Нервная система членистоногих

Что такое нервная система членистоногих

 

 

 

Членистоногие имеют парные основные нервные тяжи, идущие вдоль тела ниже кишечника, и в каждом сегменте тяжи образуют пару ганглиев (нервных узлов), от которых сенсорные и двигательные нервы идут к другим частям сегмента. Хотя пары ганглиев в каждом сегменте часто кажутся физически сросшимися, они связаны комиссурами (относительно большими пучками нервов), которые придают нервной системе членистоногих характерный «лестничный» вид. Мозг состоит из сросшихся ганглиев акрона и одного или двух передних сегментов, образующих голову — у большинства членистоногих всего три пары ганглиев, но только две у хелицератов, у которых нет усиков или связанного с ними ганглия.

 

Ганглии других сегментов головы часто прилегают к головному мозгу и функционируют как его часть. У насекомых головные ганглии объединяются в пару подпищеводных ганглиев, расположенных подпищеводом и позади него. У пауков все сегментарные ганглии включены в подпищеводные, которые занимают большую часть пространства в головогруди.

 

 

Обычно сенсорная система артропода состоит из двух длинных вентральных тяжей, ведущих к дорсальной коре. Ганглии встречаются индивидуально, но если сомиты смешаны, они обычно представляют собой комбинацию этих желез.
Нервная система членистоногих состоит из спинного и брюшного мозга, ганглиозного продольного нервного каната (первая пара), от которого в каждой фазе отходит задний нерв. Система похожа на систему кольчатых червей, от которой могли произойти артроподы.

 

Организация нервно-мышечной системы артроподов сильно отличается от организации спинного мозга, в котором один нейрон иннервирует несколько мышечных клеток, вместе образующих активную двигательную единицу. Из-за крошечного размера мышц подобная ассоциация исключена у артроподов. Вместо этого дегенеративное состояние артропода определяется различными типами нейронов, которые снабжают одну мышечную клетку.

 

Нервная система членистоногих может быть простой. В голове на конце членистоногого находится мозг, множество нервных клеток, которые помогают координировать движения и сенсорные реакции. Головной мозг расположен вверху и иногда окружает пищеварительный тракт.

 

От головного мозга по всей длине членистоногого идет что-то похожее на спинной мозг человека, но эти нервные волокна сильно отличаются. Конструктивно они похожи на лестницу.
Этот парный набор нервных волокон передает сообщения телу. Два параллельных провода соединены повторяющимися частями нервов, которые выглядят как лестничные тросы. Эти повторяющиеся части, такие как нервные окончания, исходят из каждой части тела членистоногого, чтобы соединять нервные волокна внутри.

 

Участки расположения ветвей образуют крупные пучки нервов и двигательных нервов в каждом отделе тела; эти массы называются сегментарными ганглиями (одиночный ганглий), и они служат местом хранения, где другие нервы встречаются с концами членистоногого в этом сегменте.
У большинства членистоногих есть второй слой ткани под брюшком, называемый подпищеводным узлом.

 

 

Характеристика нервной системы членистоногих

 

Характеристики членистоногих включают экзоскелет, хорошо развитые органы чувств, сочлененные придатки, тагма, вентральную нервную систему и двустороннюю симметрию. Ученые полагают, что предки членистоногих были похожи на сороконожку, и за миллионы лет различные сегменты срослись вместе и образовали новые части.

 

????????????????????????????????????????????????????????????

 

Экзоскелет

Экзоскелет артропода сделан из хитина, и он сбрасывается в процессе роста.

 

Хорошо развитые органы чувств

 

Они позволяют членистоногим находить пищу и ориентироваться в окружающей среде. Имеют хорошо развитые нервные волокна и мезодермальную оболочку.

 

Сочлененные придатки

 

Сочлененные придатки, такие как антенны и ноги, придают членистоногим уникальный вид. Все сочлененные придатки соединены с сегментом тела и движутся вместе с ним.

 

Области тагмата

 

Один из способов классификации членистоногих, потому что ученые смотрят на то, как расположены области тагмата. Существуют различные расположения областей тела, которые включают голову, туловище, брюшную полость, грудную клетку и головогрудь.

