Ⅰ 腦的進化歷程是什麼最原始的腦出現在什麼動物身上
一般認為作為頭索動物門的文昌魚是脊椎動物的祖先,但是最近在中國發現的海口魚化石卻改變了這一看法。1999年在5億3千萬年前的早寒武世澄江化石庫中發現」裸體」昆明魚和海口魚,將已知最古老脊椎動物記錄前推了約5000萬年, 據介紹,現生最低等的脊椎動物是無頜類中的圓口類,它包括盲鰻和七鰓鰻兩個類別。前者僅以縱貫軀乾的粗壯脊索構成它的軸向支撐,脊索的周圍並無任何脊椎組分;後者的情形相似,所不同的是,在脊索的背方出現了很小的弧片狀脊椎組分。而海口魚則在脊索的周圍形成了按節排列的軟骨型原始脊椎,顯然進一步強化了中軸構造對軀體的支撐作用。此外,這些原始脊椎的背方和腹方還出現了成對神經弧和血管的雛形。 顯然,單從脊椎骨的發育程度上看,海口魚似乎比現代圓口類更為脊椎動物化。但有趣的是,海口魚頭部顯示出一種奇特的性狀組合:一方面,頭部兩側一對外露的大眼睛,連同前端的單鼻孔和隨後的一對嗅囊以及眼後可能存在的耳囊,表明它已有明確的腦分化,從而由低等脊索動物」無頭類」跨入了高等脊索動物」有頭類」的行列。但另一方面,盡管其眼體相當發育,但並無明確的眼眶骨。 實際上,這種動物還沒有發育出真正的軟骨型頭顱。顯然,在這方面它又不及現生圓口類進步。更能顯示海口魚原始性的性狀是,它與具有」集中型」生殖腺體的所有現生脊椎動物不同,仍保留著其祖先類型的多對」重復型」生殖腺。這一混合性狀顯示,海口魚生殖器官的演替也明顯滯後於其非生殖器官的進化。顯然,這一已知最古老脊椎動物獨特的鑲嵌構造特徵,很可能恰好代表著進化科學界期盼已久的由無頭類進化到有頭類的關鍵環節。實際上,對現生和化石低等魚類進行分支譜系分析的結果也證實,海口魚的確是已知最原始的有頭類。
無頜類中的圓口類脊椎動物出現於距今4億5千萬年前的奧陶紀,但只是發現了些零星殘破的骨片。到志留紀(距今4億年前)開始才有比較完好的化石,到泥盆紀(距今3億6千萬年前),這些最早脊椎動物的身體雖呈魚形,因而常與魚類放在一起討論,但實際上它們和真正的魚類很不一樣。首先,它們沒有上、下頜,只有一個漏斗式的口,不會主動捕食,故稱無頜類。無頜類種類繁多,形態各異,但都披有骨質的甲片,故又稱甲胄魚。無頜類的現生代表盲鰻和七鰓鰻卻無甲胄。在無頜類的進化早期,前面的一對鰓弓發生了變位和變形,轉化成為上、下頜,這樣,便出現了有頜脊椎動物。頜的出現,是脊椎動物進化史中第一次重大的」革命」,從此它們便可主動捕食了。盾皮魚類是最早的有頜脊椎動物,大多也披有甲片,主要生活在志留紀和泥盆紀(距今3億6千萬年前),現已絕滅。從原始有頜類進化出軟骨魚類和硬骨魚類,它們分別迅速分化增長,到泥盆紀大為繁盛,超過了一切無脊椎動物和無頜類,成為地球水域中最占優勢的動物,所以泥盆紀有」魚類時代」之稱。軟骨魚類和硬骨魚類現今仍還很繁盛。到泥盆紀晚期(距今約3億5千萬年前),硬骨魚類中的一支,在不斷改造自身的過程中,逐步適應陸地生活,於是支撐上陸,成為最早陸生脊椎動物——兩棲類。這是脊椎動物進化歷程中又一次重大的」革命」或飛躍。正因為它們登了陸,後來脊椎動物才有可能在陸地上大發展,最後進化出我們人類。進化為兩棲類的祖先,是比較基底、原始的魚類,它有較大的可塑性;而最進步的現生魚類,業已特化,不可能」變」為兩棲類。
