浅谈神经系统的进化历程

浅谈神经系统的进化历程摘要 神经系统是随着动物进化而不断进化发展的，可以说动物的进化程度越高，神经系统的分化程度就越高。在不同阶段神经系统都有不同的特点，在进化过程中有几次突跃，最终进化为人类的高级神经系统。人脑是自然界长期进化过程的产物。从没有神经系统的单细胞动物，到脊椎动物复杂的神经系统，再到高度复杂的人脑，经过了上亿年的发展。从原始的感觉神经到具有初步应激反应的网状神经，再到如环节动物门呈节索状串联神经，构成索状神经系统，再进一步进化形成神经管，脊神经，经过大自然物种不断适应环境，出现了大脑的分化和分区。关键词 神经经系统 进化 神经元 脑无脊椎动物神经系统的发展 一、感觉细胞1.单细胞生物的刺激感应。原生动物尚未形成神经系统，但可以对外界刺激做出反应， 可趋向有力的刺激而避开有害的刺激，草履虫的刺丝泡遇到刺激时可以释放刺丝。2.多细胞动物感觉细胞低等的多细胞动物海绵，就已经存在一个原始的神经系统，它具有两种类型的神经元，这些神经元之间没有突出的联系，也没有接受感觉和支配运动的机能，因为海绵动物营固着生活，不需要太复杂的神经支配，所以在进一步进化上需要在一定程度上以来动物的生活习性。二、网状神经1.无体腔动物 在两胚层的腔肠动物体水母中，以观察到集结性神经元，可以认为在腔肠动物的网状神经系统中开始出现神经成分趋向集中的某些特征。如水螅，它的神经细胞连接成弥散型的最原始的神经网，机体的反应仍然是“全反应”型， 即神经冲动的传导没有一定的方向性，没有中枢和外周的极性之分，任何一点的刺激可引发全身性反应。 l 2.真体腔动物典型的软体动物神经系统是由脑、侧、脏、足四队主要神经节和期间的联络神经所构成。但头足类的神经系统发达且集中，由中枢神经、周围神经及交感神经系统三部分组成。中枢神经又分为脑神经节、脏神经节和组神经节。之后，随着胶质细胞的出现而出现中枢神经系统。环节动物的真体腔更为发达，同律分节为重要特征，每一节都一个神经节，这就加快了运动过程中的反应速度。更好地适应情况复杂的陆地环境。环节动物具有较发达的中枢神经系统，每对神经节发出神经到体壁，支配肌肉的收缩活动。三、脊椎动物的神经系统。脊椎动物的体形一般是左右对称的，身体分为头部、躯干和尾部三部分，体内背侧有一条脊柱骨，称脊椎，脊椎动物由此得名。脊柱骨内有一条神经管，这是脊椎动物神经系统所具有的统一形式，称脊椎动物神经系统的通型。这种神经系统与无脊椎动物的神经组织的主要区别是：无脊椎动物的链状、节状神经系统位于动物体内的腹侧、而脊椎动物的管状神经系统位于动物体内的背侧，故又称背式神经系统。背式神经系统的形成是由于脊惟动物的内骨骼代替了无脊椎动物的外骨骼，从而使动物的身体结构复杂化了。身体体积扩大、肌肉发达，也为神经系统的进一步发展提供了条件。无脊椎动物的神经组织是实心的，脊椎动物的神经组织是空心的。管状空心的神经组织增加了空间和面积，有利于兴奋的传递和神经组织与外界物质的交换，因而使神经系统有可能向更高级和更完善的方向发展。四、脊神经脊神经出现于脊索动物门头索动物亚门。简单的神经管居背部，尚未完全封闭。脑和脊髓无明显分化。头部的脑泡发出两对脑神经：嗅神经和视神经。后部的脊髓发出脊神经。管状神经系统的出现为脑的形成准备了条件。在神经管的前端膨大部分首先形成脑泡，随后逐渐发展成为相对独立的五个脑泡：前脑、间脑、中脑、延脑和小脑。两栖动物的前脑已经发展成为两半球。爬行动物开始出现了大脑皮层。大脑皮层的出现是神经系统演化过程的新阶段，它使脑真正成为有机体的一切活动的最高调节者和指挥者。随着神经系统的发展，特别是脑的发展，各种感觉器官和运动器官也相应完善起来，它们日趋专门化并在神经系统的支配和调节下、获得了新的反应能力。与此同时，脊椎动物的行为也更加复杂起来。五、大脑的分区（一）鱼纲 鱼类的脑可分为明显的五部，与圆口类相比，已具有进一步的发展，但是大脑所占的比例还是很少，而且硬骨鱼类的大脑背面知识上皮组织，没有神经细胞，所以叫原脑皮，这表现在小脑与脑干。同时下丘脑和丘脑的神经核结构也较为发达，因而鱼类脑的机能达到更加复杂和完善的程度。（二）两栖纲 两栖类登陆后为适应陆地环境与鱼类相比，大脑分化较鱼类更为明显顶壁出现零散的神经细胞，为原脑皮。小脑不发达，与他简单的运动形式有关。脑皮更加发展，形成三个原始的皮层萌芽，并具有三种形式的神经元。原始大脑皮层主要是嗅觉作用，但已经是调整活动的中枢。在两栖类中首先更加明显的分出丘脑的核结构，下丘脑和基层神经节结构，大脑皮三个基本结构。格格结构间的联系的建立使体感和视觉机能更加发展。（三）爬行纲 爬行纲动物的神经系统已经完全适应陆上生活。如鳄类，脑和脊髓比两栖类进一步发达，脑曲趋于明显。大脑半球增大，始现新皮层和锥体细胞。古皮层成为梨状叶，旧皮层成为海马组织。爬行动物始现新纹状体。中脑仍然是脑内最重要的感觉中枢。延脑进一步发达，出现了“颈曲”。脑神经有12对，增加了副神经和舌神经。 （四）鸟纲 鸟纲的脑曲更加明显。大脑发达，但大脑皮层中多没有新皮层。鸟类是由没有新皮层的爬行类进化而来的。脑的表面平滑，纹状体高度发达，出现了上纹状体。上纹状体是鸟类本能和“智慧”的中枢。间脑由上丘脑、丘脑和下丘脑构成，其中下丘脑具有体温调节，调控内分泌和植物神经系统的功能。恒温使鸟类具有了更适应环境的能力。鸟的小脑高度发达。（五）哺乳纲 哺乳纲动物的神经系统和感觉器官非常发达。高度发达的新皮层是最高级的神经活动中枢。由于桥脑、间脑和小脑的发达，使5个脑区真正分化完全。哺乳动物大脑的发达表现在，大脑两半球体积增大；大脑皮层表面的沟回增加而复杂；皮层加厚；特有的胼胝体连接着大脑两半球；从大脑皮层达脊髓的运动纤维束形成独特的锥体束，纹状体功能下降，只是调节运动的一个皮层下中枢；小脑进一步分化；延脑内有许多重要调节内脏活动的中枢。神经系统进化经过了如此漫长的过程，以人类为代表的灵长类哺乳动物神经系统高度发达，人类的进化始于600万年前的类人猿。在进化过程中，人类的5个脑泡高度分化，头曲、桥曲和颈曲变化明显。大脑的体积、绝对质量和相对质量都增加明显。人类脑质量的提高表现为新皮层的增加。人类的新皮层占整个皮层的96%。新皮层中联络皮层高度发达。 综观神经系统演化的简单历程，从细胞、网状、梯形、链状到管状，直至脑分化五部分以其大脑皮层的形成，是神经系统的结构和机能发展从简单到复杂，从分散到集中的一个过程。这是一个漫长的过程。神经的每一次进化都与生存环境密切联系，与其进化趋势相适应的，逐步从量变到质变的一个过程，最终进化为哺乳动物高级的较为完善的神经中枢。参考文献1 普通动物学M.北京.人民教育出版社2 陈守良.动物生理学M.北京.高等教育出版社3 陈冬花.论系统进化中复杂性与适应性的统一J.系统辩证学学报.2002(4 徐玉东,钟淑琦.神经系统进化的新学说J.哈尔滨医科大学学报.1991(03)5 张小云,罗振国,曾弥白.动物进化中神经肽样物质和神经系统关系之探讨J.生命科学.1999(04)6 程红.脊椎动物神经系统的比较J.生物学通报.2000(11)5 / 5文档可自由编辑打印