Tydzień temu poruszałam temat wiary w Boga, a dziś opiszę zagadnienie przez wielu uważane (niesłusznie) za sprzeczne. Tematem będzie ewolucja układu nerwowego. Na szczęście nie dla wszystkich te tematy stoją w kontrze – nawet papież Franciszek powiedział: „Wielki Wybuch umieszczany dziś u początku świata nie zaprzecza Bożej interwencji stwórczej, ale jej wymaga. Ewolucja natury nie jest przeciwna pojęciu stworzenia, bo zakłada stworzenie bytów ulegających ewolucji”. Taka ciekawostka z nawiązaniem do poprzedniego wpisu.
EWOLUCJA
Według słownika PWN, ewolucja biologiczna definiowana jest jako „proces zachodzący w przyrodzie na przestrzeni wielu pokoleń, polegający na zmianach budowy organizmów i powstawaniu nowych”.
Podobieństwo kodu genetycznego* u wszystkich form życia (tak, mamy niemal taki sam kod genetyczny jak bakterie) pojmowane jest jako dowód teorii wspólnego przodka. Mówi ona o tym, że ok. 3,5-4 miliarda lat temu istniał przodek, od którego pochodzimy wszyscy (tak, wszyscy – my, bakterie i wszystko, co żywe pomiędzy). Jedną z przyczyn ewolucji jest dobór naturalny, czyli mechanizm opisujący to, że największą szansę na przeżycie ma osobnik najsilniejszy. Na przeżycie, czyli też na rozmnażanie i zostawienie tych korzystnych genów w populacji. W dalszych pokoleniach potomstwo potomstwa jest coraz bardziej przystosowane do przetrwania i rozmnażania się w danym środowisku.
W tym miejscu pozwolę sobie na osobiste przemyślenia. Selekcja naturalna jest skutkiem takich zagrożeń jak: choroby, niesprzyjające warunki środowiska (np. mróz, upały i susze), czy konkurencja o ograniczone zasoby. Ludzkość pierwsze dwa opanowała już w stopniu wysokim, ale czy nie wydaje Wam się, że trzecie z wymienionych zagrożeń staje się coraz poważniejszym zmartwieniem? Ograniczone zasoby to np. woda, lasy, ale też przestrzeń do funkcjonowania. Im więcej tej przestrzeni zabierać będą śmieci, tym mniej miejsca dla nas. Oglądaliście film „Wall-e”? Tam ziemianie zostali zmuszeni do opuszczenia planety przez to, że cała została pokryta przez śmieci. Akcja filmu rozgrywa się w 2815 roku, ale jak tak dalej pójdzie, to dużo szybciej nam zajmie dotarcie do tak tragicznego stanu rzeczy.
EWOLUCJA UKŁADU NERWOWEGO
Ewolucja układu nerwowego to główny punkt zainteresowań neurobiologii ewolucyjnej. U organizmów jednokomórkowych, eukariotycznych (czyli z jądrem w komórce), mimo że nie można mówić o układzie nerwowym, to można już wspomnieć o potencjale czynnościowym. W skrócie, potencjał czynnościowy to mechanizm konieczny do przekazywania informacji między komórkami nerwowymi. W związku z tym, mimo że układu nerwowego nie ma jako takiego, to istnieje mechanizm, który będzie potrzebny do jego funkcjonowania w organizmach ewolucyjnie wyższych.
Od meduz
O układzie nerwowym można już zacząć mówić u parzydełkowców (czyli np. u meduz) i żebropławów. Nie mają one ośrodkowego układu nerwowego (OUN), ale mają struktury, które można nazwać sieciami nerwowymi. W tych sieciach obecne są neurony czuciowe (odpowiedzialne za rejestrowanie bodźców ze środowiska), ruchowe (odpowiedzialne za skurcze ruchowe) i interneurony, które pośredniczą w przekazywaniu informacji między komórkami czuciowymi i ruchowymi.
Przez płazińce
Organizmami, u których historycznie po raz pierwszy OUN jest obecny to płazińce. Nie ma on skomplikowanej budowy – są to dwa zwoje nerwowe** wraz z odchodzącymi od nich neuronami czuciowymi i ruchowymi. Z kolei owady, czy pajęczaki mają już bardziej rozwinięty OUN, który sprawuje kontrolę np. nad wzrokiem, węchem, czy aparatem gębowym. Wśród stawonogów, mózg jest szczególnie dobrze wykształcony u owadów społecznych, czyli np. u pszczół, czy mrówek.
Do strunowców… czyli nas
Strunowce to typ zwierząt, który dalej dzieli się na m.in.: bezczaszkowce, czy kręgowce (np. płazy, gady, ptaki, czy ssaki). Zatem do strunowców należymy zarówno my, nasze koty, psy, papugi, czy jaszczurki, ale należy do nich również bezczaszkowiec – lancetnik, u którego obecna już jest cewa nerwowa. Powstaje ona z płytki nerwowej, która przeistacza się w rynienkę nerwową, która z kolei tworzy cewę nerwową. W rozwoju embrionalnym człowieka też jest taka kolejność – a już 17. dnia życia zarodkowego tworzona jest płytka nerwowa! W życiu zarodkowym kręgowców rozwój cewy nerwowej prowadzi do powstania trzech pęcherzyków, z których rozwijać się będą: przodomózgowie (które potem podzieli się na kresomózgowie i międzymózgowie), śródmózgowie i tyłomózgowie (z którego u ssaków powstanie m.in móżdżek).
Mózg ludzki zaczął ewoluować ok. 2 miliony lat temu, gdyż na wtedy właśnie datowany jest początek istnienia Homo habilis, czyli człowieka zręcznego – był to praprzodek rodzaju Homo. U dorosłego człowieka rozumnego (Homo sapiens), który liczy sobie ok. 200 tys. lat (a niektóre źródła podają nawet 350 tys.!), mózg składa się z: kresomózgowia (w tym z półkul mózgu), międzymózgowia (w tym np. ze wzgórza i podwzgórza), śródmózgowia oraz tyłomózgowia (móżdżku, mostu i rdzenia przedłużonego). Zatem takie struktury ma zarówno mózg Twój, mój, jak i Olgi Tokarczuk 🙂
EWOLUCJA UKŁADU NERWOWEGO – zachwyt na podsumowanie
Zawsze mnie zachwyca ten nasz świat – jak jesteśmy połączeni przeszłością z innymi organizmami, ile mamy podobieństw, ale też co nas odróżnia. Ewolucja układu nerwowego dała nam niesamowity prezent w postaci tak rozwiniętego mózgu, że możemy być świadomi naszych procesów myślowych. Możemy gdybać, zastanawiać się, analizować i myśleć logicznie (oraz nielogicznie!). Pozachwycajmy się nad tym naszym przywilejem 🙂
* Kod genetyczny może być rozumiany jako instrukcja, która wyjaśnia, jak informacja genetyczna w DNA lub RNA ma być interpretowana przez białko na kolejność (sekwencję) aminokwasów.
** Zwoje nerwowe, czyli po prostu skupiska komórek nerwowych.
No Comments