De când evoluția a dat vieții pe Pământ un sistem nervos de tip difuz, au trecut mult mai multe etape de dezvoltare, care au devenit puncte de cotitură în activitatea organismelor vii. Aceste etape diferă unele de altele prin tipurile și numărul de formațiuni neuronale, în sinapse, în ceea ce privește specializarea funcțională, în grupările de neuroni și în comunitatea funcțiilor lor. Există patru etape principale - așa s-a format sistemul nervos de tip difuz, tulpină, nodal și tubular.
Caracteristic
Dintre cele mai vechi - sistemul nervos de tip difuz. Este prezent în astfel de organisme vii precum hidra (celenterate - meduze, de exemplu). Acest tip de sistem nervos poate fi caracterizat printr-o multitudine de conexiuni în elemente învecinate, iar acest lucru permite oriceexcitația este destul de liberă să se răspândească în toate direcțiile de-a lungul rețelei nervoase. Sistemul nervos de tip difuz oferă și interschimbabilitate, ceea ce oferă funcții mult mai fiabile, dar toate aceste reacții sunt inexacte, vagi.
Sistemul nervos nodular este tipic pentru crustacee, moluște și viermi. Acest tip se caracterizează prin faptul că excitația poate avea loc numai în moduri clar și strict definite, deoarece au conexiuni organizate diferit ale celulelor nervoase. Acesta este un sistem nervos mult mai vulnerabil. Dacă un nod este deteriorat, funcțiile corpului sunt complet perturbate. Cu toate acestea, tipul nodal al sistemului nervos este mai precis și mai rapid în calitățile sale. Dacă tipul difuz al sistemului nervos este caracteristic celenteratelor, atunci cordatele au un sistem nervos tubular, unde sunt incluse trăsături atât ale tipului nodal, cât și celui difuz. Animalele superioare au luat tot ce este mai bun din evoluție - atât fiabilitatea, cât și acuratețea, precum și localitatea și viteza reacțiilor.
Cum a fost
Tipul difuz al sistemului nervos este caracteristic etapelor inițiale ale dezvoltării lumii noastre, când interacțiunea ființelor vii - cele mai simple organisme - se desfășura în mediul acvatic al oceanului primitiv. Protozoarele au secretat anumite substanțe chimice care s-au dizolvat în apă și astfel primii reprezentanți ai vieții de pe planetă au primit produse metabolice împreună cu lichidul.
Cea mai veche formă de astfel de interacțiune a avut loc între celulele individuale ale organismelor multicelulare prin reacții chimice. Acestea sunt produse metabolice - metaboliți, apar cândproteinele, acidul carbonic și altele asemenea se descompun și sunt o transmitere umorală a influențelor, un mecanism umoral de corelare, adică conexiuni între diferite organe. Conexiunea umorală poate servi parțial ca o caracteristică a tipului difuz al sistemului nervos.
Funcții
Tipul difuz al sistemului nervos este caracteristic organismelor în care se știe deja exact unde este direcționată cutare sau cutare substanță chimică provenită din lichid. Anterior, s-a răspândit lent, a acționat în cantități mici și a fost fie distrusă rapid, fie excretată din organism și mai repede. Trebuie remarcat aici că conexiunile umorale au fost aceleași atât pentru plante, cât și pentru animale. Când organismele multicelulare au dezvoltat un sistem nervos de tip difuz (celenterate, de exemplu) într-un anumit stadiu al dezvoltării lumii vii, acesta era deja o nouă formă de reglare și comunicare, distingând calitativ lumea plantelor de lumea animalelor..
Și mai departe în timp - cu cât dezvoltarea organismului animalului a devenit mai mare, cu atât organele au interacționat mai mult (interacțiune reflexă). În primul rând, organismele vii au un sistem nervos de tip difuz, iar apoi, în procesul de evoluție, au deja un sistem nervos care reglează conexiunile umorale. O conexiune nervoasă, spre deosebire de una umorală, este întotdeauna îndreptată cu precizie nu numai către organul dorit, ci și către un anumit grup de celule; conexiunile apar de multe sute de ori mai repede decât primele organisme vii distribuite de substanțe chimice. Legătura umorală cu trecerea la nervos nu a dispărut, s-a supus șiprin urmare, au apărut conexiuni neuroumorale.
