка, ударяющая своим телом о прилегающие к ней чувствительные волоски.