V zoologiji je cefalizacija tista evolucijski trend v smeri koncentracije živčnega tkiva, ustja in organov čuta proti sprednjem koncu živali. Popolnoma cefalizirani organizmi imajo glavo in možgani, medtem ko manj cefalizirane živali prikazujejo eno ali več regij živčnega tkiva. Cefalizacija je povezana z dvostranska simetrija in gibanje z glavo obrnjeno naprej.
Ključni odvzemi: cefalizacija
- Cefalizacija je opredeljena kot evolucijski trend k centralizaciji živčnega sistema ter razvoju glave in možganov.
- Cefalizirani organizmi kažejo dvostransko simetrijo. Organi čutenj ali tkiv so skoncentrirani na ali blizu glave, ki je spredaj pri živali, ko se premika naprej. Usta se nahajajo tudi v bližini sprednjega dela bitja.
- Prednosti cefalizacije so razvoj zapletenega nevronskega sistema in inteligence, združevanje čutov, ki pomagajo živali hitro zaznati hrano in grožnje, ter vrhunska analiza virov hrane.
- Radialno simetrični organizmi nimajo cefalizacije. Živčno tkivo in čuti običajno prejemajo informacije iz več smeri. Ustna odprtina je pogosto blizu sredine telesa.
Prednosti
Cefalizacija ponuja organizmu tri prednosti. Prvič, omogoča razvoj možganov. Možgani delujejo kot kontrolni center za organizacijo in nadzor senzoričnih informacij. Živali lahko sčasoma razvijejo zapletene nevronske sisteme in se razvijejo višja inteligenca. Druga prednost cefalizacije je, da se čelni organi lahko nabirajo na sprednjem delu telesa. To pomaga usmerjenemu organizmu, da učinkovito pregleda svoje okolje, tako da lahko najde hrano in zavetje ter se izogne plenilcem in drugim nevarnostim. V bistvu sprednji konec živali najprej zazna dražljaje, ko se organizem premika naprej. Tretjič, trendi cefalizacije k ustavljanju ust bližje čutnim organom in možganom. Čisti učinek je, da lahko žival hitro analizira vire hrane. Plenilci imajo pogosto posebne ustne organe v bližini ustne votline, da pridobijo informacije o plenu, ko je preblizu vida in sluha. Na primer, mačke imajo vibrisse (viski), ki smiselni plen v temi in ko je preblizu, da bi jih videli. Morski psi imajo elektroreceptorje imenovane ampule Lorenzinija, ki jim omogočajo preslikavo lokacije plena.
Primeri cefalizacije
Tri skupine živali kažejo visoko stopnjo cefalizacije: vretenčarji, členonožci in glavonožka mehkužci. Primeri vretenčarjev vključujejo ljudi, kače in ptice. Primeri členonožcev vključujejo jastogi, mravlje in pajki. Primeri glavonožcev vključujejo hobotnice, lignje in sipe. Živali iz teh treh skupin imajo dvostransko simetrijo, gibanje naprej in dobro razvite možgane. Vrste iz teh treh skupin veljajo za najbolj inteligentne organizme na planetu.
Veliko več vrst živali nima pravih možganov, vendar imajo cerebralne ganglije. Čeprav je "glava" morda manj jasno definirana, je enostavno prepoznati sprednji in zadnji del bitja. Organi čutil ali senzorično tkivo ter usta ali ustna votlina so blizu spredaj. Lokomocija grozd živčnega tkiva, organov čuta in ust usmeri naprej. Medtem ko je živčni sistem teh živali manj centraliziran, asociativno učenje še vedno poteka. Polži, ploski črvi in ogorčice so primeri organizmov z manjšo stopnjo cefalizacije.
Živali, ki jim primanjkuje cefalizacije
Cefalizacija ne nudi prednosti prosto plavajočim ali sedečim organizmom. Številne vodne vrste prikaz radialne simetrije. Primeri vključujejo iglokožci (morske zvezde, morski ježki, morske kumare) in cnidarji (korale, anemoni, meduze). Živali, ki se ne morejo premikati ali so podvržene struji, morajo biti sposobne najti hrano in se braniti pred grožnjami iz katere koli smeri. Večina uvodnih učbenikov te živali navaja kot acefalno ali pomanjkanje cefalizacije. Čeprav je res, da nobeno od teh bitij nima možganov ali osrednjega živčnega sistema, je njihovo nevralno tkivo organizirano tako, da omogoča hitro mišično vzbujanje in senzorično predelavo. Sodobni nevretenčarji zoologi so pri teh bitjih identificirali živčne mreže. Živali, ki nimajo cefalizacije, niso manj razvite kot tiste z možgani. Preprosto je, da so prilagojeni različnemu tipu habitata.
Viri
- Brusca, Richard C. (2016). Uvod v Bilaterijo in Phylum Xenacoelomorpha | Triploblastika in dvostranska simetrija zagotavljata nove možnosti za sevanje živali. Vretenčarji. Sinauer Associates. pp 345–372. ISBN 978-1605353753.
- Gans, C. & Northcutt, R. G. (1983). Nevronski greben in izvor vretenčarjev: nova glava. Znanost 220. pp 268–273.
- Jandzik, D.; Garnett, A T.; Kvadrat, T. A.; Cattell, M. V; Yu, J. K.; Medeiros, D. M. (2015). "Evolucija glave vretenčarjev z možnostjo starodavnega kostnega tkiva hordeta". Narava. 518: 534–537. doi:10.1038 / narava14000
- Satterlie, Richard (2017). Cnidarijska nevrobiologija. Priročnik o nevrobiologiji nevretenčarjev v Oxforduuredil John H. Byrne. doi:10.1093 / oxfordhb / 9780190456757.013.7
- Satterlie, Richard A. (2011). Ali imajo meduze centralni živčni sistem? Časopis za eksperimentalno biologijo. 214: 1215-1223. doi: 10.1242 / jeb.043687