Філогенез нервової системи

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати


Міністерство освіти і науки України

Донецький національний університет

Кафедра психології

Реферат

З дисципліни

"Основи біології та генетики людини"

На тему "Філогенез нервової системи"

Виконала

Студентка 1 курс

Спеціальності психологія

Група ПС-АД10

Богданова О.О.

Донецьк 2010

План

Введення

1. Філогенез

2. Нервова система безхребетних тварин

3. Нервова система хребетних тварин

Список літератури

Введення

Для розгляду теми даного реферату, спочатку треба визначити, що таке нервова система.

Нервова система - цілісна морфологічна і функціональна сукупність різних взаємозв'язаних нервових структур, яка спільно з гуморальної системою забезпечує взаємозв'язану регуляцію діяльності всіх систем організму і реакцію на зміну умов внутрішнього і зовнішнього середовища. Нервова система діє як інтегративна система, зв'язуючи в одне ціле чутливість, рухову активність і роботу інших регуляторних систем (ендокринної та імунної).

Передумовою для виникнення нервової системи мають місце вже в одноклітинних.

Перехід від одноклітинних форм життя до багатоклітинного існуванню ускладнює життєдіяльність тваринного і призводить до виникнення необхідності удосконалення проведення збудження.

З одного боку, для того, щоб тварина могла пристосуватися до умов навколишнього середовища, поширення збудження по його тілу має значно прискоритися. З іншого боку, порушення можливо в більш короткі терміни має поширюватися на якомога більші ділянки тіла, охоплюючи таку площу, яку не могло відразу ж охопити безпосереднє поширення збудження по протоплазмі.

Саме в силу цих біологічних причин угасательное градієнти порушення починають перетворюватися у багатоклітинних у вже зазначені вище морфологічні фіксовані доріжки особливо збудливою протоплазми, тим самим з'являється проводить апарат нервової системи. Цей апарат виявляється в стані проводити збудження зі значно великою швидкістю і в найкоротші терміни доводити його до окремих ділянок тіла багатоклітинного.

Дослідження показали, що якщо швидкість поширення Збудження по протоплазмі не перевищує 1 - 2 мікрона в секунду, швидкість поширення збудження по найпростішої нервовій системі непорівнянний велика, вона досягає 0, 5 метрів в секунду, швидкість проведення збудження в нервовій системі жаби досягає 25 метрів в секунду , а у людини - 125 метрів в секунду.

Все це забезпечує незрівнянно кращі умови для пристосування багатоклітинного тваринного до навколишнього середовища і переводить поведінку на наступний етап - етап нервового життя.

1. Філогенез

Філогенез - це процес історичного розвитку виду. Філогенез нервової системи - історія. Формування та вдосконалення її структур.

Філогенез нервової системи в коротких рисах зводиться до наступного. У найпростіших одноклітинних організмів (амеба) нервової системи ще немає, а зв'язок з навколишнім середовищем здійснюється за допомогою рідин, що знаходяться всередині і поза організмом, - гуморальна (humor - рідина), до нервова, форма регуляції.

Надалі, коли виникає нервова система, з'являється і інша форма регулювання - нервова. У міру розвитку нервової системи нервова регуляція все більше підкоряє собі гуморальну, так що утворюється єдина нейрогуморальна регуляція при провідній ролі нервової системи. Остання в процесі філогенезу проходить ряд основних етапів:

I етап - сетевидная нервова система. На цьому етапі (кишковопорожнинні) нервова система, наприклад гідри, складається з нервових клітин, численні відростки яких з'єднуються один з одним в різних напрямках, утворюючи мережу, дифузно пронизливий все тіло тварини. При подразненні будь-якої точки тіла збудження розливається по всій нервової мережі і тварина реагує рухом всього тіла. Відображенням цього етапу у людини є сетевидной будова інтрамуральною нервової системи травного тракту.

