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浅谈动物神经系统的结构与机能演化历程陈章（学号：201421191529）摘要：神经系统是动物有机体重要的机能调节系统。
大多数动物, 特别是脊椎动物，神经系统调节和控制着机体的绝大部分重要的生命活动。
在动物的器官系统中，与演化历程联系最紧密的是神经系统。
在演化阶段上地位越高的动物，其神经系统的发达和复杂程度就越高，其机能行为也越复杂，致使其适应环境的能力也越强。
本文主要讨论了从动物神经系统的结构和机能的演化过程，阐述了神经系统在动物与环境的适应性进化中的重要作用，这将有助于我们进一步加深对动物进化趋势的理解。
关键词：神经系统；结构；机能；神经元；脑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飞跃，最终进化为哺乳动物的高级神经系统。
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。
1、无脊椎动物神经系统结构和机能的发展无脊椎动物总的演化趋势是由低级到高级，从简单到复杂，从水生到陆生，从分散到集中。
对这个总的趋势，起柱石作用的是无脊椎动物各大系统的演化趋势。
无脊椎动物各大系统的演化趋势虽然在某些个别阶段上出现了螺旋式变化的现象，但总的方向还是遵循了从低级到高级，从简单到复杂，从分散到集中的进化原则的。
无脊椎动物神经系统的演化是这个原则的具体体现。
无脊椎动物二十多个门，从进化树上来看，越高等一点的类群，其神经系统越发达，越低级一点的类群，其神经系统就越简单。
动物要维持个体生存，必须具备寻找食物和逃避敌害的能力。
要保证物种的延续，还必须具备寻找配偶，进行生殖的能力，这些行为的完成需要神经系统的参与。
机体内各器官系统相互影响，相互制约，相互协调，具备统一的生理功能，也是在神经系统的调节和控制下完成的。
在生物体不断适应体内外环境变化的过程中，神经系统起了决定性作用。
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)。
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)。
无脊椎动物的发展变化－进化(演化)趋势一.体制的进化趋势1.体制多样完全不对称：原生动物变形虫、有孔虫、草履虫等与扁盘动物完全对称：原生动物放射虫、太阳虫等辐射对称：原生动物钟形虫等两侧对称：原生动物四膜虫等2.辐射对称与完全不对称～多孔动物3.辐射对称～腔肠动物的水螅类、水母类4.两辐对称～腔肠动物的海葵类与栉水母动物5.两侧对称～扁形动物至棘皮动物的海参类和半索动物二.胚层与体腔的进化趋势1.无胚层～原生动物(单细胞动物)、中生动物(真正原始多细胞动物)2.两胚层～多孔动物(只不过具胚层逆转它应属多细胞动物中后生动物中侧生动物)、扁盘动物(有学者认为它是真正两胚层动物，属多细胞动物中后生动物最原始的真后生动物)、腔肠动物(属多细胞动物中后生动物真后生动物)、栉水母动物3.