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从原始的网状神经系统进化为脊椎动物复杂的神经系统,经历了哪些关键变化?这些变化提供了哪些进化中的优势?

 成靖 2014-02-17
网状神经系统主要存在于腔肠动物门,是最原始的神经系统,神经细胞之间已经形成了突触连接,但是并没有形成中间和周围之间的区别,遍布全身各处。而且神经传导多方向,往往牵一发而动全身,比如碰海葵一下它就触手乱动。

扁形动物(如涡虫)在此基础上发展了梯形神经系统,典型的变化是神经细胞开始向前集中,脑的雏形已经出来了,向后的部分形成了两条粗的神经索,再也不是四处分布了。虽然有了进步,但是神经细胞集中程度还是不够。

环节动物(如蚯蚓)发展出了链式神经系统,神经细胞进一步集中,形成了神经节,已经能分得出中枢和外周神经系统了,脑已经处于优势地位。

昆虫的索状神经系统继续集中神经细胞,两条神经索变成了一条,神经节集中在“头部”,已经能分得清脑部的前中后了。

虽然脊椎动物的神经系统之间还是有很大的区别,但总体而言,形成了发达而集中的神经中枢,并且脑也进一步分化。此后的进化方向以前脑的发育为主,从鱼到爬行动物到灵长类动物,前脑的相对体积是不断增加的,逐渐加强了对身体的控制能力。
纵观神经系统的进化,主要是沿着两个方向进行的:集中(Centralization )和头部支配(Cephalization )。集中使神经细胞在一起,传递信息更快速、相互作用更紧密更复杂;头部支配使集中的神经细胞向身体的一端移动,使两侧对称的动物有了向前移动的能力,而不再四处飘流。这种一端占支配地位的系统也让接受信息和处理信息更加有效率。

在以上的步骤中,每一步都是关键变化,对整个神经系统的发展都起重要的作用。如果有一点改变,可能人类就不会出现,或者完全是另一种形态的生物了。

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