Cephisation - Cephalization
Cephalizace je evoluční trend, při kterém se po mnoho generací ústa, smyslové orgány a nervová ganglia koncentrují na přední straně zvířete a vytvářejí oblast hlavy . To je spojeno s pohybem a oboustrannou symetrií , takže zvíře má definitivní čelní část. To vedlo k vytvoření vysoce sofistikované mozku do tří skupin zvířat, konkrétně členovců , hlavonožců měkkýšů a obratlovců .
Zvířata bez dvoustranné symetrie
Cnidaria , jako je radiálně symetrická Hydrozoa , vykazují určitý stupeň cefalizace. Anthomedusae má hlavový konec s úst, photoreceptive buněk a koncentraci nervových buněk.
Bilateria
Cephalization je charakteristickým rysem Bilateria , velké skupiny obsahující většinu živočišných kmenů. Mají schopnost se pohybovat pomocí svalů a plán těla s přední částí, který nejprve narazí na podněty, když se zvíře pohybuje vpřed, a podle toho se vyvinul tak, aby obsahoval mnoho smyslových orgánů těla, schopných detekovat světlo, chemikálie a často zvuk. Často existuje také sbírka nervových buněk schopných zpracovat informace z těchto smyslových orgánů a vytvořit mozek v několika kmenech a v jednom nebo více gangliích v jiných.
Acoela
Acoela jsou bazální bilaterians, část Xenacoelomorpha . Jsou to malá a jednoduchá zvířata a mají na hlavě o něco více nervových buněk než jinde, netvoří zřetelný a kompaktní mozek. To představuje počáteční fázi cefalizace.
Ploché červy
Tyto Platyhelminthes (ploštěnci) mají složitější nervový systém než Acoela, a jsou lehce cephalized, například mající sledované choroby nad mozku, v blízkosti předního konce.
Složité aktivní orgány
Filozof Michael Trestman poznamenal, že tři bilaterální phyla, jmenovitě členovci, měkkýši ve tvaru hlavonožců a strunatci, se vyznačovali „komplexními aktivními těly“, něco, co acolové a ploché červy neměli. Každé takové zvíře, ať už je to dravec nebo kořist, si musí být vědomo svého prostředí - chytit svou kořist nebo se vyhnout svým predátorům. Tyto skupiny jsou přesně ty, které jsou nejvíce cefalizované. Tyto skupiny však nejsou úzce spjaty: ve skutečnosti představují široce oddělené větve Bilateria, jak ukazuje fylogenetický strom ; jejich linie se rozpadly před stovkami milionů let. Ostatní (méně cefalizované) kmeny nejsou kvůli jasnosti zobrazeny.
Planulozoa |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
680 mya |
Členovci
U členovců cefalizace postupovala se zvyšujícím se začleněním kmenových segmentů do oblasti hlavy. To bylo výhodné, protože to umožnilo vývoj efektivnějších částí úst pro zachycování a zpracování potravin. Hmyz se silně cephalized, jejich mozek skládá ze tří kondenzovaných ganglií připojených k ventrální nervové šňůry, což má dvojici ganglií v každém segmentu hrudníku a břicha. Hlava hmyzu je propracovaná struktura složená z několika segmentů pevně spojených dohromady a vybavených jak jednoduchými, tak složenými očima a několika přídavky včetně senzorických antén a komplexních úst (maxillae a mandibles).
Hlavonožci
Hlavonožci měkkýši včetně chobotnice , chobotnice , sépie a nautilus jsou nejinteligentnější a vysoce cefalizovaní bezobratlí, s dobře vyvinutými smysly, včetně pokročilých očí „fotoaparátu“ a velkých mozků.
Obratlovci
Cefalizace u obratlovců , skupiny zahrnující savce , ptáky a ryby , byla rozsáhle studována. Hlavy obratlovců jsou složité struktury se zřetelnými smyslovými orgány; velký mozek s mnoha laloky; čelisti, často se zuby; a jazyk. Cephalochordates jako Branchiostoma (kopiník, malé zvíře podobné rybám s velmi malou cefalizací), úzce souvisí s obratlovci, ale tyto struktury nemají. V 80. letech 20. století nová hypotéza hlavy navrhovala, aby hlava obratlovců byla evoluční novinkou vyplývající ze vzniku nervového hřebenu a kraniálních plakódů (zesílené oblasti ektodermu ). V roce 2014 však bylo zjištěno , že přechodná larvální tkáň kopinaté rudy je prakticky nerozeznatelná od chrupavky odvozené od neurálního hřebenu, která tvoří lebku obratlovců , což naznačuje, že perzistence této tkáně a expanze do celého prostoru hlavy může být životaschopnou evoluční cestou. k tvorbě hlavy obratlovců. Pokročilé obratlovce mají stále komplikovanější mozky .