Воздействия постоянным и переменным магнитным полем вызывает реакции у широкого круга живых существ. Однако остается неясным вопрос о том: вызываются ли эти реакции непосредственным влиянием магнитного поля на состояние клеток и тканей или же является результатом специфической рецепции.

Для многих одноклеточных животных магнитное поле может служить ориентиром для направления движения. Так, например, парамеции предпочитают южное направление и плывут к южному полюсу быстрее, чем в других направлениях. Описана способность ориентации по магнитному полю Земли для планарий и многих насекомых. Существуют объективные доказательства на ориентацию в геомагнитном поле рыб и влиянии на их поведение искусственных геомагнитных полей. Есть много сообщений как подтверждающих, так и опровергающих возможность ориентировки птиц при перелетах на геомагнитные поля.

Один из возможных механизмов действия магнитных полей состоит в их влиянии на состояние возбудимости клеточных мембран и ионного баланса нервных клеток.

Ввиду насыщения окружающей среды техническими источниками электромагнитных полей встает проблема воздействия этого фактора на здоровье и самочувствие человека, тем более, что эксперименты указывают на возможность неблагоприятного воздействия магнитных полей на нервную систему вплоть до появления галлюцинаций под действием мощных магнитных полей.

Большая часть животных имеет температуру, отличающуюся от окружающей среды. Это, с одной стороны, связано с накоплением тепла за световой день, а с другой – в результате экзотермических химических реакций, протекающих в организме. Инфракрасные (тепловые) излучения способны воспринимать как гомойотермные, так и пойкилотермные животные. Наиболее полно изучены терморецепторы у позвоночных. В основе терморецепции лежит способность свободных нервных окончаний воспринимать изменения температуры.

Свободные нервные окончания организованы в специализированные органы – ямки или небольшие складки. Такие примитивные терморецепторы известны у обыкновенного удава. У питонов имеются небольшие ямки, дно которых хорошо иннервировано. У ямкоголовых змей на дне термочувствительной ямки находится мембрана, которая отделена от остальных тканей термоизолирующей прослойкой воздуха. В мембране присутствует большое количество свободных нервных окончаний.

У первичноводных позвоночных часть специализированных механорецепторов боковой линии трансформировалась в электрорецепторы. Помимо первичноводных позвоночных электрорецепция обнаружена у утконоса, и есть предположения о наличии такого рода рецепторов у птиц. Известно около 70 видов рыб с развитыми электрорецепторами, кроме того, около 500 видов могут генерировать электрические разряды. А, примерно, 20 видов обладают способностями и генерировать и рецептировать электрические поля.

По способности генерировать и рецептировать электрические сигналы животных делят на три группы. К первой группе относят рыб, генерирующих сильные заряды (электрические угри, электрические скаты и африканские электрические сомы). Ко второй группе относят животных, которые способны как генерировать, так и рецептировать электрические сигналы (гимнархи и клювокрылые). К третьей группе относят животных, способных только чувствовать электрические разряды, но не способных их генерировать. К этой группе относят кошачьих и молотоголовых акул. Чувствительность их электрорецепторов очень высокая, и это позволяет им определять место укрытия рыб в песке по локальному искажению электромагнитного поля Земли.

Глаз развива­ется из многих зачатков, поэтому встречаются различные эмбриональ­ные нарушения развития глаза.

Частым дефектом является формирование неправильной кривизны роговицы и хрусталика – астигматизм, в результате чего изображение проецируется в виде не точки, а линии. Из-за неправильного формирования глазного яблока может быть врожденная близорукость (длинный глаз) или дальнозоркость (короткий глаз), не корригирующиеся преломляющими средами глазного яблока и требующие ношения соответствующих очков.

При врожденном помутнении хрусталика возникает препятствие прохождению светового пучка. В результате недоразвития венозной пазухи, склеры и пространства радужно-роговичного угла развивается глаукома, обусловленная повышением внутриглазного давления, что приводит к атрофии светочувствительных и нервных элементов сетчатки.

Пороком развития вспомогательных органов глаза является отсутствие век, а при скрытом глазе глазная щель будет весьма узкой. Встречается нависающая горизонтальная складка верхнего века. Очень редко наблюдается порок развития, когда в сосудистой оболочке отсутствует пигмент (альбиносы).

Для животных свет – это один из наиболее эффективных видов дистантной рецепции. Живые организмы приспособились к восприятию световых лучей, достигающих поверхности Земли в диапазоне от 200 до 1200 нм.

Фоторецепторные системы появляются уже у кишечнополостных – у медуз. У них фоторецепторные клетки развиваются из эктодермы и сосредотачиваются по краю зонта и на щупальцах. У червей светочувствительные клетки рассеяны по всей поверхности тела, но у некоторых из них на головном конце тела они образуют скопления, окруженные пигментом. Эти, так называемые «глазки», позволяют животным ориентироваться по направлению света. У моллюсков возникает оптический аппарат, превращающий поток света в изображение, что дает начало предметному зрению. Оно совершенствовалось путем эволюции фасеточного и камерного глаза. Кроме того, многие беспозвоночные сохранили рассеянные по поверхности тела светочувствительные клетки.

Приспособление механорецепторов к восприятию звуков в ходе эволюции было связано не только с появлением специфических звуковоспринимающих клеток, но и вспомогательных структур, позволяющих дифференцировано реагировать на звуки. В этом отношении животные обнаруживают большое разнообразие, связанное с их экологией.

Среди беспозвоночных органы слуха имеются у членистоногих. Они служат для них органами коммуникации, а в ряде случаев позволяют спасаться от врагов. У одних органы слуха представлены тимпанальными мембранами, у других – хордотональными слуховыми органами.

