神经进化小说

篇一：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。

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：①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。②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(转 载 于:wWW.zw2.Cn 爱作文网)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)

篇二：神经系统的进化-3

神经系统的进化

生命可能起源于40亿年前覆盖地球的原始海洋。目前尚不能知道生命的具体发生过程和机制。大约35亿年前出现了DNA分子，形成第一批单细胞生物。DNA是生命的基础。在DNA拷贝过程中，核酸沿螺旋楼梯的顺序可能偶尔会发生错误。这种分子遗传的错误被称为突变。在极少的情况下，这种遗传突变可产生新的DNA序列，并得以生存和复制，于是物种产生了一个新性状。如果这个性状适应环境的改变，则物种得以发展。由于生物进化基本上是所有遗传基因空间中的一种随机游动，所以，进化在时间上是缓慢的，结果是复杂的。

15亿年前真核细胞的出现是生物进化的第二个里程碑。4.4亿年前，远古的节肢动物离开水域来到陆地，揭开生物进化史上新的一页。3.6亿年前,第一批两栖动物离开海洋来到陆地。然后由恐龙到爬行类动物，并进一步衍生出鸟类和哺乳类动物。

1. 原生动物门

原生动物是单细胞生物，身体由一个细胞构成，功能由细胞器完成。细胞膜具有一定的反应能力，表现出一定运动性和反应的方向性。刺激可加快随意运动。

2. 海绵动物门

海绵动物门是简单多细胞生物。海绵动物水生，身体由简单组合的多细胞构成，没有器官和真正的组织。没有神经系统，接受的刺激从一个细胞传递到另一个细胞，因此感受刺激和反应极缓慢，且只是局部的应答。

3. 腔肠动物门

腔肠动物门的动物生活在海水或淡水中，身体辐射对称，开始出现最原始的神经组织。腔肠动物的神经细胞具有多个细长的突起，彼此连接成网，被称为神经网。

? 水螅：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。

海葵：神经网的突触出现了相对的极性，对神经冲动有了一定的调解作用，表现为机体对弱冲击出现相应的局部反应，而不是不加区分的“全反应”。神经网络出现的极性是神经系统发育的第一步。

?

4. 扁形动物门

扁形动物出现神经链，左右对称。乙酰胆碱（Ach）和5-羟色胺(5-HT)作为神经递质出现在扁形动物神经系统中。神经链的前端开始出现头节和脑化。

5. 环节动物门

环节动物身体分节，两侧对称，神经系统更趋于集中，头节发达而明显。如蚯蚓，位于食管上的一对神经节愈合成脑，脑再发出其它神经节，神经节呈索状串联，构成索状神经系统。神经节可支配身体局部反应，脑在进食和探索中的作用明显，协调机体与环境的关系。

6. 节肢动物门

节肢动物门是动物界第一大门。身体形态结构多样，各个体节发生分化，具有不同结构

和功能。其中头节是感觉中心，胸节是运动中心，腹节是营养和生殖中心。节肢动物的中枢神经系统进一步集中和复杂化，头端的几对神经节组合成简单的脑。如昆虫，昆虫的神经系统开始发达，前三对神经节分别构成了前脑、中脑和后脑。脑司学习和视觉功能，对运动和生殖行为有一定的协调能力。脑内有许多内分泌细胞。内分泌系统与神经系统共同调节昆虫的代谢和发育。

7. 脊索动物门

脊索动物门的特征是：在背部出现一条神经管。脊索动物门有3个亚门：

? 尾索动物门：如海鞘，脊索在尾部。

? 头索动物亚门：如文昌鱼，脊索贯全身，终生有腮裂。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。脊索动物的神经系统中尚没有形成专一的感觉器官。“脑? 眼”仅是1个感光细胞和1个色素细胞构成。 脊椎动物亚门：包括圆口纲，软骨鱼纲，硬骨鱼纲，两栖纲，爬行纲，鸟纲和哺乳

纲。

? 圆口纲

圆口纲动物是现存的最低等脊椎动物，仅具脊椎的雏形。如七腮鳗，有头有脑，但脑区分化贫乏，居于一个平面，尚没有明显的“脑曲”。大脑主要由古皮层构成，属嗅脑。切除大脑后，行为仍然正常，仅嗅觉缺失。中脑是一对膨大的视叶。脑发出10对脑神经。自主神经是分散的。

