Cephisation - Cephalization
Cephisation je evoluční trend, ve kterém po mnoho generací ústa, smyslové orgány a nervová ganglia se koncentrují na předním konci zvíře, vyrábějící a hlava kraj. To je spojeno s hnutí a bilaterální symetrie, takže zvíře má definitivní čelní část. To vedlo k vytvoření vysoce sofistikovaného mozek ve třech skupinách zvířat, jmenovitě členovci, hlavonožce měkkýši, a obratlovců.
Zvířata bez dvoustranné symetrie
Cnidaria například radiálně symetrické Hydrozoa, vykazují určitý stupeň cefalizace. The Anthomedusae mají hlavičku s ústy, fotoreceptivní buňky a koncentraci nervových buněk.[1]
Bilateria
Cephisation je charakteristickým rysem Bilateria, velká skupina obsahující většinu živočišných kmenů.[2] Ty mají schopnost se pohybovat pomocí svalů a tělesný plán s přední částí, která narazí na podněty nejprve, když se zvíře pohybuje vpřed, a podle toho se vyvinula tak, aby obsahovala mnoho smyslových orgánů těla, schopných detekovat světlo, chemikálie a často zvuky. Často existuje také sbírka nervových buněk schopných zpracovat informace z těchto smyslových orgánů a vytvořit mozek v několika kmenech a v jednom nebo více gangliích v jiných.[3]
Acoela
The Acoela jsou bazální bilaterians, část Xenacoelomorpha. Jsou to malá a jednoduchá zvířata a na hlavě mají o něco více nervových buněk než jinde, netvoří zřetelný a kompaktní mozek. To představuje počáteční fázi cefalizace.[4]
Ploché červy
The Platyhelminthes (ploché červy) mají složitější nervový systém než Acoela a jsou lehce cefalizovány, například mají oční skvrnu nad mozkem poblíž předního konce.[4]
Složité aktivní orgány
Filozof Michael Trestman poznamenal, že tři bilaterální phyla, jmenovitě členovci, měkkýši ve tvaru hlavonožců a strunatci, se vyznačovali „komplexními aktivními těly“, něco, co acolové a ploché červy neměli. Každé takové zvíře, ať už je to dravec nebo kořist, si musí být vědomo svého prostředí - chytit svou kořist nebo se vyhnout svým predátorům. Tyto skupiny jsou přesně ty, které jsou nejvíce cefalizované.[5][6] Tyto skupiny však nejsou úzce spjaty: ve skutečnosti představují široce oddělené větve Bilateria, jak je znázorněno na fylogenetický strom; jejich linie se rozpadly před stovkami milionů let. Ostatní (méně cefalizované) kmeny nejsou kvůli jasnosti zobrazeny.[7][8][9]
| Planulozoa |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 680 mya |
Členovci
v členovci, cefalizace postupovala s rostoucím začleněním kmenových segmentů do oblasti hlavy. To bylo výhodné, protože to umožnilo vývoj účinnějších částí úst pro zachycování a zpracování potravin. Hmyz jsou silně cefalizováni a jejich mozek je složen ze tří ganglia připojený k ventrálnímu nervovému kabelu, který má zase pár ganglií v každém segmentu hrudníku a břicha. Hlava hmyzu je propracovaná struktura vyrobená z několika segmentů pevně spojených dohromady a vybavených jak jednoduchými, tak i složené oči a několik příloh včetně senzorických antény a komplexní ústa (čelisti a čelisti).[4]
Hlavonožci
Hlavonožce měkkýši počítaje v to chobotnice, oliheň, sépie obecná a nautilus jsou nejinteligentnější a vysoce cefalizované bezobratlé, s dobře vyvinutými smysly, včetně pokročilé oči „fotoaparátu“ a velké mozky.[10][11]
Obratlovci
Cephisation in obratlovců, skupina, která zahrnuje savci, ptactvo, a Ryby, byl rozsáhle studován.[4] Hlavy obratlovců jsou složité struktury se zřetelnými smyslovými orgány; velký mozek s mnoha laloky; čelisti, často se zuby; a jazyk. Cephalochordates jako Branchiostoma (kopiník, malé zvíře podobné rybám s velmi malou cefalizací), úzce souvisí s obratlovci, ale tyto struktury nemají. V 80. letech 20. století nová hypotéza hlavy navrhl, aby hlava obratlovců byla evoluční novinkou vyplývající ze vzniku neurální lišta a lebeční placodes (zesílené oblasti ektoderm ).[12][13] V roce 2014 však přechodně larva Bylo zjištěno, že tkáň kopí je prakticky k nerozeznání od neurální lišta -odvozený chrupavka který tvoří obratlovce lebka, což naznačuje, že přetrvávání této tkáně a expanze do celého prostoru hlavy může být životaschopnou evoluční cestou k tvorbě hlavy obratlovců.[14] Pokročilé obratlovce jsou stále komplikovanější mozky.[4]
Viz také
Reference
- ^ Satterlie, Richard (únor 2017). Byrne, John H (ed.). „Oxfordská příručka neurobiologie bezobratlých“. 1. Oxford: 184–218. doi:10.1093 / oxfordhb / 9780190456757.013.7. ISBN 9780190456757.