 

Вентральная нервная система

 

Вентральная нервная система является одним из наиболее уникальных аспектов членистоногих и состоит из главной нервной ткани, проходящей внизу, а не по спине, как у людей или других животных.

 

Двусторонняя симметрия

 

Наличие двусторонней симметрии означает, что членистоногие идентичны с правой и левой стороны.

 

 

Особенности нервной системы членистоногих

 

Членистоногие имеют очень простую нервную систему, состоящую из головного мозга, расположенного дорсально, и ганглиозной продольной нервной ткани на вентральной стороне. Нервы проходят латерально в каждый сегмент от нервного канатика.

 

Структура нервной системы пауков тесно связана с подразделениями ее тела, но вместо того, чтобы быть распределенной по всему телу, нервная ткань сконцентрирована и централизована. Центральная нервная система состоит из двух парных, довольно простых скоплений нервных клеток (ганглиев), которые соединены нервами с мышцами и сенсорными системами пауков. Мозг формируется путем слияния этих ганглиев в головных сегментах впереди и позади рта и заполняет просому в основном нервной тканью, в то время как в брюшной полости ганглиев не существует.

 

Мозг пауков, получает прямые сигналы только от одной сенсорной системы, глаз — в отличие от любых насекомых и ракообразных. Восемь зрительных нервов попадают в мозг спереди, и их сигналы обрабатываются в двух оптических долях в передней области мозга. Когда поведение пауков особенно зависит от зрения, например, во время прыжка.

 

 

Функции нервной системы членистоногих

 

Членистоногие используют как эндокринную, так и нервную системы для передачи информации между своими клетками, каждая система имеет свои преимущества и ограничения. Биологическая информация, передаваемая электрическими сигналами нервной системы, предоставляет гораздо более быстрые средства для координации клеточных событий, чем информация, передаваемая гормонами или химическими мессенджерами. Нервные клетки, или нейроны, являются клеточными строительными блоками, из которых состоит нервная система. Они способны интегрировать информацию, подвергаться возбуждению и передавать информацию с помощью электрических и химических сигналов ближнего действия.

 

 

Поддержание электрического потенциала в дендритах нейронов способствует нейронной передаче. Ряд различных нейротрансмиттеров и нейромодуляторов участвует в нервной передаче в синапсах, как беспозвоночных, так и позвоночных. Синаптическая связь одного нейрона с двумя или более нейронами или с мышечной клеткой, иннервируемой несколькими двигательными нейронами, которая включает нейротрансмиттеры, способна возбуждать или тормозить в синапсе, позволяет нервной системе интегрировать нервную передачу гораздо более сложным образом.

 

Центральная нервная система артроподов состоит из головного мозга и брюшного нервного каната. Система состоит из отдельных нейронов, объединенных в функциональные группы, которые развились вместе с реорганизацией тела членистоногого от его примитивного аннелидоподобного предка. Периферическая нервная система включает все нервы, отходящие от центральной нервной системы.

 

К ним можно отнести нервы, иннервирующие мышцы, рецепторы растяжения, которые могут служить проприорецепторами, иннервация репродуктивной системы и дыхалец, а также различные сенсорные рецепторы. Другая часть нервной системы артроподов, иннервирует кишечник, сердце и эндокринные железы и образует сеть периферических ганглиев, связанных с процессами пищеварения.

 

 

Тип нервной системы членистоногих

 

По своему типу нервная система артроподов относится к ганглионарной сложной структуре и является узловой. Её называют так из-за строения ЦНС. Клетки-нейроны собраны в ганглии (узлы), именно они контролируют некоторые органы.

 

 

Строение нервной системы членистоногих

 

Центральная нервная система артроподов состоит из спинного головного узла (мозга), за которым следует цепочка вентральных узлов, вентральный канат. В каждом метамерном сегменте двусторонние узлы соединены по средней линии, а
их боковые нервы проходят в сегмент тела и придатки. Сегментарные ганглии соединены друг с другом пучками аксонов. Во время личиночного развития
у ракообразных двусторонние симметричные узлы не полностью срослись по средней линии и имеют лестничную структуру, как у кольчатых червей.

 

В каждом сегменте аксоны пересекают среднюю линию в спайках, соединяя гемиганглии. У всех других членистоногих узлы плотно срослись по средней линии, в то время как спайки все еще присутствуют, но скрыты в слое ганглия. Одной из характеристик, которая хорошо видна у большинства членистоногих, является сильно
сегментированное тело.

