Wat is cefalisatie? Definitie en voorbeelden

In de zoölogie is cefalisatie de evolutionaire trend in de richting van het concentreren van zenuwweefsel, de mond en zintuigen in de richting van de voorkant van een dier. Volledig gecefaliseerde organismen hebben een hoofd en hersenen, terwijl minder gecefaliseerde dieren een of meer gebieden van zenuwweefsel vertonen. Cefalisatie wordt geassocieerd met bilaterale symmetrie en beweging met het hoofd naar voren gericht.

Belangrijkste afhaalrestaurants: cefalisatie

• Cefalisatie wordt gedefinieerd als de evolutionaire trend naar centralisatie van het zenuwstelsel en de ontwikkeling van hoofd en hersenen.
• Gecefaliseerde organismen vertonen bilaterale symmetrie. Gevoelige organen of weefsels zijn geconcentreerd op of nabij het hoofd, dat zich aan de voorzijde van het dier bevindt terwijl het naar voren beweegt. De mond bevindt zich ook nabij de voorkant van het wezen.
• Voordelen van cefalisatie zijn de ontwikkeling van een complex neuraal systeem en intelligentie, clustering van zintuigen om een ​​dier te helpen voedsel en bedreigingen snel te herkennen, en superieure analyse van voedselbronnen.
• Radiaal symmetrische organismen missen cefalisatie. Zenuwweefsel en zintuigen ontvangen meestal informatie uit meerdere richtingen. De orale opening bevindt zich vaak in het midden van het lichaam.

voordelen

Cefalisatie biedt een organisme drie voordelen. Ten eerste zorgt het voor de ontwikkeling van hersenen. De hersenen fungeren als een controlecentrum om sensorische informatie te ordenen en te controleren. Na verloop van tijd kunnen dieren complexe neurale systemen evolueren en een hogere intelligentie ontwikkelen. Het tweede voordeel van cephalization is dat zintuigen kunnen clusteren aan de voorkant van het lichaam. Dit helpt een voorwaarts gericht organisme zijn omgeving efficiënt te scannen, zodat het voedsel en onderdak kan lokaliseren en roofdieren en andere gevaren kan vermijden. Kortom, de voorkant van het dier voelt eerst stimuli, terwijl het organisme vooruit gaat. Ten derde, cefalisatietrends om de mond dichter bij de zintuigen en hersenen te plaatsen. Het netto-effect is dat een dier snel voedselbronnen kan analyseren. Roofdieren hebben vaak speciale zintuigen in de buurt van de mondholte om informatie te krijgen over prooien wanneer deze te dichtbij is voor zicht en gehoor. Katten hebben bijvoorbeeld vibrissae (snorharen) die prooi voelen in het donker en wanneer het te dichtbij is om te zien. Haaien hebben elektroreceptoren, de ampullae van Lorenzini genaamd, waarmee ze prooidieren in kaart kunnen brengen.

Cefalisatie resulteert in dieren met koppen met hersenen en zintuigen geclusterd op het hoofd. Mike Schultz / EyeEm / Getty Images

Voorbeelden van cefalisatie

Drie groepen dieren vertonen een hoge mate van koppotigheid: gewervelde dieren, geleedpotigen en koppotigen weekdieren. Voorbeelden van gewervelde dieren zijn mensen, slangen en vogels. Voorbeelden van geleedpotigen zijn kreeften, mieren en spinnen. Voorbeelden van koppotigen zijn octopussen, inktvis en inktvis. Dieren uit deze drie groepen vertonen bilaterale symmetrie, voorwaartse beweging en goed ontwikkelde hersenen. Soorten uit deze drie groepen worden beschouwd als de meest intelligente organismen op de planeet.

Veel meer soorten dieren missen echte hersenen, maar hebben cerebrale ganglia. Hoewel de "kop" mogelijk minder duidelijk is gedefinieerd, is het gemakkelijk om de voor- en achterkant van het wezen te identificeren. Zintuigen of sensorisch weefsel en de mond of mondholte bevindt zich aan de voorkant. Locomotion plaatst het cluster van zenuwweefsel, zintuigen en mond naar voren. Hoewel het zenuwstelsel van deze dieren minder gecentraliseerd is, vindt associatief leren nog steeds plaats. Slakken, platwormen en nematoden zijn voorbeelden van organismen met een geringere mate van cephalisatie.

Clusters van neuronen rond een kwallenbel laten deze 360 ​​graden sensorische input verwerken. Feria Hikmet Noraddin / EyeEm / Getty Images

Dieren die cefalisatie missen

Cefalisatie biedt geen voordeel voor vrij zwevende of sessiele organismen. Veel aquatische soorten vertonen radiale symmetrie. Voorbeelden hiervan zijn stekelhuidigen (zeesterren, zee-egels, zeekomkommers) en cnidarians (koralen, anemonen, kwallen). Dieren die niet kunnen bewegen of die onderhevig zijn aan stromingen, moeten voedsel kunnen vinden en zich vanuit elke richting kunnen verdedigen tegen bedreigingen. De meeste inleidende handboeken vermelden deze dieren als acefaal of zonder cephalisatie. Hoewel het waar is dat geen van deze wezens een brein of centraal zenuwstelsel heeft, is hun neurale weefsel georganiseerd om snelle spierexcitatie en sensorische verwerking mogelijk te maken. Moderne ongewervelde zoölogen hebben zenuwnetten in deze wezens geïdentificeerd. Dieren die cefalisatie missen, zijn niet minder ontwikkeld dan die met hersenen. Het is gewoon dat ze zijn aangepast aan een ander type habitat.

bronnen

• Brusca, Richard C. (2016). Inleiding tot de Bilateria en de Phylum Xenacoelomorpha | Triploblasty en bilaterale symmetrie bieden nieuwe mogelijkheden voor dierstraling. ongewervelden. Sinauer Associates. pp. 345-372. ISBN 978-1605353753.
• Gans, C. & Northcutt, R. G. (1983). Neurale kam en de oorsprong van gewervelde dieren: een nieuw hoofd. Wetenschap 220. pp. 268-273.
• Jandzik, D .; Garnett, A. T .; Square, T. A .; Cattell, M. V .; Yu, J. K .; Medeiros, D. M. (2015). "Evolutie van de nieuwe gewervelde kop door co-optie van een oud chordaat skeletweefsel". Natuur. 518: 534-537. doi: 10.1038 / nature14000
• Satterlie, Richard (2017). Cnidarian Neurobiology. The Oxford Handbook of Invertebrate Neurobiology, uitgegeven door John H. Byrne. doi: 10,1093 / oxfordhb / 9780190456757.013.7
• Satterlie, Richard A. (2011). Hebben kwallen een centraal zenuwstelsel? Journal of Experimental Biology. 214: 1215-1223. doi: 10,1242 / jeb.043687