? 鱼纲

神经系统得到进一步的发达，由中枢神经系统、外周神经系统和植物神经系统组成。脑分成5个部分：端脑、间脑、中脑、桥脑和延脑，但机能尚不集中，有3个感觉中心。 端脑包括嗅叶和大脑。中脑很发达，一对“视叶”是视觉及其他感觉整合中枢，是脑内最重要的感觉中枢。小脑发达，出现脊髓小脑束，是运动协调中枢。脑内发出10对脑神经。

? 两栖纲

两栖动物的脑组织中始现旧皮层，如蛙，5个脑区进一步分化，两侧脑室已经分开，但“脑曲”仍然不大。大脑两半球被矢状裂分开，脑细胞开始从脑室区移向表面。大脑皮层由古皮层和旧皮层构成。纹状体仍然属古纹状体。两栖类的小脑不如鱼类的发达。两栖类具有发育完备的植物神经系统。感觉器官更趋于完善。

? 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。

? 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。

? 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。

? 人类

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。例如，人脑中与高级思维活动相关的前额叶和与语言和感觉整合相关的枕-顶-颞交际区域特别发达。人大脑皮层锥体细胞得到充分发育。

篇三：生物——神经系统的进化)

神经系统的进化

最简单的神经系统是神经网(nerve nets)。这种神经网是由神经细胞的很细的神经纤维交织而成的(见图)，

它在腔肠动物中广泛存在。刺激作用于机体的某部分所引起的反应可传到刺激点以外一定的距离。如果在短时间内重复刺激则产生易化作用(facilitation)，反应可以传播得更远。在这种神经网中没有发现传导的方向性。传导速度为0.1—1.0米每秒。

许多神经细胞体聚集在一起形成神经节是神经系统进化过程中一个重要的进步(见图)。

神经节在腔肠动物中已有发现，在更高水平的动物中普遍存在。神经节中神经细胞体之间通过轴突的侧支形成多方面的联系(见图)。

在有体节的无脊椎动物中，每一体节都有一个神经节。每个神经节既管本体节的反射机能，也与邻近几节的反射活动有关。一系列的神经节通过神经纤维联系在一起形成神经索。环节动物和节肢动物都有腹神经索(见图)。

神经系统的另一个重要的发展是动物体前部的几个神经节趋向于融合在一起形成“脑”。这些融合在一起的神经节的结构更加复杂，而且对其它神经节有不同程度的控制作用。脑对中枢神经系统后部的优势，部分原因是由于身体前部大量的感受器将感觉输入送至脑内，此外还由于脑内调节中枢的发展。

在进化过程中，神经系统中神经细胞的数目越来越多，章鱼(头足类)的神经系统是无脊椎动物中最发达最复杂的，仅在脑内就约有1亿神经元。脊椎动物神经系统的神经元为数更多，结构更复杂。

脊椎动物中枢神经系统的发育

脊椎动物的中枢神经系统是由外胚层内陷形成的神经管发展而成的(见图)。

在发育的早期，神经管的前端膨大形成三个原始脑泡：前脑

(forebrain，prosencephalon)、中脑(midbrain，mesencephalon)和菱脑(hindbrain，rhombencephalon)(见图)。

神经管的其余部分发育成脊髓(spinal cord)。

三个脑泡继续发育，前脑分化为端脑(telencephalon，即大脑 cerebrum)和间脑(diencephalon)，中脑不再分化，菱脑分化为后脑(metencephalon，即小脑cerebellum)和髓脑(myelencephalon，即延髓medulla oblongata)。

端脑(即大脑)一般可分为两部分，前端突出，形成一对嗅叶，后部为大脑半球。哺乳动物的大脑半球十分发达，形成许多沟、回以增加表面积。在大脑半球的外表面有一层厚约3毫米的灰质，叫做大脑皮层，主要是由神经细胞体和无髓鞘神经纤维构成。

间脑在大脑后方，左右两侧有厚壁，叫做丘脑或视丘。间脑下部发出一个脑漏斗与垂体连接。

中脑的主要部分是一对视叶，是动物的视觉中枢，哺乳动物有4个，叫做四叠体。

菱脑分化出的小脑，位于延髓的背侧，高等动物分化成两个小脑半球。延髓也是菱脑的一部分，是脑部分化最少的部分，但有重要的机能。从神经管发育分化出的神经系统各主要部分见表1。

脊髓在延髓之后，呈圆柱形，由神经管发展而成，但因管壁增厚，所以中央的管腔极细。脊髓的背腹两面的正中线上各有一条纵沟，分别叫做背沟和腹沟。脊髓的中心部分为灰质，外周部分为白质，与大脑及小脑中灰、白质分布的情况正好相反。脊髓中的灰质略呈“H”形，是神经细胞体集中的区域。白质主要由有髓鞘神经纤维组成。