Jump to content

Цефализация

(Перенаправлено с «Цефализация» )
сильно У омара цефализованы глаза , усики , несколько ротовых аппаратов , когти и мозг (внутри бронированного экзоскелета ), и все они сосредоточены на головном конце животного.

Цефализация — это эволюционная тенденция у животных , при которой на протяжении многих поколений чувств специальные органы и нервные ганглии концентрируются в направлении рострального конца тела, где рот расположен , что часто приводит к увеличению головы . животного Это связано с направлением движения и двусторонней симметрией , а цефализация нервной системы привела к формированию функционального централизованного мозга у трёх групп двусторонних животных, а именно у членистоногих , головоногих моллюсков и позвоночных животных ( черепных ).

Животные без двусторонней симметрии

[ редактировать ]

Книдарии , такие как радиально-симметричные Hydrozoa , демонстрируют некоторую степень цефализации. У Anthomedusae есть головной конец со ртом, фоторецепторные клетки и скопление нервных клеток. [1]

билатерия

[ редактировать ]
Идеализированный двухсторонний план тела . Имея цилиндрическое тело и направление движения вперед, животное имеет головной и хвостовой концы, что способствует цефализации путем естественного отбора . Органы чувств и рот составляют основу головы.

Цефализация — характерная особенность билатерий , большой группы, содержащей большинство типов животных. [2] Они обладают способностью двигаться, используя мышцы, и имеют план тела с передней частью, которая первой сталкивается со раздражителями, когда животное движется вперед, и, соответственно, в ходе эволюции стали содержать многие органы чувств тела, способные обнаруживать свет, химические вещества и гравитацию. . Часто также существует совокупность нервных клеток, способных обрабатывать информацию от этих органов чувств, образующих мозг в нескольких типах и один или несколько ганглиев в других. [3]

Acoela — базальные двулатерии, часть Xenacoelomorpha . Это маленькие и простые животные, у которых на головном конце немного больше нервных клеток, чем где-либо еще, и они не образуют четко выраженного и компактного мозга. Это представляет собой раннюю стадию цефализации. [4]

Плоские черви

[ редактировать ]
Плоский червь с желтыми сосочками, Thysanozoon nigropapillosum , несколько цефализован, с отчетливым головным концом (справа), имеющим псевдощупальца и глазное пятно.

Platyhelminthes (плоские черви ) имеют более сложную нервную систему, чем Acoela, и слегка цефализованы, например, имеют глазное пятно над мозгом, ближе к переднему концу. [4]

Сложные активные тела

[ редактировать ]

Философ Майкл Трестман отметил, что три двусторонних типа, а именно членистоногие, моллюски в форме головоногих и хордовые, отличались наличием «сложных активных тел», чего не было у акоэлей и плоских червей. Любое такое животное, будь то хищник или добыча, должно осознавать свое окружение, чтобы поймать добычу или уклониться от хищников. Именно эти группы являются наиболее высокоцефализованными. [5] [6] Эти группы, однако, не являются тесно связанными: фактически они представляют собой широко разнесенные ветви Bilateria, как показано на филогенетическом дереве ; их родословная разделилась сотни миллионов лет назад. Другие (менее цефализованные) типы для ясности не показаны. [7] [8] [9]

Планулозоа
680 млн лет назад


Членистоногие

[ редактировать ]

У членистоногих цефализация прогрессировала с постепенным включением сегментов туловища в головной отдел. Это было выгодно, поскольку позволило создать более эффективные ротовые части для захвата и переработки пищи. Насекомые сильно цефализованы, их мозг состоит из трех сросшихся ганглиев, прикрепленных к брюшному нервному шнуру, который, в свою очередь, имеет по паре ганглиев в каждом сегменте грудной клетки и брюшка. Голова насекомого представляет собой сложную структуру, состоящую из нескольких жестко сросшихся между собой сегментов и оснащенную как простыми, так и сложными глазами , а также множеством придатков, включая сенсорные усики и сложные ротовые части (верхние и нижние челюсти). [4]

Головоногие моллюски, подобные этой каракатице, имеют развитые глаза-камеры .

Головоногие моллюски

[ редактировать ]

Головоногие моллюски, включая осьминогов , кальмаров , каракатиц и наутилусов, являются наиболее умными и высокоцефализованными беспозвоночными, с хорошо развитыми органами чувств, включая развитые глаза-камеры и большой мозг. [10] [11]

Позвоночные животные

[ редактировать ]
Мозг акулы человека и иллюстрирует ускоряющуюся цефализацию, поскольку части увеличиваются и меняют форму.

