Причины развития головного мозга у рыб, земноводных, млекопитающих и птиц

Эволюция позвоночных животных в общем характеризуется прогрессивным развитием головного мозга, однако развитие это шло различными путями.

У бесчерепных настоящего головного мозга нет, как нет и органов чувств, и только в переднем отделе имеется расширение, соответствующее первому мозговому пузырю (prosencephalon). У бесчелюстных как у современных (Cyclostomata), так и у ископаемых (Ostracodermi), судя по реконструкциям, головной мозг был очень примитивен. Он имел 4 отдела (отсутствовал как самостоятельный отдел мозга мозжечок). В переднем мозге полушария не развиты, и нет головных изгибов.

У рыб преобразование головного мозга шло в двух направлениях. В одну сторону шло развитие нектонных рыб: хрящевых (Elasmobranchia и Holocephala), хрящевых ганоидов (Chondrostei), костных ганоидов (Holostei) и костных рыб (Teleostei). Их головной мозг характеризуется слабым развитием переднего мозга (telencephalon) ; у всех остается общий мозговой желудочек, и крыша лишена мозговой ткани (только у современных акуловых рыб вторично наблюдается частичное разрастание мозгового вещества на крышу мозга). Промежуточный мозг высоко дифференцирован в связи с обособлением на дне мозговой воронки так называемого сосудистого мешочка (saccus vasculosus) - специфического рецептора глубины и токов воды при плавании рыб, а также гипофиза. В среднем мозге у хищных рыб мощного развития достигают зрительные доли как центры зрительных и слуховых восприятий. В продолговатом мозге сосредоточены центры стато-акустического органа и кожных органов чувств боковой линии. У большинства рыб сильно развит мозжечок как центр регуляции тонуса мускулатуры, силы тяжести и координации движений в воде. В другую сторону пошла эволюция мозга прибрежных пресноводных рыб - кистеперых (Crossopterygii), многоперовых (Polypteri) и двоякодышащих (Dipnoi). Соответственно данным условиям существования их мозг характеризуется слабым развитием мозжечка и, наоборот, мощным развитием полушарий переднего мозга. Уже у двоякодышащих рыб полушария переднего мозга имеют самостоятельные полости (I и II желудочки), и стенки полушарий состоят из нервной ткани.

В этом же направлении продолжается эволюция головного мозга у наземных позвоночных.