II етап - вузлова нервова система. На цьому етапі (безхребетні) нервові клітини зближуються в окремі скупчення або групи, причому з скупчень клітинних тел виходять нервові вузли - центри, а з скупчень відростків - нервові стовбури - нерви. При цьому в кожній клітині число відростків зменшується і вони отримують певний напрямок. Відповідно сегментарному будовою тіла тварини, наприклад у кільчастого хробака, в кожному сегменті є сегментарні нервові вузли і нервові стовбури. Останні з'єднують вузли в двох напрямках: поперечні стовбури пов'язують вузли даного сегмента, а поздовжні - вузли різних сегментів. Завдяки цьому нервові імпульси, що виникають у будь-якій точці тіла, не розливаються по всьому тілу, а поширюються по поперечним стовбурах в межах даного сегменту. Поздовжні стовбури пов'язують нервові сегменти в одне ціле. На головному кінці тварини, який при русі вперед стикається з різними предметами навколишнього світу, розвиваються органи почуттів, у зв'язку з чим головні вузли розвиваються сильніше інших, будучи прообразом майбутнього головного мозку. Відображенням цього етапу є збереження у людини примітивних рис (розкиданість на периферії вузлів і мікрогангліев) в будові вегетативної нервової системи.

У філогенетичному ряду існують організми різного ступеня складності. Враховуючи принципи їх організації, їх можна розділити на дві великі групи. Безхребетні тварини належать до різних типів і мають різні принципи організації. Хордові тварини (від просто влаштованого ланцетника до людини) належать до одного типу і мають загальний план будови.

Незважаючи на різний рівень складності різних тварин, перед їх нервовою системою стоять одні завдання.

По-перше, об'єднання всіх органів і тканин в єдине ціле (регуляція вісцеральних функцій);

по-друге, забезпечення зв'язку із зовнішнім середовищем, а саме - сприйняття її стимулів і відповіді на них (організація поведінки і руху);

Клітини нервової системи як безхребетних, так і хордових тварин влаштовані принципово однаково. З ускладненням будови тварини помітно змінюється і структура нервової системи. Удосконалення нервової системи в філогенетичному ряду йде через концентрацію нервових елементів у вузлах і поява довгих зв'язків між ними. Наступним етапом є Цефалізація - освіта головного мозку, який бере на себе функцію формування поведінки. Вже на рівні вищих безхребетних (комахи) з'являються прототипи коркових структур (грибоподібні тіла), у яких тіла клітин займають поверхневе положення. У вищих хордових тварин у головному мозку вже є справжні коркові структури та розвиток нервової системи йде по шляху кортікалізаціі, тобто передачі всіх вищих функцій корі головного мозку.

Слід зазначити, що з ускладненням структури нервової системи попередні освіти не зникають. У нервовій системі вищих організмів залишаються і сетевидная, і ланцюгова, і ядерна структури, характерні для попередніх ступенів розвитку.

2. Нервова система безхребетних тварин

Для безхребетних тварин характерна наявність декількох джерел походження нервових клітин. У одного й того ж типу тварин нервові клітини можуть одночасно і незалежно відбуватися з трьох різних зародкових листків. Полігенеза нервових клітин безхребетних є основою різноманітності медіаторних механізмів їх нервової системи.

Нервова система вперше з'являється у кишковопорожнинних тварин. Кишковопорожнинні - це двошарові тварини. Їх тіло являє собою порожній мішок, внутрішня порожнина якого є травної порожниною. Нервова система кишковопорожнинних належить до дифузного типу. Кожна нервова клітина в ній довгими відростками з'єднана з кількома сусідніми, утворюючи нервову мережу.

Нервові клітини кишковопорожнинних не мають спеціалізованих поляризованих відростків. Їх відростки проводять порушення в будь-яку сторону і не утворюють довгих провідних шляхів. Контакти між нервовими клітинами дифузної нервової системи бувають декількох типів.

Існують плазматичні контакти, що забезпечують безперервність мережі (анастомози). З'являються і щілиновидні контакти між відростками нервових клітин, подібні синапсах. Причому серед них існують контакти, в яких синаптичні пухирці розташовуються по обидві сторони контакту - так звані симетричні синапси, а є й несиметричні синапси: у них везикули розташовуються тільки з одного боку щілини.

Нервові клітини типового кишковопорожнинних тварин гідри рівномірно розподілені по поверхні тіла, утворюючи деякі скупчення в районі ротового отвору і підошви. Дифузна нервова мережа проводить збудження в усіх напрямках. При цьому хвилю поширюється порушення супроводжує хвиля м'язового скорочення.

