W zoologii cefalizacja jest trend ewolucyjny w kierunku koncentracji tkanka nerwowa, usta i narządy zmysłów w kierunku przedniej części zwierzęcia. W pełni skamieniałe organizmy mają głowę i mózg, podczas gdy mniej spersonalizowane zwierzęta wykazują jeden lub więcej obszarów tkanki nerwowej. Cefalizacja jest związana z dwustronna symetria i ruch z głową skierowaną do przodu.
Najważniejsze informacje: Cefalizacja
- Cefalizacja jest definiowana jako ewolucyjny trend w kierunku centralizacji układu nerwowego i rozwoju głowy i mózgu.
- Cefalizowane organizmy wykazują dwustronną symetrię. Narządy lub tkanki zmysłowe koncentrują się na głowie lub w jej pobliżu, która porusza się do przodu zwierzęcia. Usta znajdują się również w pobliżu przodu stworzenia.
- Zalety cefalizacji to rozwój złożonego układu nerwowego i inteligencji, grupowanie zmysłów, aby pomóc zwierzęciu w szybkim wykrywaniu pokarmu i zagrożeń oraz doskonała analiza źródeł żywności.
- Organizmom promieniowo symetrycznym brakuje cefalizacji. Tkanka nerwowa i zmysły zazwyczaj otrzymują informacje z wielu kierunków. Otwór ustny często znajduje się w pobliżu środka ciała.
Zalety
Cefalizacja oferuje organizmowi trzy zalety. Po pierwsze, pozwala na rozwój mózgu. Mózg działa jako centrum kontroli organizujące i kontrolujące informacje sensoryczne. Z czasem zwierzęta mogą ewoluować i rozwijać złożone układy nerwowe wyższa inteligencja. Drugą zaletą cefalizacji jest to, że narządy zmysłów mogą skupiać się z przodu ciała. Pomaga to organizmowi skierowanemu ku przodowi efektywnie skanować otoczenie, dzięki czemu może zlokalizować żywność i schronienie oraz uniknąć drapieżników i innych zagrożeń. Zasadniczo przedni koniec zwierzęcia najpierw wyczuwa bodźce, gdy organizm porusza się do przodu. Po trzecie, cefalizacja dąży do przybliżenia ust do narządów zmysłów i mózgu. Efektem netto jest to, że zwierzę może szybko analizować źródła pokarmu. Drapieżniki często mają specjalne narządy zmysłów w pobliżu jamy ustnej, aby uzyskać informacje o ofierze, gdy jest ona zbyt blisko wzroku i słuchu. Na przykład koty mają wibrysy (wąsy), które wyczuj zdobycz w ciemności a kiedy jest zbyt blisko, aby mogli je zobaczyć. Rekiny mają elektroreceptory zwane ampułkami Lorenzini, które pozwalają im mapować lokalizację ofiary.
Przykłady cefalizacji
Trzy grupy zwierząt wykazują wysoki stopień cefalizacji: kręgowce, stawonogi i głowonóg mięczaki. Przykłady kręgowców obejmują ludzi, węże i ptaki. Przykłady stawonogów obejmują homary, mrówki i pająki. Przykłady głowonogów obejmują ośmiornice, kalmary i mątwy. Zwierzęta z tych trzech grup wykazują dwustronną symetrię, ruch do przodu i dobrze rozwinięte mózgi. Gatunki z tych trzech grup są uważane za najbardziej inteligentne organizmy na planecie.
Wiele innych gatunków zwierząt nie ma prawdziwych mózgów, ale ma zwoje mózgowe. Chociaż „głowa” może być mniej wyraźnie zdefiniowana, łatwo jest zidentyfikować przód i tył stworzenia. Narządy zmysłów lub tkanka czuciowa oraz usta lub jama ustna znajdują się z przodu. Lokomocja umieszcza skupisko tkanki nerwowej, narządów zmysłów i ust w kierunku przodu. Podczas gdy układ nerwowy tych zwierząt jest mniej scentralizowany, uczenie się asocjacyjne nadal występuje. Ślimaki, płazińce i nicienie są przykładami organizmów o mniejszym stopniu cefalizacji.
Zwierzęta, którym brakuje cefalizacji
Cefalizacja nie zapewnia korzyści organizmom swobodnie pływającym lub siedzącym. Wiele gatunków wodnych wyświetlać symetrię promieniową. Przykłady zawierają szkarłupnie (rozgwiazda, jeżowce, ogórki morskie) i cnidarianie (koralowce, zawilce, meduzy). Zwierzęta, które nie mogą się poruszać lub podlegają prądom, muszą mieć możliwość znalezienia pożywienia i obrony przed zagrożeniami z dowolnego kierunku. Większość wprowadzających podręczników wymienia te zwierzęta jako acefaliczne lub pozbawione cefalizacji. Chociaż prawdą jest, że żadne z tych stworzeń nie ma mózgu ani centralnego układu nerwowego, ich tkanka nerwowa jest zorganizowana w sposób umożliwiający szybkie wzbudzenie mięśni i przetwarzanie sensoryczne. Współcześni zoologowie bezkręgowi zidentyfikowali sieci nerwowe w tych stworzeniach. Zwierzęta pozbawione cefalizacji nie są mniej rozwinięte niż zwierzęta z mózgiem. Po prostu są one dostosowane do innego rodzaju siedliska.
Źródła
- Brusca, Richard C. (2016). Wprowadzenie do Bilateria i Phylum Xenacoelomorpha | Triploblastyka i dwustronna symetria zapewniają nowe możliwości w zakresie promieniowania zwierzęcego. Bezkręgowce. Sinauer Associates. pp. 345–372. ISBN 978-1605353753.
- Gans, C. I Northcutt, R. SOL. (1983). Nerwowy grzebień i pochodzenie kręgowców: nowa głowa. Nauka 220. pp. 268–273.
- Jandzik, D.; Garnett, A. T.; Square, T. ZA.; Cattell, M. V.; Yu J. K.; Medeiros, D. M. (2015). „Ewolucja nowej głowy kręgowca przez kooptację starożytnej strunowej tkanki szkieletowej”. Natura. 518: 534–537. doi:10.1038 / nature14000
- Satterlie, Richard (2017). Neurobiologia Cnidarian. The Oxford Handbook of Invertebrate Neurobiology, pod redakcją John H. Byrne. doi:10.1093 / oxfordhb / 9780190456757.013.7
- Satterlie, Richard A. (2011). Czy meduzy mają centralny układ nerwowy? Journal of Experimental Biology. 214: 1215-1223. doi: 10.1242 / jeb.043687