三胚层(1)无体腔～扁形动物、纽形动物(2)假体腔～腹毛动物、线虫动物、线形动物、轮虫动物、棘头虫动物(3)真体腔，端细胞法形成～环节动物、螠虫动物、星虫动物(4)真体腔与假体腔并存～软体动物(5)真体腔与假体腔融合成混合体腔～节肢动物(6)真体腔，(肠)体(肠)腔囊法形成～腕足动物（原口形成口）、苔藓动物（原口形成什么？）、箒虫动物（原口形成什形成？）、棘皮动物、毛顎动物、半索动物三、身体的分化的进化趋势1.无分化(无头、无躯干、无尾、无足)～原生动物、中生动物、扁盘动物、腔肠动物、栉水母动物2.有分化(1)头(端)、躯干～纽形动物(2)头(端)、躯干与尾～扁形动物、线虫动物、线形动物、轮虫动物、腹毛动物、毛顎动物(3)头、足（腕）、内脏团～软体动物(4)身体分节，同律分节～环节动物的蚯蚓类、沙蚕类(5)身体分节，异律分节～环节动物的磷沙蚕类等(6).身体分为体区：甲、头部、胸部、腹部或头胸部与腹部或头部与躯干部等～节肢动物乙、头叶、腺体部、躯干部、固着器～须腕动物丙、吻、领、躯干部～半索动物四.运动与肌肉系统的进化趋势1.纤毛、鞭毛、伪足、触毛、小膜、波动膜、肌原纤维～原生动物、中生动物、多孔动物、扁盘动物2.皮肌细胞～腔肠动物3.纤毛、肌肉细胞与上皮相互紧贴组成体壁，行爬行、游泳、(扭曲)运动～扁形动物、纽虫动物4.肌肉细胞与上皮相互紧贴组成体壁，行蛇行运动～线虫动物、线形动物.5.栉板运动器官的出现～栉水母动物6.刚毛、疣足运动器官的出现、肌肉细胞与上皮相互紧贴组成体壁，肌细胞埋在结締组织中，肌肉细胞开始有成朿的趋势～环节动物7.纤毛与独立出来的肌肉朿～腹毛动物8.足与肌肉朿各自独立出来～轮虫动物、软体动物9.漏斗、鳍～软体动物10、节肢与昆虫翅的出现，其肌肉朿两端有韧带连结身体内骨骼或节肢内的内骨骼上，使动物适生X围极度扩大～节肢动物11.管足、能动的长棘出现,肌肉朿两端有韧带连结身体的内骨骼上～棘皮动物五.消化系统的进化趋势1. 食物泡～简单原生动物细胞内消化胞口胞咽食物泡胞肛或领细胞与变形细胞共同作用～复杂原生动物、多孔动物细胞内消化2. 腺细胞出现～扁盘动物细胞内消化>细胞外消化3. 口－(口道)－肠－(反口孔)或口－胃—辐管、环管～腔肠动物、栉水母动物细胞内消化>细胞外消化4. 口－咽－肠～扁形动物细胞内消化<细胞外消化5.口－口腔－咽－肠－直肠－肛门～毛颚动物、星虫动物基本上是细胞外消化 (消化腺)6.口－口腔－咽=食道－胃－肠－直肠－肛门～纽形动物、线虫动物、腹毛动物咽腺7.口－口腔－食道－胃－(肠)－直肠－肛门～苔藓动物、腕足动物、箒虫动物半索动物(总担) (消化腺) 酸浆贝无肛门8.口－口腔－咽－胃(咀嚼器)－肠－直肠－肛门～轮虫动物唾液腺胃腺9.口－口腔－咽－食道－嗉囊－砂囊－胃－盲肠前部－盲道部－直肠－肛门～环节动物咽腺食道腺胃腺盲肠 =“肝”10口－口腔－咽－食道－胃－小肠－直肠－肛门～软体动物齿舌唾液腺肝.胰11.口－口腔－咽－食道－嗉囊－砂囊－胃－肠－回肠－结肠－直肠－肛门～节肢动物各种口器肠(胃)盲囊六.呼吸系统的进化趋势1.水域：体表与体表向体外增加突出面(1).体表渗透～原生动物、多孔动物、腔肠动物、栉水母动物、扁形动物、腹毛动物、纽形动物、线虫动物、线形动物、轮虫动物、部分环节动物、少数节肢动物(溞.极少数螨类)(2).疣足、鳃～部分环节动物(3).鳃～大多数软体动物、节肢动物甲壳类、棘皮动物海胆类(4).书鳃～节肢动物肢口类(5).