神経系の進化

両側の動物の神経系、前面に”脳”を持つ神経コードの形で

既存の動物の大半は両側であり、お互いのおおよその鏡像である左右の側面を持つ動物を意味する。 すべての両層は、550-600万年前のEdiacaran時代に登場した共通の虫のような祖先の子孫であると考えられています。 基本的な両側体の形態は、口から肛門に走る中空の腸腔を有する管であり、「脳」と呼ばれる前部に特に大きな神経節を有する神経コードである。

各脊髄神経によって神経支配された人体表面の領域

ヒトを含む哺乳類でさえ、神経系のレベルで分割された両 脊髄には一連の分節性神経節が含まれており、それぞれが体表面および基礎となる筋肉の一部を神経支配する運動神経および感覚神経を生じさせる。 四肢では、神経支配パターンのレイアウトは複雑ですが、胴体では一連の狭いバンドが生じます。 上の三つのセグメントは、前脳、中脳、および後脳を生じさせる、脳に属しています。

双子葉は、胚発生の非常に早い時期に発生する事象に基づいて、原生動物と重毛動物と呼ばれる2つのグループ(superphyla)に分けることができます。 脊椎動物だけでなく、棘皮動物や半脊索動物(主にドングリ虫)が含まれています。 より多様なグループである原生動物には、節足動物、軟体動物、および多数の種類の虫が含まれる。 体の中の神経系の配置には2つのグループの間に基本的な違いがあります:原生動物は体の腹側(通常は底部)側に神経コードを持っていますが、deuterostomesでは神経コードは背側(通常は上)側にあります。 実際には、体の多くの側面は、背側から腹側の勾配を示すいくつかの遺伝子の発現パターンを含む、二つのグループの間で反転されています。 解剖学者の中には、原始節と重水素節の体が互いに「反転」していると考える人もいますが、これはジェフロイ・サンヒレールによって脊椎動物と比較して昆虫について最初に提案された仮説です。 したがって、昆虫は、例えば、体の腹側正中線に沿って走る神経コードを有し、すべての脊椎動物は背側正中線に沿って走る脊髄を有する。 しかし、異なる原生動物と重水素動物からの最近の分子データは、このシナリオを拒否します。

AnnelidaEdit

詳細情報:annelida

ミミズは、体の長さに沿って走り、尾と口で合流する二重の神経コードを持っています。 これらの神経コードは、はしごの段のような横方向の神経によって接続されています。 これらの横方向の神経は、動物の両側を調整するのに役立ちます。 頭端部の2つの神経節は単純な脳と同様に機能します。 動物の眼の光受容体スポットは、光と闇の感覚情報を提供します。

NematodaEdit

詳細情報:nematoda

一つの非常に小さなワーム、回虫Caenorhabditis elegansの神経系は、シナプスレベルまでマッピングされています。 すべてのニューロンとその細胞系統が記録されており、すべてではないにしても、ほとんどの神経接続が知られています。 この種では、神経系は性的に二形性であり、男性と雌雄同体の神経系は、性特異的機能を果たすニューロンとニューロンのグループの数が異なる。 Cでは、 elegans、男性は正確に383のニューロンを持っていますが、雌雄同体は正確に302のニューロンを持っています。

ArthropodsEdit

クモの内部解剖学、青で神経系を示す

昆虫や甲殻類などの節足動物は、腹の長さに沿って実行されている二つの平行 いくつかの神経節が融合して脳と他の大きな神経節を形成するが、典型的には、各身体セグメントは、各側に一つの神経節を有する。 頭部セグメントには、食道上神経節としても知られている脳が含まれています。 昆虫の神経系では、脳は解剖学的にprotocerebrum、deutocerebrum、およびtritocerebrumに分かれています。 脳のすぐ後ろには、3対の融合した神経節で構成される食道下神経節があります。 それは口器、唾液腺およびある特定の筋肉を制御します。 多くの節足動物は、視覚のための複眼および嗅覚およびフェロモン感覚のための触角を含む、十分に発達した感覚器官を有する。 これらの器官からの感覚情報は、脳によって処理される。

昆虫では、多くのニューロンは脳の端に位置し、電気的に受動的な細胞体を持っています—細胞体は代謝支援を提供するだけであり、シグナル伝達に加 原形質繊維は細胞体から走り、いくつかの部分が信号を送信し、他の部分が信号を受信して、やたらと分岐します。 したがって、昆虫の脳のほとんどの部分は、末梢の周りに配置された受動的な細胞体を有し、神経信号処理は、内部のneuropilと呼ばれる原形質繊維のもつれ

生来の行動の進化編集

主な記事:カリドイド脱出反応⇒尾フリップ脱出メカニズムの進化

ザリガニやロブスターなどの甲殻類における”尾フリップ”脱出反応のような行動は、以前の祖先のパターンから進化した可能性のある固定された行動パターンである。

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