Ocelli umístěné na základně mnoha chapadel představují jeden vstup do systému B, zatímco neurony systému O jsou přímo fotocitlivé. Mnoho hydromedusae má ocelli různých úrovní složitosti (Singla, 1974). Mezi další okrajové senzorické struktury spojené s vnějším nervovým prstencem patří statocysty (Singla, 1975) a mechanoreceptory, jako jsou hmatové hřebeny Aglantha, které jsou umístěny na základnách chapadel, a mohou aktivovat únikové plavecké obvody (Arkett & Mackie, 1988; Mackie, 2004b).
Citovat deník vyžaduje| deník =(Pomoc);| kapitola =ignorováno (Pomoc) - ^ „Trendy v evoluci“. Muzeum paleontologie University of California. Citováno 10. ledna 2019.
- ^ Brusca, Richard C. (2016). Úvod do Bilateria a kmene Xenacoelomorpha Triploblasty a bilaterální symetrie poskytují nové cesty pro radiaci zvířat (PDF). Bezobratlí. Sinauer Associates. str. 345–372. ISBN 978-1605353753.
- ^ A b C d E Çabej, Nelson (2013). Vzestup zvířecí říše a epigenetické mechanismy evoluce. Budování nejsložitější struktury na Zemi: epigenetický příběh o vývoji a vývoji zvířat. Elsevier. 239–298. ISBN 978-0-12-401667-5.
- ^ Trestman, Michael (duben 2013). „Kambrijská exploze a počátky ztělesněného poznání“ (PDF). Biologická teorie. 8 (1): 80–92. doi:10.1007 / s13752-013-0102-6. S2CID 84629416.
- ^ Godfrey-Smith, Peter (2017). Other Minds: The Octopus and the Evolution of Intelligent Life. Vydavatelé HarperCollins. str. 38. ISBN 978-0-00-822628-2.
- ^ Peterson, Kevin J .; Cotton, James A .; Gehling, James G .; Pisani, Davide (27. dubna 2008). „Ediacaranský výskyt bilateriánů: shoda mezi genetickými a geologickými fosilními záznamy“. Filozofické transakce Královské společnosti v Londýně B: Biologické vědy. 363 (1496): 1435–1443. doi:10.1098 / rstb.2007.2233. PMC 2614224. PMID 18192191.
- ^ Parfrey, Laura Wegener; Lahr, Daniel J. G .; Knoll, Andrew H .; Katz, Laura A. (16. srpna 2011). „Odhad načasování časné eukaryotické diverzifikace pomocí multigenových molekulárních hodin“. Sborník Národní akademie věd. 108 (33): 13624–13629. Bibcode:2011PNAS..10813624P. doi:10.1073 / pnas.1110633108. PMC 3158185. PMID 21810989.
- ^ „Zvyšování standardu ve fosilní kalibraci“. Fosilní kalibrační databáze. Citováno 3. března 2018.
- ^ Tricarico, E .; Amodio, P .; Ponte, G .; Fiorito, G. (2014). „Poznání a uznání u hlavonožců Octopus vulgaris: koordinační interakce s prostředím a stejnými specifiky “. In Witzany, G. (ed.). Biokomunikace zvířat. Springer. 337–349. ISBN 978-94-007-7413-1.
- ^ Solomon, Eldra; Berg, Linda; Martin, Diana W. (2010). Biologie. Cengage Learning. str. 884. ISBN 978-1-133-17032-7.
- ^ Gans, C .; Northcutt, R. G. (1983). "Neurální lišta a původ obratlovců: nová hlava". Věda. 220 (4594): 268–273. Bibcode:1983Sci ... 220..268G. doi:10.1126 / science.220.4594.268. PMID 17732898. S2CID 39290007.
- ^ Diogo, R .; et al. (2015). „Nové srdce pro novou hlavu v kardiofaryngeální evoluci obratlovců“. Příroda. 520 (7548): 466–73. Bibcode:2015 Natur.520..466D. doi:10.1038 / příroda14435. PMC 4851342. PMID 25903628.
- ^ Jandzik, D .; Garnett, A. T .; Square, T. A .; Cattell, M. V .; Yu, J. K .; Medeiros, D. M. (26. února 2015). „Vývoj nové hlavy obratlovců společnou možností starodávné strunaté kosterní tkáně“. Příroda. 518 (7540): 534–537. Bibcode:2015Natur.518..534J. doi:10.1038 / příroda14000. PMID 25487155. S2CID 4449267. Pro shrnutí viz: „Evoluce: Jak dostali obratlovci hlavu“. Výzkum. Příroda (papír). 516 (7530): 171. 11. prosince 2014.