皮鳃～棘皮动物海星类、海百合类(6).水肺～棘皮动物海参类(7).总担(触手冠)～腕足动物、苔藓动物、箒虫（8）触手～须腕动物2.陆域: 体表与体表向体内凹陷并增加凹陷面(1).“肺”～软体动物少数腹足类(2).书肺与气管～节肢动物蜘蛛类(3).气管～节肢动物昆虫类、栉蚕类、蜈蚣类七.循环系统的进化趋势1.无，靠细胞质的流动～单体原生动物2.无，靠细胞质的流动与细胞间的渗透～原生动物的群体、中生动物、多孔动物、扁盘动物、腔肠动物、栉水母动物3.无，靠组织液的被动流动～扁形动物4.无，靠体腔液的被动流动～线虫动物、线形动物、腹毛动物、棘头动物、毛颚动物5.有，血液主动流动(闭管式、不具心脏、血流无定向、有血细胞、多不具血红蛋白)～纽形动物、螠虫动物(具心脏？)6. 有，血液主动流动(闭管式、不具心脏、具血红蛋白)～菷虫动物7.有，血液主动流动(闭管式、具心脏、血流定向、有血细胞、具血红蛋白)～环节动物、须腕动物8.有，血液主动流动(开管式、具心脏（心室与心耳）或(心囊=血脉球)、血流定向、有血细胞、多具血清或血兰蛋白)～软体动物、节肢动物、腕足动物、半索动物9. 有，体腔液的被动流动(主)与血液主动流动(辅)～棘皮动物八.排泄系统的进化趋势1.体表渗透～扁盘动物（？）、腔肠动物、栉水母动物、毛颚动物2.伸缩泡～多数原生动物、多孔动物3.收集管、伸缩泡主泡、排泄管、排泄孔～极少数原生动物4.变形细胞吞噬异物～棘皮动物5.原肾：N个焰细胞－N个排泄小管－2条排泄管－(排泄囊)－1～N个排泄孔～扁形动物、纽形动物、腹毛动物(有的种类无原肾管)、轮虫动物、棘头动物（若有时，为具焰细胞的原肾管，与生殖导管相通，经生殖孔排出废物）6.原肾：原肾(腺)细胞－排泄管－排泄孔～线虫动物、7.后肾：肾口(具纤毛漏斗)－肾管(腺体部密布微血管、管状部部分管内具纤毛)－肾孔～环节动物、螠虫动物、星虫动物、菷虫动物、腕足动物、须腕动物（似后肾）8.颚腺、触角腺或马氏管～节肢动物9.肾脏～软体动物九.神经系统的进化趋势1.只有神经介质，少数动物有眼点～原生动物2.在中胶层（或间质层）中有芒状细胞（或星状纤维细胞）互相连结～多孔动物、扁盘动物3.神经细胞构成神经网，一部分动物有平衡囊或触手囊结构～腔肠动物4.八条辐射神经索，有平衡囊或触手囊结构(捕食)～栉水母动物5.脑－纵神经，间有横向连接，部分动物有眼点或单眼、平衡囊、纤毛沟～扁形动物、纽形动物(有側神经索)、轮虫动物(有两条腹神经索)6.围咽神经环－纵神经索，索上分布有不规则的神经节，索间有横向连接～线虫动物、线形动物(一条腹神经索)7.脑－围咽神经环－咽下神经节－腹神经链，部分动物有眼点、平衡囊、项器、纤毛感觉器～环节动物8.脑－围食道神经环－食道下神经节－腹神经链(神经节有愈合)，有单眼或复眼、平衡囊～节肢动物十.生殖系统的进化趋势1.未发现有性生殖，只见无性生殖～原生动物变形虫类等2.无性生殖与有性生殖兼之，靠个体来完成～原生动物鞭毛类、纤毛虫类与孢子虫类3.无性生殖与有性生殖兼之，无性生殖为主，有性生殖靠生殖细胞完成，发育中有两囊幼虫～多孔动物4.无性生殖与有性生殖兼之，雌雄同体(栉水母动物)或多雌雄异体（腔肠动物），雌雄有性生殖靠生殖腺排出的生殖细胞完成，或直接发育～栉水母动物，或经浮浪幼虫～腔肠动物。