Наступним етапом розвитку безхребетних є поява тришарових тварин - плоских хробаків. Подібно кишковопорожнинних вони мають кишкову порожнину, що сполучається з зовнішнім середовищем ротовим отвором. Однак у них з'являється третій зародковий шар - мезодерма і двосторонній тип симетрії. Нервова система нижчих плоских хробаків належить дифузному типу. Однак з дифузної мережі вже відокремлюються кілька нервових стовбурів

У вільно живуть плоских хробаків нервовий апарат набуває рис централізації. Нервові елементи збираються в кілька поздовжніх стовбурів (для самих високоорганізованих тварин характерна наявність двох стовбурів), які з'єднуються між собою поперечними волокнами (коміссур). Упорядкована таким чином нервова система називається ортогоном. Стовбури ортогона представляють собою сукупність нервових клітин та їх відростків.

Поряд з двостороннім симетрією у плоских хробаків оформляється передній кінець тіла, на якому концентруються органи почуттів (статоцисти, "вічка", нюхові ямки, щупальця). Слідом за цим на передньому кінці тіла з'являється скупчення нервової тканини, з якої формується мозкової або церебральний ганглій. У клітин церебрального ганглія з'являються довгі відростки, що йдуть в подовжні стовбури ортогона. Таким чином, ортогон представляє собою перший крок до централізації нервового апарату і його цефалізаціі (появі мозку). Централізація і Цефалізація є результатом розвитку сенсорних (чутливих) структур.

Наступним етапом розвитку безхребетних тварин є поява сегментованих тварин - кільчастих хробаків. Їх тіло метамерно, тобто складається з сегментів. Структурною основою нервової системи кільчастих хробаків є ганглій - парне скупчення нервових клітин, розташованих по одному в кожному сегменті. Нервові клітини в ганглії розміщуються по периферії. Центральну його частину займає нейропіль - переплетення відростків нервових клітин і гліальні клітини. Ганглій розташований на черевній стороні сегмента під кишкової трубкою. Він посилає свої чутливі і рухові волокна в свій сегмент і в два сусідніх. Таким чином, кожен ганглій має три пари бічних нервів, кожен з яких є змішаним і іннервує свій сегмент. Приходять з периферії чутливі волокна потрапляють в ганглій через вентральні корінці нервів. Рухові волокна виходять з ганглія по дорсальним корінцях нервів. Відповідно до цього чутливі нейрони розташовані у вентральній частині ганглія, а рухові - в дорсальній. Крім того, в ганглії є дрібні клітини, що іннервують внутрішні органи (вегетативні елементи), вони розташовані латерально - між чутливими і руховими нейронами. Серед нейронів чутливої, рухової або асоціативної зон гангліїв кільчастих хробаків не виявлено групування елементів, нейрони розподілені дифузно, тобто не утворюють центрів.

Ганглії кільчастих хробаків з'єднані між собою в ланцюжок. Кожен наступний ганглій пов'язаний з попереднім за допомогою нервових стовбурів, які називаються коннектівамі.

На передньому кінці тіла кільчастих хробаків два злилися ганглія утворюють великий підглотковий нервовий вузол. Коннектіви від подглоточного нервового вузла, огинаючи глотку, вливаються в надглоточний нервовий вузол, який є найбільш ростральної (передній) частиною нервової системи. До складу надглоткового нервового ганглія входять тільки чутливі і асоціативні нейрони. Рухових елементів там не виявлено. Таким чином, надглоточний ганглій кільчастих хробаків є вищим асоціативним центром, він здійснює контроль над подглоточние ганглієм. Підглотковий ганглій контролює нижележащие вузли, він має зв'язки з двома-трьома наступними гангліями, тоді як інші ганглії черевного нервового ланцюжка не утворюють зв'язків довший, ніж до сусіднього ганглія.

У філогенетичному ряду кільчастих хробаків є групи з добре розвиненими органами чуття (многощетінковиє черви). У цих тварин у надглотковим ганглії відокремлюються три відділи. Передній відділ іннервує щупальця, середня частина іннервує очі і антени. І нарешті, задня частина розвивається у зв'язку з удосконаленням хімічних органів почуттів.

Подібну структуру має нервова система членистоногих, тобто побудована за типом черевного нервового ланцюжка, проте може досягати високого рівня розвитку. Вона включає в себе значно розвинений надглоточний ганглій, що виконує функцію мозку, підглотковий ганглій, керуючий органами ротового апарату, і сегментарні ганглії черевного нервового ланцюжка. Ганглії черевного нервового ланцюжка можуть зливатися між собою, утворюючи складні гангліозні маси.

