Méduse Tachetée (Leha K. / )
De temps en temps, je suggère un sujet de blog car cela semble intéressant tout en n’ayant qu’une vague idée de ce que je pourrais trouver lorsque je creuserais un peu plus profondément. C’est une de ces périodes. Les cerveaux d’animaux sont extraordinaires, et les cerveaux encore moins sophistiqués présentent des comportements fascinants. Alors rejoignez-moi pour une recherche virtuelle dans les salles des sciences de la vie pour voir s’il existe un animal vraiment sans cerveau.
Qu’est-ce qu’un cerveau?
Les neurosciences sont un sujet enivrant à aborder dans l’espace d’un article de blog. Pourtant, la plupart d’entre nous ont une assez bonne image de la version vertébrée d’un cerveau.
- C’est un organe
- Il exerce un contrôle centralisé sur le reste du corps, y compris les autres organes
- Il génère des modèles d’activité musculaire
- Il recueille et interprète des informations sensorielles
Cerveaux de vertébrés vs. Cerveaux d’invertébrés
Dès que vous sautez dans le monde des invertébrés, l’idée d’un cerveau commence à devenir un peu plus floue. Cependant, la plupart ont une sorte de concentration de cellules nerveuses à une extrémité d’une corde nerveuse — souvent appelée ganglion (pluriel: ganglions). Généralement pas aussi centralisés que les cerveaux de vertébrés, la plupart d’entre nous considéreraient toujours ces cerveaux en termes simples.
Est-ce un cerveau, ou n’est-ce pas?
Il y a cependant beaucoup d’invertébrés dont le système nerveux ne ressemble pas du tout au nôtre. Une méduse, par exemple, ne possède pas de centre nerveux centralisé. Au lieu de cela, ses cellules nerveuses interconnectées (réseau nerveux) forment un anneau autour de son manteau. Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont estimé que les méduses étaient plus ou moins soumises aux courants et aux marées — flottant sans réfléchir dans l’océan, attendant que la nourriture nage.
Récemment cependant, les chercheurs ont appris que les gelées sont beaucoup plus utiles et sophistiquées. Les gelées de lune évitent d’être emportées par une marée sortante en plongeant dans des eaux plus profondes. S’ils tombent sur des gelées amicales, un simple « excuse-moi » fera l’affaire (d’accord, pas vraiment), mais la même rencontre avec une gelée prédatrice les enverra nager pour éviter d’être déjeuner. Certaines gelées de boîtes ont même des yeux – 24 en fait – et deux d’entre elles peuvent en fait former des images.
Clairement, il y a beaucoup plus sur « l’esprit » d’une gelée que nous ne le pensions. Quelques scientifiques ont même soutenu que les gelées ont un cerveau et qu’elles sont capables de se souvenir des expériences passées. Si nous cherchons un animal sans cervelle, nous devrons continuer notre chemin.
L’Incroyable Cerveau qui rétrécit
Un autre animal de notre étrange catégorie de cerveau (en fait, tout simplement étrange) est la mer gicle. Les gicleurs de mer sont en fait des chordés, ce qui signifie qu’ils sont plus étroitement liés aux autres vertébrés (y compris nous, que les autres créatures présentées dans cet article. Comment cela peut-il être? Eh bien, les gicleurs de mer commencent leur vie en tant que larves nageant librement qui ressemblent superficiellement à des têtards. Les ont une notochorde – essentiellement une colonne vertébrale primitive. Ils ont également un cordon nerveux avec une zone creuse et élargie à une extrémité — une sorte de cerveau — et un œil primitif.
Cependant, lorsque vient le temps de s’installer, généralement après un jour ou deux de nage libre, les giclées de mer se fixent, la tête la première, sur une surface dure. Leur corps subit une transformation fondamentale, qui comprend la perte de leur queue et de leurs notochords, le développement des organes digestifs, reproducteurs et circulatoires et la perte de la structure nerveuse élargie. Lorsque cette métamorphose est terminée, seule la petite partie de la structure nerveuse d’origine nécessaire pour contrôler ses organes restants simples reste.
Pourtant, même la forme adulte de la giclée de mer n’est pas dépourvue d’une sorte de fonction nerveuse. Nous devons continuer notre recherche de l’animal vraiment sans cervelle.
Le Vraiment Sans cerveau
Oui, le titre le donne. Il y a un animal si primitif qu’il n’a aucun système nerveux d’aucune sorte. Il n’a pas d’organes. Il « mange » et « respire » en filtrant l’eau qui traverse son corps. À première vue, il semble complètement passif.
Et pourtant, les éponges sont capables de réguler le débit d’eau dans et hors de leur corps. Bien qu’ils manquent d’organes, ils ont des cellules spécialisées qui remplissent des fonctions spécifiques. Certains sont même carnivores !
D’une manière ou d’une autre, même sans cellules nerveuses, ces animaux sont capables de répondre aux stimuli et de gérer un comportement organisé. Les scientifiques travaillent toujours à comprendre comment cela est possible, mais ils pensent que cela a à voir avec la signalisation du calcium d’une cellule à l’autre. Ainsi, alors que nous pouvons définitivement dire qu’une éponge n’a pas de cerveau, ils ont clairement développé une méthode primitive de communication cellulaire qui leur permet de survivre et de prospérer.
Cerveau extraterrestre en classe
Je suis sûr que vous avez remarqué que toutes nos créatures sont des habitants de l’océan. Bien que je vous encourage certainement, vous et vos élèves, à consulter les ressources ci-dessous sur nos trois étoiles « sans cervelle », il est également amusant d’interagir avec un animal vivant en classe.
Entrez dans l’humble ver de terre. Un ver de terre a deux ganglions dans sa tête, qui sont plus gros que les ganglions qui courent le long des côtés de son corps reliés par des cordes nerveuses. Sur de nombreux diagrammes d’anatomie, cela est appelé le cerveau du ver. Bien que les ganglions de la « tête » soient en charge, ils n’exercent pas un contrôle central complet — le ganglion de chaque segment reçoit et traite les informations sensorielles en conjonction avec, mais aussi indépendamment des ganglions de la « tête ». C’est très différent de la façon dont notre cerveau fonctionne.
Toutes sortes de livres et de ressources suggèrent des activités pour observer les vers en classe. Mon préféré est Creepy Crawlies et la Méthode scientifique, de Sally Stenhouse Kneidel (2e édition à venir en mars 2015). California Integrated Waste Management Board propose également un pdf rempli d’enquêtes sur les vers de terre pour une utilisation en classe: http://www.calrecycle.ca.gov/Education/curriculum/worms/98activities.pdf
Méduses, Jets de Mer, Éponges — Ressources en ligne
- » Système nerveux des invertébrés « , de l’Université de Trieste
- http://sv.units.it/ppb/NeuroBiol/Neuroscienze%20per%20tutti/invert.html
- Jelly Cam, Aquarium de la baie de Monterey
- http://www.calrecycle.ca.gov/Education/curriculum/worms/98activities.pdf
- Méduses et Gelées en peigne (y compris les plans de cours), Musée national d’histoire naturelle du Smithsonian
- http://ocean.si.edu/jellyfish-and-comb-jellies
- » Jet de mer, « Programme de la baie de Chesapeake
- http://www.chesapeakebay.net/fieldguide/critter/sea_squirt
- » Introduction à Porifera, « Musée de paléontologie de l’Université de Californie
- http://www.ucmp.berkeley.edu/porifera/porifera.html