Seit die Evolution dem Leben auf der Erde ein diffuses Nervensystem gegeben hat, sind viele weitere Entwicklungsstufen vergangen, die zu Wendepunkten in der Aktivität lebender Organismen geworden sind. Diese Stadien unterscheiden sich voneinander in der Art und Anzahl der neuronalen Formationen, in Synapsen, in Bezug auf die funktionelle Spezialisierung, in Gruppierungen von Neuronen und in der Gemeinsamkeit ihrer Funktionen. Es gibt vier Hauptstadien - so wurde das Nervensystem vom diffusen Typ, Stamm, Knoten und Röhre gebildet.
Eigenschaft
Von den ältesten - das Nervensystem des diffusen Typs. Es ist in lebenden Organismen wie Hydra (zum Beispiel Hohltiere - Quallen) vorhanden. Diese Art von Nervensystem kann durch eine Vielzahl von Verbindungen in benachbarten Elementen gekennzeichnet sein, und dies ermöglicht beliebigeDie Erregung kann sich entlang des Nervennetzes frei in alle Richtungen ausbreiten. Das Nervensystem vom diffusen Typ bietet auch Austauschbarkeit, was zu viel zuverlässigeren Funktionen führt, aber all diese Reaktionen sind ungenau und vage.
Das noduläre Nervensystem ist typisch für Krebstiere, Mollusken und Würmer. Dieser Typ zeichnet sich dadurch aus, dass die Erregung nur auf klar und streng definierten Wegen erfolgen kann, da sie unterschiedlich organisierte Verbindungen von Nervenzellen aufweisen. Dies ist ein viel anfälligeres Nervensystem. Wenn ein Knoten beschädigt ist, sind die Funktionen des Körpers vollständig gestört. Der Knotentyp des Nervensystems ist jedoch genauer und schneller in seinen Eigenschaften. Wenn der diffuse Typ des Nervensystems für die Hohltiere charakteristisch ist, dann haben die Chordaten ein röhrenförmiges Nervensystem, in dem Merkmale sowohl des nodalen als auch des diffusen Typs enth alten sind. Höhere Tiere haben das Beste aus der Evolution mitgenommen – sowohl Zuverlässigkeit als auch Genauigkeit, Lokalität und Reaktionsgeschwindigkeit.
Wie es war
Der diffuse Typ des Nervensystems ist charakteristisch für die Anfangsstadien der Entwicklung unserer Welt, als die Interaktion von Lebewesen - den einfachsten Organismen - in der aquatischen Umgebung des Urozeans stattfand. Die Protozoen sonderten bestimmte Chemikalien ab, die sich im Wasser lösten, und so erhielten die ersten Vertreter des Lebens auf dem Planeten zusammen mit der Flüssigkeit Stoffwechselprodukte.
Die älteste Form einer solchen Interaktion fand zwischen einzelnen Zellen vielzelliger Organismen durch chemische Reaktionen statt. Dies sind Stoffwechselprodukte - Metaboliten, wenn sie auftretenProteine, Kohlensäure und dergleichen werden abgebaut und sind eine humorale Beeinflussungsübertragung, ein humoraler Korrelationsmechanismus, also Verbindungen zwischen verschiedenen Organen. Die humorale Verbindung kann teilweise auch als Merkmal des diffusen Typs des Nervensystems dienen.
Funktionen
Der diffuse Typ des Nervensystems ist charakteristisch für Organismen, bei denen bereits genau bekannt ist, wohin diese oder jene aus der Flüssigkeit kommende chemische Substanz geleitet wird. Früher breitete es sich langsam aus, wirkte in kleinen Mengen und wurde entweder schnell zerstört oder noch schneller aus dem Körper ausgeschieden. Dabei ist zu beachten, dass die humoralen Verbindungen bei Pflanzen und Tieren gleich waren. Als Vielzeller auf einer bestimmten Stufe der Entwicklung der Lebewesen ein Nervensystem diffuser Art (z. B. Hohltiere) entwickelten, war dies bereits eine neue Form der Regulation und Kommunikation, die die Welt der Pflanzen qualitativ von der Welt der Tiere unterschied.
Und weiter in der Zeit - je höher die Entwicklung des tierischen Organismus wurde, desto mehr interagierten die Organe (Reflexinteraktion). Erstens haben lebende Organismen ein Nervensystem diffuser Art, und dann haben sie im Laufe der Evolution bereits ein Nervensystem, das humorale Verbindungen reguliert. Eine Nervenverbindung ist im Gegensatz zu einer humoralen nicht nur auf das gewünschte Organ, sondern auch auf eine bestimmte Zellgruppe immer genau gerichtet; Verbindungen treten viele hundert Mal schneller auf, als die ersten lebenden Organismen Chemikalien verteilten. Der humorale Zusammenhang mit dem Übergang zum Nervösen verschwand nicht, er gehorchte, unddaher entstanden neurohumorale Verbindungen.