Головний мозок членистоногих складається з трьох відділів: переднього - протоцеребрума, середнього - Дейтоцеребрум і заднього - тритоцеребрума. Складним будовою відрізняється мозок комах.

Особливо важливими асоціативними центрами комах є грибоподібні тіла, розташовані на поверхні протоцеребрума, причому чим більше складним поведінкою характеризується вид, тим більш розвинені в нього грибоподібні тіла. Тому найбільшого розвитку

грибоподібні тіла досягають у суспільних комах. Практично у всіх відділах нервової системи членистоногих існують нейросекреторні клітини. Нейросекрету грають важливу регулюючу роль в гормональних процесах членистоногих.

У процесі еволюції спочатку дифузно розташовані біполярні нейросекреторні клітини сприймали сигнали або відростками, або всієї поверхнею клітини, потім сформувалися нейросекреторні центри, нейросекреторні тракти і нейросекреторні контактні області. У подальшому відбулася спеціалізація нервових центрів, збільшився ступінь надійності у взаємовідносинах двох основних регуляторних систем (нервової і гуморальної) і сформувався принципово новий етап регулювання - підпорядкування нейросекреторні центрам периферичних ендокринних залоз.

Нервова система молюсків також має гангліонарні будова (рис.13). У найпростіших представників типу вона складається з декількох пар гангліїв. Кожна пара гангліїв управляє певною групою органів: ногою, вісцеральними органами, легкими і т.д. - І розташована поруч з іннервіруемие органами або всередині їх. Однойменні ганглії попарно з'єднані між собою коміссур. Крім того, кожен ганглій пов'язаний довгими коннектівамі з церебральним комплексом гангліїв.

У більш високоорганізованих молюсків (головоногі) нервова система перетвориться. Ганглії її зливаються і утворюють загальну навкологлотковим масу - головний мозок. Від заднього відділу головного мозку відходять два великих мантійних нерва і утворюють два великих зірчастих ганглія. Таким чином, у головоногих спостерігається висока ступінь цефалізаціі.

У хордових центральна нервова система представлена ​​нервовою трубкою, що лежить із спинного боку тварини. Передній кінець трубки звичайно розширений і утворює головний мозок, тим часом як задня циліндрична частина трубки є спинним мозком. Розташування нервових елементів у хребетних відрізняється від такого у безхребетних: нервові клітини поміщаються в центральній частині трубки, а волокна - в периферичній.

Нервова система безхребетних виникла шляхом відокремлення рецепторних клітин, розташованих в епітелії зі спинної сторони, які занурювалися глибше під захист поверхневого епітелію. У предків хордових тварин, мабуть, була поздовжня спинна смуга відчуває епітелію, яка вся повністю занурилася під ектодерми спочатку у вигляді відкритого жолоба, а потім утворила замкнуту трубку. На зародковій стадії розвитку хребетних передній кінець нервової трубки залишається відкритим, і цей отвір носить назву невропора. Задній кінець трубки сполучається з порожниною кишки. У хребетних тварин органи зору розвиваються завжди за рахунок стінок самого мозку, а орган нюху за своїм походженням пов'язаний з невропором. Велика частина трубки втратила значення відчуває органу і перетворилася на центральний нервовий апарат. Таким чином, центральна нервова система хордових тварин не гомологічна центральній нервовій системі нижчих тварин, а розвинулася з особливого органу чуття (чувствующей пластинки).

У філогенетичному ряду хребетних трубчаста нервова система зазнає змін. Розвиток нервової системи йде по шляху цефалізаціі - переважного розвитку головного мозку, вищерозміщені відділи якого беруть під свій контроль функції нижележащих структур. Збільшення обсягу та ускладнення структури відділів головного мозку тісно пов'язані з розвитком у хребетних сенсорних систем та інтегративної діяльності. У результаті переважно розвиваються відділи мозку, пов'язані саме з вдосконаленням аналізу афферентного припливу. Поступово у вже існуючих відділах мозку з'являються філогенетично нові освіти, які беруть під свій контроль все більша кількість функцій.

У філогенетичному ряду ссавців проявляється не тільки Цефалізація, але і кортіколізація функцій. Кортіколізація виражається в переважному розвитку кори кінцевого мозку, яка є похідним плаща великих півкуль.

