Co to jest cefalizacja? Definicja i przykłady

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


W biologii, a dokładniej w zoologii, cefalizacja jest procesem ewolucyjnym, który ma tendencję do koncentracji większości układu nerwowego, jamy ustnej i narządów zmysłów zwierzęcia z dwustronną symetrią na jednym końcu ciała .

Mówiąc prościej, odnosi się do ewolucyjnego wyglądu głowy, w której większość układu nerwowego jest skoncentrowana i scentralizowana w postaci mózgu, a także zawiera usta, oczy, nos i inne ważne narządy zmysłów niezbędne do przetrwania.

Większość organizmów o symetrii dwustronnej ma koniec przedni i koniec tylny. Pierwszy wyróżnia się właśnie obecnością głowy i tym, że wskazuje preferowany kierunek ruchu lub lokomocji.

Cefalizacja zapewnia szereg korzyści ewolucyjnych, które są szczególnie ważne dla zwierząt, które cieszą się dobrą mobilnością, ale które nie są tak ważne dla niektórych gatunków, które się nie poruszają, lub dla tych, które mogą poruszać się niewyraźnie w dowolnym kierunku.

Te zalety sprawiły, że cefalizacja stała się jednym z najbardziej wyraźnych i rozpowszechnionych trendów ewolucyjnych wśród ogromnej różnorodności gatunków zwierząt.

Zalety cefalizacji

rozwój mózgu

Jedną z najważniejszych zalet cefalizacji jest to, że prowadzi ona do koncentracji układu nerwowego w jednym narządzie, czyli mózgu. Dzięki skoncentrowaniu całego układu nerwowego w jednym miejscu impulsy nerwowe muszą pokonywać mniejszą odległość, co sprawia, że ​​przetwarzanie bodźców z narządów zmysłów i wytwarzanie odpowiedzi jest znacznie szybsze i sprawniejsze.

cefalizacja umożliwiła rozwój mózgu

Tworzone są również znacznie bardziej złożone sieci neuronowe, dające początek inteligencji charakterystycznej dla kręgowców i innych zwierząt.

Większa efektywność w zdobywaniu pożywienia

Skoncentrowanie mózgu, narządów zmysłów i jamy ustnej w tym samym miejscu pomaga zwierzętom analizować środowisko pod kątem pożywienia w sposób bardziej wydajny i skuteczny, co stanowi wyraźną przewagę ewolucyjną. Na przykład wąsy lub wibrysy kotów pomagają im wykryć zdobycz w ciemności, gdy są bardzo blisko i nie mogą jej zobaczyć.

Cefalizowane zwierzęta mają łatwiejszy czas na zdobywanie pożywienia

Poprawia celowanie i przewijanie kierunkowe

Jedną z cech zwierząt o symetrii dwustronnej jest to, że poruszają się „do przodu”, w kierunku płaszczyzny symetrii. Obecność głowy z większością narządów zmysłów w okolicy przedniej daje zwierzętom wyraźniejszy obraz tego, dokąd zmierzają.

Cefalizacja poprawia orientację i przemieszczenie kierunkowe

Cefalizacja podczas ciąży

Cefalizacja jest procesem tak zakorzenionym w naszym genomie, że proces formowania ośrodkowego układu nerwowego podczas ciąży rozpoczyna się bardzo wcześnie, zaledwie dwa tygodnie po zapłodnieniu. Jest to jeden z najwcześniejszych trendów rozwojowych i jeden z najłatwiejszych do wykrycia w rozwijającym się zarodku.

Przykłady cefalizacji

Istnieją niezliczone przykłady gatunków zwierząt, które rozwinęły głowy na przestrzeni tysięcy lat ewolucji i należą do bardzo różnych linii, jak przedstawiono poniżej:

cefalizacja stawonogów

W stawonogach są bezkręgowce, które obejmują owady, pajęczaki, myriapody i skorupiaki. Cefalizacja u tych zwierząt następowała poprzez stopniowe wbudowywanie segmentów tułowia w kierunku regionu głowy, co implikowało rozwój bardziej efektywnych pysków podczas zdobywania pożywienia. Wśród stawonogów owady mają wysoki stopień cefalizacji i dobrze zaznaczoną głowę, z mózgiem złożonym z połączenia trzech zwojów.

Mrówki i inne owady mają wysoki stopień cefalizacji

Cefalizacja głowonogów

Mięczaki głowonogów to kolejny przykład bezkręgowców o wysokim stopniu cefalizacji. Należą do nich ośmiornice i kałamarnice oraz mają najbardziej złożony i wysoce rozwinięty układ nerwowy ze wszystkich bezkręgowców, ze stosunkiem masy mózgu do masy ciała porównywalnym do kręgowców endotermicznych. Dlatego wśród tych zwierząt morskich są jedne z najbardziej inteligentnych w oceanie.

Jak sama nazwa wskazuje, głowonogi to w zasadzie głowa z nogami.  Są wyraźnym przykładem cefalizacji.

cefalizacja kręgowców

Kręgowce to grupa zwierząt, do której należą te o najwyższym stopniu cefalizacji oraz najbardziej złożonym i wyspecjalizowanym układzie nerwowym i sensorycznym. Oprócz ludzi i innych ssaków obejmuje ptaki, gady, płazy i ryby. Cefalizacja u tych zwierząt charakteryzuje się rozwojem dużych płatów mózgowych z ogromną liczbą połączeń nerwowych, które umożliwiają im bardzo szybkie przetwarzanie dużej ilości informacji.

Prawie wszystkie kręgowce, od najmniejszych węży po największe ssaki, w tym ludzi, są cefalizowane.  Kręgowce są najbardziej inteligentnymi przedstawicielami królestwa zwierząt.

Należy jednak zauważyć, że nie wszystkie kręgowce mają ten sam stopień cefalizacji. W rzeczywistości istnieje gatunek ryby zwany amphioxus lub lancet ( Branchiostoma lancetowaty ), naturalnie kręgowiec, ale z bardzo małą cefalizacją i „głową” prawie nie do odróżnienia od ogona. Jest to jednak bardziej wyjątek niż reguła.

-Reklama-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados