Эволюция нервной системы

Так как мягенькие нервные ткани стремительно разрушаются, проследить эволюцию нервной системы конкретно по ископаемым остаткам нельзя. Можно, но, учить усложнение нервной организации на примере сейчас живущих представителей разных филогенетических групп животных и на основании приобретенных данных делать догадки, какими способами эволюция привела к более сложным типам нервной системы.

По Эволюция нервной системы–видимому, на клеточном уровне функционирования нервная система в процессе эволюции подверглась очень малозначительным изменениям по сопоставлению с другими тканями. Электрофизиологические и хим характеристики нервных клеток позвоночных и беспозвоночных животных умопомрачительно сходны. Многие многофункциональные принципы, общие для всех типов нервных систем, в первый раз были выявлены на беспозвоночных и низших позвоночных, нервная система Эволюция нервной системы которых более комфортна для экспериментального исследования, чем у высших позвоночных.

Рис. 8.3 Нервная сеть у нижней поверхности зонта медузы Aurelia, освещенной косым светом Идущие во всех направлениях аксоны иннервируют мускулатуру, ответственную за сокращение зонта (Homage. 1968 )

Самая обычная в анатомическом отношении нервная система состоит из очень тонких нервных волокон (аксонов), образующих Эволюция нервной системы диффузную сеть (рис. 8–3) с синаптическими контактами в местах их соприкосновения. Такие диффузные нервные сети, в особенности соответствующие для кишечнополостных, не обнаруживают очевидных предпочтений в отношении проведения нервных импульсов в том либо ином направлении. Стимул, воздействующий на какую–или часть организма, вызывает реакцию, распространяющуюся от точки стимуляции на некое расстояние Эволюция нервной системы. Если действие стимула повторяется с маленькими перерывами, передача возбуждения в системе «облегчается» и реакция распространяется на большее расстояние. Так как поперечник нервных волокон в диффузных нервных сетях очень мал и регистрировать их активность внутриклеточными электродами очень тяжело, синаптические механизмы в нервных системах этого типа исследованы очень плохо. У Эволюция нервной системы кишечнополостных и гребневиков возникают 1-ые признаки организации нейронов в рефлекторные дуги.

Одним из важных усовершенствований нервной системы на ранешних шагах эволюции было объединение нейронов в ганглии. Ганглии, в первый раз появляющиеся у кишечнополостных, очень обыкновенны у всех животных более высочайшего филогенетического уровня. Ганглий (рис. 8–4, А, В) представляет собой скопление тел Эволюция нервной системы бессчетных нейронов около сплетения нервных волокон, именуемого нейропилем. Такая организация позволяет нейронам образовать богатую сеть связей за счет наименьшего числа коллатералей (боковых ответвлений аксонов). Коллатерали ветвятся и образуют контакты в нейропиле. Хотя нейропиль смотрится как хаотичное сплетение тонких нервных отростков, не так давно методом введения в нейроны красителей Эволюция нервной системы и других меток (рис 8–4, Б и Г) было показано, что узкая структура этих разветвленных коллатералей в различных продуктах очень различается. Не считая того, судя по данным физиологических исследовательских работ, связи меж нейронами в нейропиле довольно упорядоченны, так что у различных особей 1-го вида меж гомологичными нейронами в ганглии Эволюция нервной системы могут обнаруживаться схожие синаптические взаимодействия.

Рис.8.4. Организация нервных клеток в ганглиях беспозвоночных. А Изображение сегментарного ганглия пиявки Hirudo: показано размещение тел отдельных нейронов. Отходящие от ганглия сверху и снизу парные коннективы содержат аксоны, соединяющие его с ганглиями примыкающих частей тела. Латерально отходящие от ганглия нервные стволы содержат моторные и сенсорные аксоны Эволюция нервной системы, направляющиеся к внутренним органам и мускулам. (Yau, 1976.) Б. Механосенсорный нейрон из ганглия пиявки (на рис. А выделен цветом), в который был введен внутриклеточный маркер. Этот маркер остается снутри клеточки и диффундирует во все ее отростки. Бессчетные маленькие отростки образуют синоптические контакты с дендритами других клеток. Два больших аксона Эволюция нервной системы клеточки входят в левые периферические нервные стволы, а два более тонких— в коннективы. (Muller, 1979.) В. Схематическое изображение абдоминального ганглия морского слизня Aplysia californica. Отдельные нервные клеточки тут просто поддаются идентификации. (Kandel, 1976.) Г. Морфология 1-го нейрона (на рис. Ввыделенного цветом), в который бы введен внутриклеточный маркер, ветки его Эволюция нервной системы аксона входят во все периферические нервишки, на рис. В идущие от ганглия вниз. (Winlow, Kandel, 1976.)