У найбільш просто влаштованого хордових тварин - ланцетника будова центральної нервової системи ще у вищій мірі примітивно. Вона, по суті, являє собою жолоб з тісно зімкнутими краями, що не має потовщення на головному кінці. Вся центральна нервова система є світлочутливої, так як в її стінках є особливі рецепторні клітини. Сенсорні, моторні, а також інтегративні функції (організація поведінки) виконує вся нервова трубка.

Примітивні хребетні - круглороті - мають потовщення нервової трубки на головному кінці тіла - головний мозок. Головний мозок круглоротих має три відділи (задній, середній і передній).

Кожен з цих відділів виконує певну сенсорну функцію: задній пов'язаний з механорецепціей, середній - із зором і передній -

з нюхом. Оскільки круглороті є водними тваринами, переважне значення для них має механорецепція. Тому найбільш розвиненим відділом є задній мозок. Він же разом із середнім виконує і вищі інтегративні функції. Мозочок у круглоротих розвинений слабко. Передній мозок має тільки нюхові цибулини і нюхові частки. У риб відокремлюється проміжний мозок, значно розвивається мозок, який має не тільки середню частину, а й бічні піднесення. У кінцевому мозку з'являються смугасті тіла. Вищі інтегративні функції виконує мозок. Розвиток відділів мозку тісно пов'язане з розвитком тієї чи іншої сенсорної системи.

У амфібій значно збільшується передній мозок за рахунок розвитку півкуль. У середньому мозку розвивається двухолміе, що є вищим зоровим центром. Мозочок в амфібій розвинений дуже слабо. Вищі інтегративні функції виконують середній і проміжний мозок.

Для рептилій характерне значне вдосконалення передніх відділів мозку. На поверхні плаща з'являється сіра речовина - кора. У вищих представників рептилій (крокодили) в латеральних частинах півкуль починається закладка нової кори. Серед базальних ядер великих півкуль з'являються нові освіти. У проміжному мозку з'являється зоровий бугор (таламус), що має спеціалізовані ядра. Мозочок добре розвинений і розбитий на частки. Вищі інтегративні

функції виконуються проміжним мозком і базальними ядрами великих півкуль. Удосконалення кінцевого мозку птахів йде шляхом розвитку стріарний ядер. Коркові освіти розвинені слабо, нова кора відсутня. Своїми розмірами виділяється мозочок. Сенсорні і моторні функції розподілені по відділах мозку так само, як і у решти хребетних, але частина цих функцій бере на себе стріатум кінцевого мозку. Вищі інтегративні функції виконуються специфічної для птахів структурою - додатковим гіперстріатумом. Розвиток головного мозку ссавців пішло по шляху збільшення відносної площі нової кори за рахунок розвитку складчастості плаща, наповзання його на всі інші відділи головного мозку. Виникають зв'язку нової кори з іншими відділами ЦНС і, відповідно, структури, що забезпечують їх. У задньому мозку з'являється варолиев міст, службовець для зв'язку кори великих півкуль з мозочком. Утворюються середні ніжки мозочка, крім того, в ньому розвиваються нові коркові структури. У даху середнього мозку з'являється заднє двухолміе, з дорсальной боку - ніжки мозку. Довгастий мозок набуває піраміди й оливи. Нова кора здійснює майже всі вищі сенсорні функції. За старої і давньої корою залишаються тільки нюхові та вісцеральні функції. У вищих ссавців відносне представництво сенсорних функцій зменшується. Все більшу поверхню кори займають асоціативні зони кори. Вищі інтегративні функції у примітивних ссавців виконують стріатум і кора, у високоорганізованих - асоціативні зони нової кори.

Список літератури

  1. Bapyxa Е.А. Анатомія та еволюція нервової системи. Ростов н / Д, 1992/стр. 27-35.

  2. Н.В. Воронова, Н.М. Климова, А.М. Менджеріцкій. Анатомія центральної нервової системи. Москва 2006/стр. 18-29;

  3. А.Р. Лурія. Еволюційний введення в загальну психологію / Лекція 2


. 3. Нервова система хребетних тварин

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
45.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Фізіологія нервової системи і вищої нервової діяльності
Еволюція нервової системи
Білки нервової системи
Ембіогенез нервової системи
Фізіологія нервової системи
Хвороби нервової системи
Анатомія нервової системи
Характеристика нервової системи
Розвиток нервової системи
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru