Vad är Kefalisering? Definition och exempel

I zoologi är cephalization den evolutionära trenden mot att koncentrera nervvävnad, mun och sinnesorgan mot ett djurs främre ände. Helt cefaliserade organismer har ett huvud och en hjärna, medan mindre cefaliserade djur visar en eller flera regioner av nervvävnad. Kefalisering är förknippad med bilateral symmetri och rörelse med huvudet framåt.

Key Takeaways: Cephalization

• Cephalization definieras som den evolutionära trenden mot nervsystemets centralisering och utvecklingen av ett huvud och hjärna.
• Kefaliserade organismer visar bilateral symmetri. Senseorgan eller vävnader är koncentrerade på eller nära huvudet, som är framme på djuret när det rör sig framåt. Munnen är också belägen nära varelsen.
• Fördelar med cephalisering är utveckling av ett komplext nervsystem och intelligens, kluster av sinnen för att hjälpa ett djur att snabbt känna mat och hot och överlägsen analys av matkällor.
• Radiellt symmetriska organismer saknar kefalisering. Nervös vävnad och sinnen får vanligtvis information från flera riktningar. Den orala öppningen är ofta nära mitten av kroppen.

fördelar

Cephalization erbjuder en organism tre fördelar. Först möjliggör utvecklingen av en hjärna. Hjärnan fungerar som ett kontrollcenter för att organisera och kontrollera sensorisk information. Med tiden kan djur utveckla komplexa nervsystem och utveckla högre intelligens. Den andra fördelen med cephalisering är att avkänningsorgan kan klustera framtill på kroppen. Detta hjälper en framåtriktad organism att effektivt skanna sin miljö så att den kan hitta mat och skydd och undvika rovdjur och andra faror. I grunden avkänner djurets främre ände stimuli först när organismen rör sig framåt. För det tredje, cephaliseringstrender mot att placera munnen närmare känselorganen och hjärnan. Nettoeffekten är att ett djur snabbt kan analysera matkällor. Rovdjur har ofta speciella sinnesorgan nära munhålan för att få information om byten när det är för nära för syn och hörsel. Till exempel katter har vibrissae (whiskers) som känner byte i mörkret och när det är för nära för dem att se. Hajar har elektroreceptorer som heter Lorenzinis ampulla som gör att de kan kartlägga bytesplatsen.

Cephalization resulterar i djur som har huvuden med hjärnor och sinnen organ grupperade på huvudet. Mike Schultz / EyeEm / Getty Images

Exempel på kefalisering

Tre grupper av djur uppvisar en hög grad av cephalization: ryggradsdjur, leddjur och bläckfisk blötdjur. Exempel på ryggradsdjur inkluderar människor, ormar och fåglar. Exempel på leddjur inkluderar hummer, myror och spindlar. Exempel på bläckfiskar inkluderar bläckfiskar, bläckfisk och bläckfisk. Djur från dessa tre grupper uppvisar bilateral symmetri, rörelse framåt och väl utvecklade hjärnor. Arter från dessa tre grupper anses vara de mest intelligenta organismerna på planeten.

Många fler typer av djur saknar sanna hjärnor, men har cerebral ganglia. Medan "huvudet" kanske är mindre tydligt definierat, är det lätt att identifiera varelsen fram och bak. Senseorgan eller sensorisk vävnad och munnen eller munhålan är nära fronten. Rörelse placerar klustret av nervvävnad, känselorgan och mun mot fronten. Medan nervsystemet hos dessa djur är mindre centraliserat, inträffar fortfarande associerande lärande. Sniglar, flatmaskar och nematoder är exempel på organismer med en mindre grad av kefalisering.

Kluster av neuroner runt en manetklocka gör det möjligt att bearbeta 360 grader av sensorisk inmatning. Feria Hikmet Noraddin / EyeEm / Getty Images

Djur som saknar kefalisering

Cephalization erbjuder inte en fördel för fritt flytande eller sittande organismer. Många vattenlevande arter uppvisar radiell symmetri. Exempel inkluderar hästdjur (sjöstjärnor, sjöborrar, havsgurkor) och cnidarians (koraller, anemoner, maneter). Djur som inte kan röra sig eller utsätts för strömmar måste kunna hitta mat och försvara mot hot från vilken riktning som helst. De flesta inledande läroböcker listar dessa djur som acefalisk eller saknar cefalisering. Det är sant att ingen av dessa varelser har en hjärna eller centrala nervsystemet, men deras nervvävnad är organiserad för att möjliggöra snabb muskulös excitation och sensorisk bearbetning. Moderna zoologer med ryggradslösa djur har identifierat nervnät i dessa varelser. Djur som saknar kefalisering utvecklas inte mindre än de med hjärnor. Det är helt enkelt att de är anpassade till en annan typ av livsmiljö.

källor

• Brusca, Richard C. (2016). Introduktion till Bilateria och Phylum Xenacoelomorpha | Triploblasty och bilateral symmetri ger nya vägar för djurstrålning. ryggradslösa djur. Sinauer Associates. sid. 345-372. ISBN 978-1605353753.
• Gans, C. & Northcutt, R. G. (1983). Neurala vapen och ryggradsdjurens ursprung: ett nytt huvud. Vetenskap 220. sid. 268-273.
• Jandzik, D.; Garnett, A. T .; Square, T. A .; Cattell, M. V .; Yu, J. K .; Medeiros, D. M. (2015). "Utveckling av det nya ryggradshuvudet genom samval av en gammal kordatskelettvävnad". Natur. 518: 534-537. doi: 10,1038 / nature14000
• Satterlie, Richard (2017). Cnidarian Neurobiology. Oxford Handbook of Invertebrate Neurobiology, redigerad av John H. Byrne. doi: 10,1093 / oxfordhb / 9780190456757.013.7
• Satterlie, Richard A. (2011). Har maneter ett centralt nervsystem? Journal of Experimental Biology. 214: 1215-1223. doi: 10,1242 / jeb.043687