Рис. 8.5. Брюшная нервная цепочка омара (Homarus) может служить примером сегментарной организации нервной системы многих беспозвоночных Нервные корни, отходящие от ганглиев, содержат сенсорные и моторные аксоны.

У сегментированных беспозвоночных ганглием обеспечен каждый членик тела. Обычно, сегментарный ганглий обеспечивает Эволюция нервной системы рефлекторные функции того членика, в каком он находится, также 1-го либо нескольких примыкающих члеников. Ганглии последующих вереницей члеников соединены нервными стволами, которые именуют коннективами. В итоге такового чередования ганглиев и коннектив появляется соответствующая для кольчатых червяков и членистоногих брюшная нервная цепочка (рис. 8–5), сегментарная организация которой видна в Эволюция нервной системы особенности верно. Сравнимо маленькое число нейронов в каждом секторе и однотипность структуры и функций различных частей нервной цепочки делают сегментарные ганглии этих животных комфортным объектом нейрофизиологических исследовательских работ. Анализ взаимосвязей нейронов в одном секторе дает представление об общей картине нейронных взаимодействий во всех других секторах. Таковой подход оказался Эволюция нервной системы в особенности действенным при исследовании нервной системы пиявки, у которой ганглиев сильно много.

Принципиальным шагом в эволюции сложных форм поведения было слияние нескольких фронтальных ганглиев в «суперганглий», либо «головной мозг». Это образование труднее сегментарных ганглиев и производит более либо наименее выраженный контроль над ними. Огромные размеры «мозга» по сопоставлению с ганглиями других Эволюция нервной системы отделов ЦНС обоснованы частично огромным числом сенсорных волокон, приходящих от рецепторов фронтальной части тела, а частично – развитием в «мозгу» разных регуляторных центров.

В отличие от червяков и членистоногих, имеющих сегментарную структуру и двухстороннюю симметрию, иглокожие, обычно, характеризуются наличием нервного кольца вокруг оси круговой симметрии. Может быть, из–за Эволюция нервной системы круговой симметрии у иглокожих нет ганглия, схожего с «мозгом». Моллюски владеют несегментированной нервной системой с несколькими отличающимися друг от друга ганглиями, которые соединены длинноватыми нервными стволами. У заднежаберных моллюсков (к примеру, Aplysia) и голожаберных моллюсков (к примеру, Tritoma) имеются особенные нейроны с необычно огромным клеточным телом; поперечник неких из Эволюция нервной системы их у Aplysia превосходит 1 мм. Так как такие огромные нейроны просто распознать персонально в различных продуктах и можно учить при помощи таких экспериментальных приемов, как долгая регистрация электронной активности, внутриклеточное введение разных веществ, микрохимический анализ и т.п., они стали любимым объектом исследовательских работ в клеточной нейрофизиологии. У Эволюция нервной системы моллюсков, так же как у кольчатых червяков и членистоногих, в текущее время стало вероятным неоднократно (у различных особей) выбирать для исследования данную идентифицированную нервную клеточку и под микроскопом вводить в нее электроды.

Из всех беспозвоночных самой сложной нервной системой обладает осьминог. В одном только головном мозгу осьминога, по оценкам профессионалов Эволюция нервной системы, насчитывается около 108 нейронов. Нейроны организованы в высокоспециализированные толики и тракты, возможно, образовавшиеся в процессе эволюции из более рассеянных ганглиев низших моллюсков. Таким макаром, если число нейронов принять за показатель ума, то осьминог должен быть существом очень неглупым. И по правде, как проявили поведенческие исследования, по эталонам для беспозвоночных осьминог Эволюция нервной системы необыкновенно умен.

В нервной системе других беспозвоночных нейронов еще меньше, чем у позвоночных. По этой причине нервную систему беспозвоночных нередко именуют «простой». Но наружные признаки время от времени обманчивы, и при более пристальном рассмотрении тривиальной становится многофункциональная сложность даже сравнимо просто устроенных нервных систем.


evolyuciya-socialnoj-organizacii-u-cheloveka.html
evolyuciya-sonatnoj-formi-diplomnaya-rabota.html
evolyuciya-strelkovogo-oruzhiya-vo-vremya-vojni.html