Pasul următor
Din tipul difuz al sistemului nervos (existent în cavitățile intestinale), ființele vii au rămas, primind glande speciale, organe care produc hormoni care se formează din nutrienții care pătrund în organism. Principalele funcții ale sistemului nervos sunt reglarea activității tuturor organelor între ele și interacțiunea întregului organism ca întreg cu mediul extern.
Mediul înconjurător exercită orice influență externă în primul rând asupra organelor de simț (receptori), prin modificări care apar atât în mediul extern, cât și în sistemul nervos.
Timpul a trecut, sistemul nervos s-a dezvoltat, iar în timp s-a format departamentul său superior - creierul, emisferele cerebrale. Au început să gestioneze și să distribuie toate activitățile corpului.
Virmi plati
Sistemul nervos este format din țesut nervos, format dintr-un număr incredibil de neuroni. Acestea sunt celule cu procese care citesc atât informații chimice, cât și electrice, adică semnale. De exemplu, sistemul nervos al viermilor plat nu mai aparține tipului difuz, este tipul sistemului nervos al ganglionului și al tulpinii.
Acumulările de celule nervoase din ele sunt noduri de cap pereche cu trunchiuri și numeroase ramuri care se întind la toate organele și sistemele. Aceasta înseamnă că sistemul nervos al unei planarii nu este de tip difuz (acesta este un vierme plat, un prădător care mănâncă crustacee mici, melci). În formele inferioare de viermi plati,există un sistem nervos reticular, dar în general nu mai aparțin tipului difuz.
Viermi anelați
Anelidele au și un sistem nervos nedifuz, este mult mai bine organizat în ele: nu au un plex nervos care poate fi observat la moluște. Au un aparat nervos central, care constă dintr-un creier (ganglion supraglotic), conjunctive perifaringiene și o pereche de trunchiuri nervoase care sunt situate sub intestin și conectate prin comisuri transversale.
Majoritatea anelidelor au trunchiuri nervoase complet ganglionizate, când fiecare segment are o pereche de ganglioni care inervează propriul segment al corpului. Anelidele primitive trăiesc cu trunchiuri nervoase larg distanțate în burtă, conectate prin comisuri lungi. Puteți numi această structură a scării sistemului nervos. Reprezentanții foarte organizați au o scurtare a comisurilor și convergența trunchiurilor aproape până la confluență. Se mai numește și circuitul nervos ventral. Organismele vii mult mai simple au un sistem nervos de tip difuz.
Cnidarieni
Cel mai simplu sistem nervos difuz la cnidari este plexul, sub forma unei grile care constă din neuroni multipolari sau bipolari. Hidroizii îl au deasupra mezogleei, în ectoderm, în timp ce polipii de corali și meduzele scifoide îl au în endoderm.
O caracteristică a unui astfel de sistem este că activitatea se poate răspândi în absolut orice direcție și din absolut oricepunct stimulat. Acest tip de sistem nervos este considerat primitiv, dar mănâncă, înoată și, în rest, un astfel de organism nu funcționează foarte simplu. Merită să urmăriți cum se mișcă anemonele de mare pe cochilii de moluște.
Meduze, anemone de mare și altele
Pe lângă rețeaua nervoasă, meduzele și anemonele de mare au un sistem de neuroni bipolari lungi care formează lanțuri, prin urmare au capacitatea de a transmite impulsuri mai rapid fără atenuare pe distanțe lungi. Acesta este ceea ce le permite să efectueze un răspuns general bun la tot felul de stimuli. Alte grupuri de nevertebrate pot avea atât rețele nervoase, cât și trunchiuri nervoase, observate în diferite părți ale corpului: sub piele, în intestine, în faringe, în moluște - în picior, în echinoderme - în raze.
Cu toate acestea, deja la cnidari există o tendință în care neuronii sunt concentrați la nivelul discului bucal sau în talpă, ca la polipi. De-a lungul marginii umbrelei, meduzele au terminații nervoase, iar în unele locuri - îngroșări pe inel - celule nervoase în grupuri mari (ganglioni). Ganglionii marginali de pe umbrelele meduzelor sunt primul pas către apariția unui sistem nervos central.
Reflex
Forma principală de activitate nervoasă este un reflex, reacția corpului la un semnal despre o schimbare a mediului extern sau intern, care se efectuează cu participarea sistemului nervos, răspunzând la iritația receptori. Orice iritație cu excitarea receptorilor trece de-a lungul fibrelor centripete până la sistemul nervos central, apoi prin neuronul intercalar -înapoi la periferie deja de-a lungul fibrelor centrifuge, ajungând exact la unul sau altul organ a cărui activitate a fost modificată.
Această cale - prin centru către corpul de lucru - se numește arc reflex și este formată din trei neuroni. Mai intai functioneaza cel sensibil, apoi cel intercalar si in final cel motor. Un reflex este un act destul de complex; nu va funcționa fără participarea unui număr mare de neuroni. Dar, ca urmare a unei astfel de interacțiuni, poate apărea un răspuns, organismul va răspunde la iritație. Meduzele, de exemplu, vor arde, uneori vor trata cu otravă mortală.
Prima etapă de dezvoltare a sistemului nervos
Protozoarele nu au sistem nervos, dar chiar și unii ciliați au un aparat excitabil intracelular fibrilar. În procesul de dezvoltare, organismele multicelulare au format un țesut special care a fost capabil să reproducă reacții active, adică să fie excitat. Sistemul asemănător rețelei (difuz) a ales polipii hidroizi ca primele sale saloane. Ei au fost cei care s-au înarmat cu procese de neuroni, plasându-i difuz (ca o rețea) în tot corpul.
Un astfel de sistem nervos conduce un semnal de excitație foarte rapid din punctul în care este primită iritația, iar acest semnal se grăbește în toate direcțiile. Acest lucru conferă sistemului nervos calități integratoare, deși nici un singur fragment al corpului, luat separat, nu are o astfel de caracteristică.
Centralizare
Centralizare într-o mică măsurădeja observat în sistemul nervos difuz. Hidra dobândește îngroșări nervoase în zonele polului bucal și tălpii, de exemplu. Această complicație a apărut în paralel cu dezvoltarea organelor de mișcare și s-a exprimat în izolarea neuronilor, când aceștia au trecut din rețeaua difuză în adâncurile corpului și au format acolo grupuri.
De exemplu, la celenterate, cu viață liberă (meduze), neuronii se acumulează în ganglion, formând astfel un sistem nervos difuz-nodular. Acest tip a apărut în primul rând datorită faptului că receptorii speciali s-au dezvoltat chiar la suprafața corpului, care au fost capabili să răspundă selectiv la influențe luminoase, chimice sau mecanice.
Neuroglia
Organismele vii, împreună cu cele de mai sus, în procesul de evoluție cresc atât numărul de neuroni, cât și diversitatea acestora. Astfel, s-a format neuroglia. Neuronii au apărut și bipolari, având axoni și dendrite. Treptat, organismele au posibilitatea de a efectua excitația într-un mod dirijat. De asemenea, structurile nervoase se diferențiază, semnalele sunt transmise celulelor care controlează răspunsurile.
Așa s-a desfășurat intenționat dezvoltarea sistemului nervos: unele celule s-au specializat în recepție, altele în transmiterea semnalului, iar altele în contracție reciprocă. Aceasta a fost urmată de complicații evolutive, centralizare și dezvoltarea unui sistem nodal. Apar anelide, artropode și moluște. Acum neuronii sunt concentrați în ganglioni (noduri nervoase), care sunt strâns conectați prin fibre nervoaseîntre ei cu receptori și organe de execuție (glande, mușchi).
diferențiere
În continuare, activitatea organismului este împărțită în componente: sistemul digestiv, reproductiv, circulator și alte sisteme sunt izolate, însă interacțiunea dintre ele este necesară, iar această funcție a fost preluată de sistemul nervos. Formațiunile nervoase centrale au devenit mult mai complicate, au apărut multe noi, acum complet dependente una de ceal altă.
Nervii și ganglionii circumshield, care controlează nutriția și mișcarea, au evoluat în receptori în forme filogenice superioare, iar acum au început să perceapă mirosul, sunetul, lumina și au apărut organele de simț. Deoarece receptorii principali erau localizați la capătul capului, ganglionii din această parte a corpului s-au dezvoltat mai puternic, subordonând în final activitatea tuturor celorlalți. Atunci s-a format creierul. De exemplu, la anelide și artropode, lanțul neuronal este deja foarte bine dezvoltat.
