Question

Перечислите типы эволюции нервной системы

Answer 1

Нервная система отсутствует у простейших одноклеточных организмов (амебы, инфузории). У некоторых инфузорий имеются фибриллы, выполняющие функцию проведения возбуждения к двигательным элементам. У некоторых губок обнаружены структуры, сходные с нервными клетками, связанные с мышечными клетками.

Диффузная нервная система

У кишечнополостных появляется древнейший тип нервной системы-диффузная или сетчатая. На ранних стадиях развития она состоит из двух нервных сетей, одна из них связана с рецепторными клетками, а другая- с внутренними органами.

Особенность диффузной нервной системы состоит в том, что она реагирует на раздражение как единое целое, точные местные реакции отсутствуют.

Развитие ганглионарной нервной системы

В процессе эволюции воспринимающие нейроны сосредотачиваются недалеко от главных рецепторов, а локализация моторных нейронов зависит от расположения мышечных групп, которые иннервируют. Поэтому одни скопления нейронов связаны с рецепторами, а другие-с мышцами и железами. В результате развития нервной системы образуются нервные узлы, или ганглии связанные между собой нервными волокнами - ганглионарная, узловая, или цепочечная, нервная система.

Ганглионарная нервная система имеется у червей, членистоногих, моллюсков, иглокожих. У плоских червей все ганглии равнозначны. На более высоких ступенях развития появляются надглоточные ганглии, которые доминируют над цепочкой остальных ганглиев (ресничные и кольчатые черви, членистоногие, большинство моллюсков).

Сегментация существует у организмов, имеющих ганглионарную нервную систему. Она заключается в том, что каждый ганглий или один из отрезков нервной  системы связан с одним из метамеров или однородных участков, на которые делится тело, например у дождевых червей. Каждый участок кожи, принадлежащий к сегменту тела, называется дерматомером, а мышцы, которые относятся к определенному сегменту тела, - миомерами.

Процесс централизации ганглиев

В дальнейшем процессе эволюции развивается хордовая, или трубчатая нервная система. У хордовых животных вся центральная нервная система состоит из трубки, которая расположена со спинной стороны животного. Передний её конец расширен и образует головной мозг.

Первоначально нервная трубка выполняла рецепторную функцию. На спинной стороне нервной трубки у хордовых расположены воспринимающие, рецепторные клетки, от которых нервные волокна направляются к мышцам. По своему происхождению нервные клетки спинномозговых узлов позвоночных животных являются погрузившимися вглубь тела рецепторными клетками эктодермы, которые у беспозвоночных остались в эктодерме. Не только спинномозговые узлы, но и центральная нервная система позвоночных происходит из первичных рецепторных клеток, входивших в состав эктодермы.

Следовательно, основную роль в филогенезе центральной нервной системы позвоночных играет развитие рецепторных элементов, а также формирование центральных аппаратов, обеспечивающих сокращение скелетной мускулатуры.

В строении спинного мозга различных животных отчетливо обнаруживается соответствие массы мозга размерам тела животного и развитию мускулатуры. Чем сильнее развита мускулатура и чем больше поверхность тела, тем больше развит спинной мозг. У многих животных наиболее развиты шейная и поясничная части спинного мозга, от которых отходят самые толстые нервы к мускулатуре конечностей. Например, у летающих птиц особенно утолщена шейная часть спинного мозга в связи с развитием мускулатуры, участвующей в акте летания, а у бегающих животных, например кенгуру и страуса, наоборот, особо утолщена поясничная часть спинного мозга, обеспечивающая сокращение мощной мускулатуры нижних конечностей. У рыб, безногих амфибий, змей и безногих ящериц спинной мозг развит равномерно.

Нейрон и его строение

Основной структурной и функциональной единицей нервной системы является нейрон – нервная клетка, обладающая специфическими функциями: способностью принимать внешние сигналы, перерабатывать их в нервные импульсы и проводить последние к нервным окончаниям, контактирующим с другими нейронами или с клетками органов-эффекторов. Для центральной нервной системы позвоночных характерны так называемые мультиполярные нейроны, имеющие комплекс отростков: один длинный (более 1 м) аксон, или нейрит, проводящий нервные импульсы центробежно – от тела нервной клетки к периферии, и несколько коротких (менее 700 мкм) ветвей – дендритов, проводящих импульсы центростремительно, т.е. от периферии к телу клетки. При распространении нервного импульса вдоль отростка нервной клетки происходят специфические обратимые изменения ионной проницаемости клеточной мембраны, обусловленные активацией электровозбудимых ионных каналов. Это приводит к локальному перемещению ионов натрия внутрь клетки и к соответствующей быстрой перезарядке клеточной мембраны. При этом возникает потенциал действия, распространяющийся без затухания вдоль всей клеточной мембраны, обеспечивая передачу информации по нервным волокнам со скоростью от 0,2 до 180 м/сек.

Answer 2

Нервная система может претерпевать различные типы эволюции, которые отражают ее изменения и адаптации на протяжении эволюционной истории. Вот некоторые типы эволюции нервной системы:

1. Дифференциация нервных клеток: Во время эволюции нервная система может развиваться и дифференцироваться, появляясь разные типы нервных клеток и структур. Это может привести к возникновению специализированных регионов в мозге, способных выполнять различные функции.

2. Увеличение сложности: В процессе эволюции нервная система может становиться более сложной и специализированной. Например, у животных с низким уровнем организации нервной системы, таких как губки или гидры, нервные клетки могут быть разнообразными, но их организация проста. Однако у более сложных животных, таких как позвоночные, нервная система становится более специализированной и организованной.

3. Увеличение размеров и сложности мозга: Нервная система может развиваться, увеличивая размеры и сложность мозга. Это может привести к появлению новых структур и функций. Например, у приматов мозг стал значительно более сложным по сравнению с другими млекопитающими благодаря развитию коры головного мозга.

4. Коэволюция с другими системами организма: Нервная система может эволюционировать взаимодействуя с другими системами организма. Например, эволюция оптического нерва у позвоночных сопровождалась развитием сложных глаз и визуальных структур, что позволило развить зрение.

5. Увеличение интеллекта и когнитивных способностей: Нервная система может эволюционировать, увеличивая интеллект и когнитивные способности организма. Это позволяет развить более сложные формы поведения, обучения и адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды.

Это лишь несколько примеров типов эволюции