plettet vandmænd (Leha K. / )
lejlighedsvis foreslår jeg et blogemne, fordi det lyder interessant, mens jeg kun har en vag forestilling om, hvad jeg måske finder, når jeg gravede lidt dybere. Dette er en af de tidspunkter. Dyrehjerner er ekstraordinære, og endnu mindre sofistikerede hjerner udviser fascinerende adfærd. Så kom med mig på en virtuel søgning gennem life science ‘ s haller for at se, om der er et virkelig hjerneløst dyr.
Hvad er en hjerne?
neurovidenskab er et berusende emne at vade ind i løbet af en blogartikel. Alligevel har de fleste af os et ret godt billede af hvirveldyrsversionen af en hjerne.
- det er et organ
- det udøver centraliseret kontrol over resten af kroppen, inklusive andre organer
- det genererer mønstre af muskelaktivitet
- det indsamler og fortolker sensorisk information
hvirveldyr hjerner vs. Hvirvelløse hjerner
så snart du hopper ind i hvirvelløse dyrs verden, begynder hele ideen om en hjerne at blive lidt uklar. Imidlertid har de fleste en slags koncentration af nerveceller i den ene ende af en nervekord—ofte omtalt som ganglion (flertal: ganglier). Typisk ikke så centraliseret som hvirveldyr hjerner, de fleste af os vil stadig overveje disse hjerner i lægmand.
er det en hjerne, eller er det ikke?
der er dog masser af hvirvelløse dyr, hvis nervesystemer slet ikke ligner vores. En vandmænd har for eksempel ikke et centraliseret nervecenter. I stedet danner dets sammenkoblede nerveceller (nervenet) en ring omkring dens kappe. I mange år følte forskere, at vandmænd var mere eller mindre udsat for strømme og tidevand—tankeløst flydende i havet og ventede på, at mad skulle svømme deres vej.
for nylig har forskere imidlertid lært, at jellies er langt mere målbevidste og sofistikerede. Moon jellies undgå at blive fejet ud af en udgående tidevand ved at dykke til dybere vand. Hvis de støder på venlige jellies, vil en simpel “undskyld mig” gøre (okay, ikke rigtig), men det samme møde med en rovdyr vil sende dem svømning for at undgå at være frokost. Nogle boksjellier har endda øjne – faktisk 24—og to af dem kan faktisk danne billeder.
det er klart, at der er meget mere på en jelly ‘ s “sind”, end vi troede. Et par forskere har endda hævdet, at jellies har hjerner, og at de er i stand til at huske tidligere erfaringer. Hvis vi leder efter et hjerneløst dyr, bliver vi nødt til at fortsætte på vej.
den fantastiske krympende hjerne
et andet dyr i vores mærkelige hjerne (faktisk bare mærkeligt) kategori er havet sprøjter. Havsprøjter er faktisk akkordater, hvilket betyder, at de er tættere beslægtet med andre hvirveldyr (inklusive os, end de andre skabninger, der findes i denne artikel. Hvordan kan det være? Nå, havsprøjter begynder deres liv som frit svømmende larver, der overfladisk ligner rumpehuller. De har en notokord-i det væsentlige en primitiv rygsøjle. De har også en nervesnor med et hult, forstørret område i den ene ende—en slags hjerne—og et primitivt øje.
men når tiden er inde til at slå sig ned, normalt efter en dag eller to med fri svømning, fastgør havsprøjter sig, hovedet først, på en hård overflade. Deres kroppe gennemgår en grundlæggende transformation, som inkluderer at miste deres haler og notochords, udvikle fordøjelses -, reproduktions-og kredsløbsorganer og miste den forstørrede nervestruktur. Når denne metamorfose er afsluttet, forbliver kun den lille del af den oprindelige nervestruktur, der er nødvendig for at kontrollere dens enkle resterende organer.
alligevel er selv den voksne form af havsprøjten ikke uden nogen form for nervefunktion. Vi må fortsætte vores søgen efter det virkelig hjerneløse dyr.
den virkelig hjerneløse
Ja, titlen giver det væk. Der er et dyr så primitivt, at det ikke har et nervesystem af nogen art. Den har ingen organer. Det “spiser” og “ånder” ved at filtrere vandet, der passerer gennem kroppen. Ved første øjekast ser det helt passivt ud.
og alligevel er svampe i stand til at regulere vandstrømmen ind og ud af deres kroppe. Selvom de mangler organer, har de specialiserede celler, der udfører specifikke funktioner. Nogle få er endda kødædende!
på en eller anden måde, selv uden nerveceller, er disse dyr i stand til at reagere på stimuli og styre organiseret adfærd. Forskere arbejder stadig på at forstå, hvordan dette er muligt, men de tror, det har at gøre med calciumsignalering fra en celle til en anden. Så selvom vi definitivt kan sige, at en svamp ikke har nogen hjerne, har de klart udviklet en primitiv metode til cellekommunikation, der giver dem mulighed for at overleve og trives.
Alien Brain in the Classroom
jeg er sikker på, at du har bemærket, at alle vores emnevæsener er havbeboere. Mens jeg bestemt opfordrer dig og dine studerende til at tjekke nedenstående ressourcer om vores tre “hjerneløse” stjerner, det er også sjovt at interagere med et levende dyr i klasseværelset.
Indtast den ydmyge regnorm. En regnorm har to ganglier i hovedet, som er større end ganglierne, der løber langs siderne af kroppen forbundet med nerve akkorder. På mange anatomikort kaldes dette ormens hjerne. Selvom “hoved” – ganglierne har ansvaret, udøver de ikke fuldstændig central kontrol—ganglionen i hvert segment modtager og behandler sensorisk information i forbindelse med, men også uafhængig af “hoved” – ganglierne. Dette er helt anderledes end den måde, vores hjerner fungerer på.
ALLE slags bøger og ressourcer foreslår aktiviteter til observation af orme i klasseværelset. Min favorit er Kryb og den videnskabelige metode, af Sally Stenhouse Kneidel (2.udgave kommer i Marts 2015). California Integrated affaldshåndtering Board tilbyder også en pdf fyldt med regnorm undersøgelser til klasseværelset brug: http://www.calrecycle.ca.gov/Education/curriculum/worms/98activities.pdf
vandmænd, Havsprøjter, svampe – online ressourcer
- “Hvirvelløse nervesystem,” fra universitetet i Trieste
- http://sv.units.it/ppb/NeuroBiol/Neuroscienze%20per%20tutti/invert.html
- Jelly Cam anmeldelser, Monterey Bay
- http://www.calrecycle.ca.gov/Education/curriculum/worms/98activities.pdf
- vandmænd og Kamgeljer (inklusive lektionsplaner), Smithsonian National Museum of Natural History
- http://ocean.si.edu/jellyfish-and-comb-jellies
- “havsprøjt,” Chesapeake Bay-programmet
- http://www.chesapeakebay.net/fieldguide/critter/sea_squirt
- “Introduktion til Porifera,” University of California Museum of Paleontology
- http://www.ucmp.berkeley.edu/porifera/porifera.html