Цефализация у позвоночных — группы, включающей млекопитающих , птиц , рептилий , амфибий и рыб — широко изучена. [4] Головы позвоночных представляют собой сложные структуры с четко выраженными органами чувств (зрение с помощью глаз-камеры, обоняние с помощью ноздрей, вкус с помощью вкусовых рецепторов , равновесие и слух с помощью слухового пузырька ); большой многодольный мозг (по крайней мере трехчастный); а позднее у челюстных - зубы, а у четвероногих зубы, подобные ороговевшим образованиям, и язык возникли самостоятельно - язык (у бесчелюстных миног ). Головохордовые, такие как Branchiostoma (ланцетник, небольшое рыбоподобное животное с очень незначительной цефализацией), тесно связаны с позвоночными, но не имеют этих структур. В 1980-х годах новая гипотеза головы предположила, что голова позвоночных представляет собой эволюционную новинку, возникшую в результате появления нервного гребня и краниальных плакод (утолщенных участков эктодермы ), что приводит к формированию всех чувств за пределами мозга. [12] [13] Однако в 2014 году было обнаружено, что временная ткань личинки ланцетника практически неотличима от нервного гребня происходящего из хряща, (позже кости , у челюстных), который формирует череп позвоночных , что позволяет предположить сохранение этой ткани и ее распространение на все тело. Головное пространство может быть жизнеспособным эволюционным путем к формированию головы позвоночных. [14] У продвинутых позвоночных мозг становится все более сложным . [4]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Саттерли, Ричард (февраль 2017 г.). «Книдарийная нейробиология». В Бирне, Джон Х. (ред.). Оксфордский справочник по нейробиологии беспозвоночных . Том. 1. Издательство Оксфордского университета. стр. 184–218. дои : 10.1093/oxfordhb/9780190456757.013.7 . ISBN  9780190456757 . Глазки, расположенные у основания множества щупалец, представляют собой один из входов в систему B, тогда как нейроны системы O непосредственно фоточувствительны. Многие гидромедузы имеют глазки разного уровня сложности (Singla, 1974). Кроме того, другие маргинальные сенсорные структуры, связанные с внешним нервным кольцом, включают статоцисты (Singla, 1975) и механорецепторы, такие как осязательные гребешки Aglantha, которые расположены у оснований щупалец и могут активировать схему спасательного плавания (Arkett & Маки, 1988 г.;
  2. ^ «Тенденции эволюции» . Музей палеонтологии Калифорнийского университета . Проверено 10 января 2019 г.
  3. ^ Бруска, Ричард К. (2016). Введение в Bilateria и тип Xenacoelomorpha | Триплобластия и двусторонняя симметрия открывают новые возможности для облучения животных (PDF) . Синауэр Ассошиэйтс. стр. 345–372. ISBN  978-1605353753 . {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
  4. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и Чабеж, Нельсон (2013). Возникновение животного мира и эпигенетические механизмы эволюции . Эльзевир. стр. 239–298. ISBN  978-0-12-401667-5 . {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
  5. ^ Трестман, Майкл (апрель 2013 г.). «Кембрийский взрыв и истоки воплощенного познания» (PDF) . Биологическая теория . 8 (1): 80–92. дои : 10.1007/s13752-013-0102-6 . S2CID   84629416 .
  6. ^ Годфри-Смит, Питер (2017). Другие умы: осьминог и эволюция разумной жизни . Издательство ХарперКоллинз. п. 38. ISBN  978-0-00-822628-2 .
  7. ^ Петерсон, Кевин Дж.; Коттон, Джеймс А.; Гелинг, Джеймс Г.; Пизани, Давиде (27 апреля 2008 г.). «Появление билатерий в Эдиакаре: соответствие между генетическими и геологическими записями окаменелостей» . Философские труды Лондонского королевского общества B: Биологические науки . 363 (1496): 1435–1443. дои : 10.1098/rstb.2007.2233 . ПМК   2614224 . ПМИД   18192191 .
  8. ^ Лаура Вегенер Парфри ; Дэниел Дж. Г. Лар; Эндрю Х. Нолл ; Лаура А. Кац (16 августа 2011 г.). «Оценка времени ранней диверсификации эукариот с помощью мультигенных молекулярных часов» (PDF) . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (33): 13624–9. Бибкод : 2011PNAS..10813624P . дои : 10.1073/PNAS.1110633108 . ISSN   0027-8424 . ПМК   3158185 . ПМИД   21810989 . Викиданные   Q24614721 .
  9. ^ «Поднятие стандартов в калибровке ископаемых» . База данных калибровки ископаемых . Проверено 3 марта 2018 г.
  10. ^ Трикарико, Э.; Амодио, П.; Понте, Г.; Фиорито, Г. (2014). «Познание и распознавание головоногих моллюсков Octopus vulgaris : координация взаимодействия с окружающей средой и сородичами». В Вицани, Г. (ред.). Биокоммуникация животных . Спрингер. стр. 337–349. ISBN  978-94-007-7413-1 .
  11. ^ Соломон, Эльдра; Берг, Линда; Мартин, Диана В. (2010). Биология . Cengage Обучение. п. 884. ИСБН  978-1-133-17032-7 .
  12. ^ Ганс, К.; Норткатт, Р.Г. (1983). «Нервный гребень и происхождение позвоночных: новая голова». Наука . 220 (4594): 268–273. Бибкод : 1983Sci...220..268G . дои : 10.1126/science.220.4594.268 . ПМИД   17732898 . S2CID   39290007 .
  13. ^ Диого, Р.; и др. (2015). «Новое сердце для новой головы в эволюции кардиофарингеальной системы позвоночных» . Природа . 520 (7548): 466–73. Бибкод : 2015Natur.520..466D . дои : 10.1038/nature14435 . ПМЦ   4851342 . ПМИД   25903628 .
  14. ^ Янджик, Д.; Гарнетт, AT; Площадь, ТА; Кеттелл, М.В.; Ю, Дж.К.; Медейрос, DM (26 февраля 2015 г.). «Эволюция новой головы позвоночных путем использования древней скелетной ткани хордовых». Природа . 518 (7540): 534–537. Бибкод : 2015Natur.518..534J . дои : 10.1038/nature14000 . ПМИД   25487155 . S2CID   4449267 . Краткое содержание см.: «Эволюция: как у позвоночных появилась голова». Исследовать. Природа (бумага). 516 (7530): 171. 11 декабря 2014 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f7289bd6cdba84ce8a7197e9979779e5__1700043600
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f7/e5/f7289bd6cdba84ce8a7197e9979779e5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Cephalization - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)