 

 

 

Мозг членистоногого расположен в голове (дорсально) и состоит из трех пар ганглиев: протоцеребральный (иннервирует такие структуры, как глаза, контролирующие зрение); дейтоцеребральный (иннервирует такие структуры, как антенны, контролирующие хемосенсацию и тактильные ощущения); и тритоцеребрум (который, например, объединяет сенсорную информацию от протоцеребрума и дейтоцеребрума). Основная функция мозга состоит в том, чтобы усваивать сенсорную информацию и обрабатывать ее.

 

Первый из вентрально расположенных ганглиев, подпищеводный ганглий, также объединяет сенсорную информацию и иннервирует шею и ротовую часть. У многих видов этот ганглий построен цепочкой сжатых ганглиев.
За подпищеводным ганглием следуют грудные ганглии, брюшные и специализированный терминальный ганглий. Грудные ганглии морфологически очень похожи,
как и брюшные; оба возникают из гомологичных нейромеров, и они также очень похожи друг на друга. Вентральные ганглии содержат нейроны, необходимые для движения придатков. Это включает в себя интернейроны, генерирующие паттерны, и двигательные нейроны, которые иннервируют мышцы. Грудные ганглии иннервируют ноги и крылья (ходьба и полет соответственно), в то время как брюшные ганглии иннервируют плеоподии (плавание, вентиляция), репродуктивные органы и задний проход.

 

Сенсорная информация от придатков тела, такая как проприоцепция и слух, обрабатывается в собственном сегменте и отправляется в соседние узлы.
Есть некоторые членистоногие с продольным сжатием цепочки ганглиев. Это
согласуется с формой тела животного.

 

 

Органы нервной системы членистоногих

 

Органы чувств, присутствующие на поверхности тела, участвуют в формировании экзоскелетного барьера. Нервные окончания прикрепляются к волосяным фолликулам (щетинкам), образованиям в виде гвоздей, шишек, отверстий или комочков, которые могут быть в большом количестве на рогах, во рту, суставах и кончиках ног. Потерю нерва вызывают изменения в окружающем трении кутикулы. Одним из таких примеров является то, что ноги паукообразных имеют отверстия во внешних частях, которые покрыты небольшой мембраной и к ней подключен нижний нейронный рецептор.

 

Органы мозга позволяют паукообразным обнаруживать колебания паутины пойманной добычи, позволяют скорпионам обнаруживать колебание земли, вызванные приближением животных. Хеморецептивные сенсиллы (вкусовые и обонятельные) имеют отверстия в кутикуле, которые позволяют проникать наблюдаемым химическим веществам.

 

 

Эволюция нервной системы членистоногих

 

Первые ископаемые артроподы появляются в кембрийском периоде (541,0–485,4 миллионов лет назад). Самые ранние наземные паукообразные относятся к девонскому периоду (от 419,2 до 358,9 миллионов лет назад), но они не принадлежат ни к одному живому отряду. Окаменелости, похожие на многоножки, были обнаружены в девонском периоде, только в каменноугольный период (от 358,9 до 298,9 миллионов лет назад) были обнаружены многоножки, многоножки и насекомые. Образцы растительноядных клещей триасового периода (от 251,9 до 201,3 миллиона лет назад) являются одними из старейших окаменелостей артроподов, сохранившихся в янтаре.

 

 

Членистоногие делятся на четыре основных подтипа. Все экземпляры подтипа – Трилобитообразные – вымерли. Остальные три подтипа: Жабродышащие (ракообразные), Трахейные (многоножки, насекомые), Хелицеровые (мечехвосты, паукообразные).

 

Возникает ряд споров по поводу эволюционного отношения между этими подтипами и различными классами в каждом типе. Новые методы, включая генетический и молекулярный анализы, помогли прояснить филогению.

 

Ракообразные и насекомые тесно связаны; похоже, что насекомые произошли
от линии ракообразных. Этот результат в основном основан на последовательностях митохондриальных генов и эмбриогенезе. Тесные взаимосвязи могут объяснить, почему нейробиологические особенности этих двух групп демонстрируют сходство.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Яндекс.Метрика Adblock
detector