Spotted Maneter (Leha K. / )
Av og til foreslår jeg et bloggemne fordi det høres interessant ut, mens jeg bare har en vag ide om hva jeg kan finne når jeg gravd litt dypere. Dette er en av de gangene. Dyrehjerner er ekstraordinære, og enda mindre sofistikerte hjerner utviser fascinerende oppførsel. Så bli med meg på et virtuelt søk gjennom haller av life science for å se om det er et virkelig hjerneløst dyr.
Hva er En Hjerne?
Nevrovitenskap er et heftig tema å vasse inn i løpet av en blogg artikkel. Likevel har de fleste av oss et ganske godt bilde av vertebratversjonen av en hjerne.
- det er et organ
- det utøver sentralisert kontroll over resten av kroppen, inkludert andre organer
- det genererer mønstre av muskelaktivitet
- det samler og tolker sensorisk informasjon
Virveldyrhjerner vs. Invertebrate Hjerner
Så snart du hopper inn i hvirvelløse dyr, begynner hele ideen om en hjerne å bli litt fuzzier. Imidlertid har de fleste en slags konsentrasjon av nerveceller i den ene enden av en nervekord-ofte referert til som ganglion (flertall: ganglia). Vanligvis ikke så sentralisert som vertebrate hjerner, vil de fleste av oss fortsatt vurdere disse hjernene i lek.
Er Det En Hjerne, Eller Er det ikke?
det er imidlertid mange hvirvelløse dyr, hvis nervesystem ikke ligner på vårt i det hele tatt. En maneter, for eksempel, har ikke et sentralisert nervesenter. I stedet danner de sammenkoblede nervecellene (nervenettet) en ring rundt mantelen. I mange år følte forskere at maneter var mer eller mindre utsatt for strømmer og tidevann—tankeløst flytende i havet og ventet på mat å svømme seg.
Nylig har imidlertid forskere lært at jellies er langt mer målrettet og sofistikert. Moon jellies unngå å bli feid ut av en utgående tidevannet ved dykking til dypere vann. Hvis de støter på vennlige jellies, vil en enkel «unnskyld meg» gjøre (ok, egentlig ikke), men det samme møtet med en rovdyr vil sende dem svømming for å unngå å være lunsj. Noen boksgellies har til og med øyne-24 faktisk-og to av dem kan faktisk danne bilder.
Det Er Klart at det er Mye mer på en jelly «sinn» enn vi trodde. Noen få forskere har til og med hevdet at jellies har hjerner og at de er i stand til å huske tidligere erfaringer. Hvis vi leter etter et hjerneløst dyr, må vi fortsette på vei.
Den Fantastiske Krympende Hjernen
Et annet dyr i vår merkelige hjerne (faktisk bare ren merkelig) kategori er sjøsprutene. Sea squirts er faktisk akkordater, noe som betyr at de er nærmere relatert til andre vertebrater (inkludert oss, enn de andre skapningene som er omtalt i denne artikkelen. Hvordan kan det være? Vel, sjø squirts begynner sine liv som fritt svømming larver som overfladisk ligner tadpoles. Den har et notochord-i hovedsak en primitiv ryggrad. De har også en nerveledning med et hul, forstørret område i den ene enden-en hjerne av slag-og et primitivt øye.
men når tiden kommer til å slå seg ned, vanligvis etter en dag eller to med fri svømming, fester sjøsprutene seg, hodet først, på en hard overflate. Kroppene deres gjennomgår en grunnleggende transformasjon, som inkluderer å miste haler og notochords, utvikle fordøyelses -, reproduktive og sirkulasjonsorganer, og miste den forstørrede nervestrukturen. Når denne metamorfosen er fullført, forblir bare den lille delen av den opprinnelige nervestrukturen som trengs for å kontrollere sine enkle gjenværende organer.
Likevel er selv den voksne formen av sjøsprøyten ikke uten noen form for nervefunksjon. Vi må fortsette søket etter det virkelig hjerneløse dyret.
Den Virkelig Hjerneløse
ja, tittelen gir den bort. Det er ett dyr så primitivt at det ikke har et nervesystem av noe slag. Det har ingen organer. Den «spiser» og «puster» ved å filtrere vannet som passerer gjennom kroppen. Ved første øyekast virker det helt passivt.
og likevel er svamper i stand til å regulere vannstrømmen inn og ut av kroppen. Selv om de mangler organer, har de spesialiserte celler som utfører bestemte funksjoner. Noen er til og med kjøttetende!
på En eller Annen måte, selv uten nerveceller, er disse dyrene i stand til å reagere på stimuli og håndtere organisert oppførsel. Forskere jobber fortsatt for å forstå hvordan dette er mulig, men de tror det har å gjøre med kalsiumsignalering fra en celle til en annen. Så, mens vi definitivt kan si at en svamp ikke har hjerne, har de klart utviklet en primitiv metode for cellekommunikasjon som gjør at de kan overleve og trives.
Alien Hjernen I Klasserommet
jeg er sikker på at du har lagt merke til at alle våre subjekt skapninger er havboere. Mens jeg absolutt oppfordrer deg og dine studenter til å sjekke ut ressursene nedenfor om våre tre «hjerneløse» stjerner, er det også morsomt å samhandle med et levende dyr i klasserommet.
Skriv inn den ydmyke meitemark. En meitemark har to ganglier i hodet, som er større enn ganglia som går langs sidene av kroppen forbundet med nerve akkorder. På mange anatomi diagrammer, er dette referert til som ormen hjerne. Selv om» hodet «ganglia er ansvarlig, utøver de ikke fullstendig sentral kontroll—ganglion i hvert segment mottar og behandler sensorisk informasjon i forbindelse med, men også uavhengig av «hodet» ganglia. Dette er ganske forskjellig fra måten hjernen vår fungerer på.
alle typer bøker og ressurser foreslår aktiviteter for å observere ormer i klasserommet. Min favoritt Er Skumle Crawlies og Den Vitenskapelige Metoden, Av Sally Stenhouse Kneidel (2. utgave kommer I Mars 2015). California Integrated Waste Management Board tilbyr også en pdf fylt med meitemark undersøkelser for bruk i klasserommet: http://www.calrecycle.ca.gov/Education/curriculum/worms/98activities.pdf
Maneter, Sjø Spruter, Svamper—Online Ressurser
- «Invertebrate Nervesystem,» Fra Universitetet I Trieste
- http://sv.units.it/ppb/NeuroBiol/Neuroscienze%20per%20tutti/invert.html
- Monterey Bay Aquarium Anmeldelser, Monterey Bay
- http://www.calrecycle.ca.gov/Education/curriculum/worms/98activities.pdf
- Maneter og Kamgele (inkludert leksjonsplaner), Smithsonian National Museum Of Natural History
- http://ocean.si.edu/jellyfish-and-comb-jellies
- «Sjø Squirt,» Chesapeake Bay Program
- http://www.chesapeakebay.net/fieldguide/critter/sea_squirt
- «Introduksjon Til Porifera,» University Of California Museum Of Paleontology
- http://www.ucmp.berkeley.edu/porifera/porifera.html