Nächster Schritt
Vom diffusen Typ des Nervensystems (vorhanden in Darmhöhlen) sind Lebewesen übrig geblieben, die spezielle Drüsen erh alten haben, Organe, die Hormone produzieren, die aus Nährstoffen gebildet werden, die in den Körper gelangen. Die Hauptfunktionen des Nervensystems sind die Regulierung der Aktivität aller Organe untereinander und die Wechselwirkung des gesamten Organismus als Ganzes mit der äußeren Umgebung.
Die Umwelt übt alle äußeren Einflüsse hauptsächlich auf die Sinnesorgane (Rezeptoren) aus, und zwar durch Veränderungen, die sowohl in der äußeren Umgebung als auch im Nervensystem auftreten.
Die Zeit verging, das Nervensystem entwickelte sich und im Laufe der Zeit bildete sich seine höhere Abteilung heraus - das Gehirn, die zerebralen Hemisphären. Sie begannen, alle Aktivitäten des Körpers zu verw alten und zu verteilen.
Plattwürmer
Das Nervensystem besteht aus Nervengewebe, das aus einer unglaublichen Anzahl von Neuronen besteht. Das sind Zellen mit Prozessen, die sowohl chemische als auch elektrische Informationen, also Signale, lesen. Zum Beispiel gehört das Nervensystem von Plattwürmern nicht mehr zum diffusen Typ, es ist der Typ des Knoten- und Stammnervensystems.
Ansammlungen von Nervenzellen in ihnen sind gepaarte Kopfknoten mit Stämmen und zahlreichen Ästen, die sich zu allen Organen und Systemen erstrecken. Dies bedeutet, dass das Nervensystem einer Planaria kein diffuser Typ ist (dies ist ein Plattwurm, ein Raubtier, das kleine Krebstiere, Schnecken frisst). Bei niederen Formen von Plattwürmernes gibt ein retikuläres Nervensystem, aber im Allgemeinen gehören sie nicht mehr zum diffusen Typ.
Annellierte Würmer
Anneliden haben auch ein nicht-diffuses Nervensystem, es ist bei ihnen viel besser organisiert: Sie haben kein Nervengeflecht, das bei Mollusken beobachtet werden kann. Sie haben einen Zentralnervenapparat, der aus einem Gehirn (supraglottisches Ganglion), peripharyngealen Konnektoren und einem Paar Nervenstämme besteht, die sich unter dem Darm befinden und durch Querkommissuren verbunden sind.
Die meisten Anneliden haben vollständig ganglionisierte Nervenstämme, wenn jedes Segment ein Ganglienpaar hat, das sein eigenes Segment des Körpers innerviert. Primitive Anneliden leben mit weit auseinander liegenden Nervenstämmen im Unterbauch, die durch lange Kommissuren verbunden sind. Sie können diese Struktur des Nervensystems als Leiter bezeichnen. Hoch organisierte Vertreter haben eine Verkürzung der Kommissuren und eine Konvergenz der Stämme fast bis zum Zusammenfluss. Er wird auch als ventraler Nervenkreislauf bezeichnet. Viel einfacher lebende Organismen haben ein diffuses Nervensystem.
Nesseltiere
Das einfachste diffuse Nervensystem bei Nesseltieren ist der Plexus in Form eines Gitters, das aus multipolaren oder bipolaren Neuronen besteht. Hydroide haben es oben auf der Mesoglea im Ektoderm, während Korallenpolypen und Scyphoid-Quallen es im Endoderm haben.
Ein Merkmal eines solchen Systems ist, dass sich Aktivitäten in absolut jede Richtung und von absolut jeder ausbreiten könnenstimulierter Punkt. Diese Art von Nervensystem gilt als primitiv, aber es frisst, schwimmt und ansonsten funktioniert ein solcher Organismus nicht sehr einfach. Es lohnt sich zu beobachten, wie sich Seeanemonen auf Weichtierschalen fortbewegen.
Quallen, Seeanemonen und andere
Zusätzlich zum Nervennetzwerk haben Quallen und Seeanemonen ein System aus langen bipolaren Neuronen, die Ketten bilden, daher haben sie die Fähigkeit, Impulse ohne Dämpfung über große Entfernungen schneller zu übertragen. Dies ermöglicht es ihnen, eine gute Gesamtreaktion auf alle Arten von Reizen durchzuführen. Andere Gruppen von Wirbellosen können sowohl Nervennetze als auch Nervenstämme haben, die an verschiedenen Stellen des Körpers festgestellt werden: unter der Haut, im Darm, im Rachen, in Weichtieren - im Bein, in Stachelhäutern - in den Strahlen.
Aber schon bei Nesseltieren gibt es eine Tendenz, dass Neuronen wie bei Polypen an der Mundscheibe oder in der Sohle konzentriert sind. Am Rand des Regenschirms haben Quallen Nervenenden und an einigen Stellen - Verdickungen am Ring - Nervenzellen in großen Clustern (Ganglien). Die Randganglien auf den Schirmen von Quallen sind der erste Schritt zur Entstehung eines zentralen Nervensystems.