Тимпанальные мембраны натянуты на прочной хитиновой рамке и выполняют роль барабанной перепонки. Под мембраной лежит трахейный пузырь, а между ним и мембраной – группы рецепторных клеток.

Механорецепция как средство ориентации в пространстве наблюдается уже у простейших. Инфузории различают «верх» и «низ», используя твердые внутриклеточные включения как прототипы статоцистов высших животных. У медуз по краю колокола располагаются статоцисты – замкнутые пузырьки, в полости которых статолиты, состоящие из CaSO4 , своей тяжестью раздражают первичные рецепторные клетки, сигнализируя о положении тела в пространстве. У ракообразных в статоцистах, расположенных у основания антеннул, образуются вертикальный и горизонтальный каналы, движение жидкости в которых раздражает волоски групп клеток, осуществляющих рецепцию углового ускорения. Роль статолитов в них играют песчинки.

У позвоночных основную роль в определении положения и движения тела играет вестибулярный аппарат. Он развивается на основе органа боковой линии рыб, из полости которого выпячиваются мешочки, дающие начало полукружным каналам. У миксин образуется единственный вертикальный канал, у миног их два, а у остальных их три. Они дают информацию о движениях в любом направлении трехмерного пространства.

У рыб и живущих в воде амфибий присутствует особый вид механорецепторов – органы боковой линии. Они представляют собой отдельные ямки или систему каналов, которые идут вдоль боковой поверхности тела в виде полоски.

И каналы и ямки сообщаются с внешней средой порами. В каналах и на дне ямок расположены чувствительные бугорки – нейромасты. В некоторых случаях (например у шпорцевой лягушки) последние лежат прямо на поверхности тела. В нейромастах имеются волосковые клетки, относящиеся к безотростковым механорецепторам. Волоски этих клеток погружены в студенистые бугорки, которые называются купулами. На поверхности рецепторных клеток имеются два ряда ресничек, одна из которых неподвижная – киноцилия, а другая тонкая подвижная – стереоцилия. Если стереоцилии отклоняются в сторону киноцилий, волосковая клетка деполяризуется, если же стереоцилии отклоняются в противоположную от киноцилий сторону, то волосковая клетка гиперполяризуется. В нейромастах волосковые клетки располагаются попарно, чем достигается различение направленности движения воды. К каждой волосковой клетке подходят эфферентное и афферентное нервные волокна, чем обеспечивается дискретность информации.

Кинестезией принято называть чувство положения и движения конечностей. Проприоцептивную информацию о взаиморасположении частей тела и состоянии двигательной системы у низших беспозвоночных дают механорецепторы находящиеся в основном в самих рганах движения и в местах тела, где они отходят от него. У членистоногих такого рода рецепторы формируются в области кутикулярных сочленений и растяжения мышц. У раков и омаров такими рецепторами растяжения снабжены разгибатели брюшка.

В связи с усложнением движения у позвоночных развивается сложная система проприоцепции – мышечного и суставного чувства. Это чувство складывается из информации, поступающей от кожных, мышечных, суставных и сухожильных рецепторов, а также от рецепторов углового и линейного ускорения. Основную роль при этом играет информация, приходящая от мышц и сухожилий. Проприоцепция слагается как из этой информации, так и из сигналов, поступающих от суставов и суставных связок. Хотя информация от тех или иных проприорецепторов не осознается животными или человеком, однако общее состояние скелетно-мышечной системы дает вполне осознанное ощущение.

Механорецепция развилась как специализированная система, обеспечивающая получение информации о предметах внешнего мира и организации движений. В процессе эволюции механорецепторы по функциональному назначению разделились на: тактильные (осязательные), слуховые, статокинетические, проприоцептивные и интероцептивные.

Характерной структурой обеспечивающей тактильную рецепцию беспозвоночных являются разбросанные в покровах тела первично чувствующие клетки. Их наружный конец снабжен плотным отростком (щетинкой, волоском), а базальный переходит в нервный отросток, передащий нервный импульс нейронам определенного нервного центра. Даже небольшое соприкосновение волоска с внешним предметом приводит к деформации мембраны, вызывая ее деполяризацию, что сопровождается потенциалом действия в виде нервного импульса.

Одними из наиболее ранних форм чувствительности являются хеморецепторные системы, т.к. они затрагивают процессы обмена веществ, лежащие в основе всех проявлений жизни. Кроме того, эти системы служат средством выявления неблагоприятной среды обитания и лежат в основе способов коммуникации особей и их полового поведения. Развитие хеморецепции шло по двум главным направлениям: формирование контактной химической чувствительности (вкус) и дистантной (обоняние), что имеет важное значение для получения наиболее полной информации по признакам пригодности пищи.

В основе хеморецепции одноклеточных животных лежит присутствие в их цитоплазматической мембране рецепторных молекул, способных избирательно реагировать на определенные химические вещества (например, на аминокислоты).

Под органами чувств, или сенсорными системами, понимают совокупность органов и структур, обеспечивающих восприятие различных раздражителей действующих на организм и поступающих как из внешней среды, так и внутренней, что необходимо для адаптации организма к конкретным условиям.

Способность к элементарному анализу окружающей среды с самого начала эволюции животного мира базируется на таком фундаментальном свойстве всего живого как раздражимость, и совершенствовалась в ходе их приспособлений к изменяющимся условиям окружающей среды.

Одноклеточные животные в ответ на механические, химические и электромагнитные раздражители отвечают таксисами – направленными движениями от источника раздражения (отрицательный таксис) или, наоборот, к нему (положительный таксис). Как показали эксперименты на амебах, в основе таксисов лежит воздействие раздражителей на рецепторные участки плазматической мембраны, что сопровождается включением АТФ-АТФазной системы, активизирующей аппарат управления движениями псевдоподий.