Reflex
Die Hauptform der Nervenaktivität ist ein Reflex, die Reaktion des Körpers auf ein Signal über eine Veränderung der äußeren oder inneren Umgebung, die unter Beteiligung des Nervensystems erfolgt und auf Reizung reagiert Rezeptoren. Jede Reizung mit Erregung von Rezeptoren verläuft entlang zentripetaler Fasern zum Zentralnervensystem, dann durch das interkalare Neuron -zurück zur Peripherie bereits entlang zentrifugaler Fasern, um genau zu dem einen oder anderen Organ zu gelangen, dessen Aktivität geändert wurde.
Dieser Weg - durch das Zentrum zum Arbeitskörper - wird als Reflexbogen bezeichnet und wird von drei Neuronen gebildet. Zuerst arbeitet der sensible, dann der interkalare und schließlich der motorische. Ein Reflex ist ein ziemlich komplexer Akt, er funktioniert nicht ohne die Beteiligung einer großen Anzahl von Neuronen. Als Ergebnis einer solchen Wechselwirkung kann jedoch eine Reaktion auftreten, der Körper reagiert auf Reizungen. Quallen zum Beispiel brennen, manchmal mit tödlichem Gift behandeln.
Die erste Entwicklungsstufe des Nervensystems
Protozoen haben kein Nervensystem, aber sogar einige Ciliaten haben einen fibrillären intrazellulären erregbaren Apparat. Mehrzellige Organismen bildeten im Laufe der Entwicklung ein spezielles Gewebe, das aktive Reaktionen reproduzieren, dh erregen konnte. Das netzwerkartige System (diffus) wählte Hydroidpolypen als seine ersten Stationen. Sie waren es, die sich mit Prozessen von Neuronen bewaffneten und sie diffus (netzartig) im ganzen Körper platzierten.
Ein solches Nervensystem leitet ein Erregungssignal sehr schnell von der Stelle, wo die Reizung empfangen wird, und dieses Signal eilt in alle Richtungen. Dies verleiht dem Nervensystem integrative Qualitäten, obwohl kein einziges Fragment des Körpers, separat betrachtet, ein solches Merkmal aufweist.
Zentralisierung
Zentralisierung in geringem Umfangbereits im diffusen Nervensystem bemerkt. Hydra erwirbt zum Beispiel Nervenverdickungen im Bereich des Mundpols und der Fußsohle. Diese Komplikation trat parallel zur Entwicklung der Bewegungsorgane auf und äußerte sich in der Isolierung von Neuronen, wenn sie aus dem diffusen Netzwerk in die Tiefe des Körpers gingen und dort Cluster bildeten.
Zum Beispiel sammeln sich bei Hohltieren, frei lebenden (Quallen), Neuronen im Ganglion an und bilden so ein diffus-knotenförmiges Nervensystem. Dieser Typ entstand vor allem dadurch, dass sich direkt an der Körperoberfläche spezielle Rezeptoren entwickelten, die selektiv auf Licht, chemische oder mechanische Einflüsse reagieren konnten.
Neuroglia
Lebende Organismen, zusammen mit den oben genannten, erhöhen im Laufe der Evolution sowohl die Anzahl der Neuronen als auch ihre Vielf alt. So wurden Neuroglia gebildet. Neuronen erschienen auch bipolar, mit Axonen und Dendriten. Allmählich erh alten Organismen die Möglichkeit, die Erregung gezielt durchzuführen. Auch Nervenstrukturen differenzieren, Signale werden an Zellen weitergeleitet, die Reaktionen steuern.
So verlief die Entwicklung des Nervensystems zielgerichtet: Manche Zellen spezialisierten sich auf Empfang, andere auf Signalübertragung und wieder andere auf reziproke Kontraktion. Darauf folgten evolutionäre Komplikationen, Zentralisierung und die Entwicklung eines Knotensystems. Anneliden, Arthropoden und Weichtiere erscheinen. Jetzt sind die Neuronen in den Ganglien (Nervenknoten) konzentriert, die durch Nervenfasern fest verbunden sinduntereinander mit Rezeptoren und Ausführungsorganen (Drüsen, Muskeln).
Differenzierung
Als nächstes wird die Aktivität des Körpers in Komponenten unterteilt: Verdauungs-, Fortpflanzungs-, Kreislauf- und andere Systeme sind isoliert, aber die Interaktion zwischen ihnen ist notwendig, und diese Funktion wurde vom Nervensystem übernommen. Die zentralnervösen Gebilde sind viel komplizierter geworden, viele neue sind entstanden, die nun völlig voneinander abhängig sind.
Die Zirkumschildnerven und Ganglien, die Ernährung und Bewegung steuern, entwickelten sich zu Rezeptoren in phylogenetisch höheren Formen, und sie begannen nun, Geruch, Ton, Licht wahrzunehmen, und es traten Sinnesorgane auf. Da sich die Hauptrezeptoren am Kopfende befanden, entwickelten sich die Ganglien in diesem Körperteil stärker und unterordneten schließlich die Aktivität aller anderen. Damals wurde das Gehirn gebildet. Bei Anneliden und Arthropoden beispielsweise ist die Nervenkette bereits sehr gut entwickelt.