在脊椎動物進化史中,石炭紀一二疊紀(距今2億5千萬年前)被稱為」兩棲動物時代」。那時,兩棲動物非常繁盛,是當時地球上占統治地位的」高等」動物。可有意思的是,正當兩棲動物方興未艾時,按生殖方式分類,脊椎動物可分為非羊膜類和羊膜類兩大類。前者包括魚類和兩棲類,後者包括爬行類、鳥類和哺乳類。爬行類是脊椎動物中最先具羊膜卵的動物。所謂羊膜卵,就是這種卵在胚胎發育過程中有一羊膜,羊膜腔中充滿羊水,胚胎就沐浴在這水域環境中,避免胎兒乾死。有了羊膜卵,動物才有可能徹底擺脫自然水的束縛,深入內陸,把卵產在乾燥陸地上,孵化小動物。不再像魚類和兩棲類那樣,必須把卵產在自然水中並在那裡孵化。無可否認,羊膜卵的出現,又是脊椎動物進化史上的一大飛躍!
爬行動物自石炭紀出現後,經二疊紀的醞釀,進入中生代便大為發展,分支之多,種類之繁達到空前地步,占據了陸、海、空三大生態領域。可是,當爬行動物剛建立不久,在石炭紀晚期(距今約3億年前),一支名為下孔類(Synapsida)(或叫似哺乳爬行動物,mammal-like reptiles)的爬行動物,從原始爬行動物的基幹部分化出來,背離繁茂的主幹,默默無聞地朝著哺乳動物方向發展。經過二疊紀和整個中生代1億(六)7千萬年的醞釀,眼看恐龍的興起、鼎盛和滅亡後,到新生代(距今7千萬年以前),它的後裔——哺乳動物才最終取得勝利,」統治」現今世界。鳥類也是從爬行動物進化來的,但起始要比哺乳動物晚 1億 5千萬年。現知最早的鳥類代表來自晚侏羅世(距今1億4千萬年前)。
Ⅱ 地球上的生物是如何進化出像人的眼睛和大腦這樣復雜的器官的
這一個問題,還沒有被達爾文的敵人或者崇拜者佔領,我來講幾個知識點吧。達爾文的進化論的關鍵點不是——想要哪裡點哪裡的特定進化,它的核心歸結起來就是萬物同源,所以,找石頭中間形態那是旁支小節,必須和基因學結合起來,大家才可以放心食用!
你說眼睛和大腦這兩個高級貨,當然更不例外。
眼睛的進化
達爾文首先做了個猜想,一開始的眼睛,首先就是兩個細胞組成的感光器官。一個感光細胞接受光線刺激並轉化為電化學信號,另一個色素細胞則遮擋來自另一面的光線使得動物能夠感知光線的來源方向。那麼為什麼要以細胞為基礎假設?這個目前仍舊懵逼。
但是從腦的進化機制以及基因調控的新皮質進化假說來看,目前存在兩種不同的理論,一種是重演學說,支持爬行類DVR 和哺乳動物視皮質和新皮質的具有同源性。
另一種是外來學說,它主要通過來自發育方面的證據,認為爬行類的背皮質可能是哺乳類同型皮質的同源器官。
這兩種理論目前仍舊存在很大的爭議。
Ⅲ 人類的腦袋在進化的過程中為什麼進化成了近似球體而不是其他的形狀
可能是這樣,因為在幾何學中,實現相同面積的圖形中,圓的周長最小,實現相同體積的封閉曲面,球的面積最小,再考慮到進化過程中腦容量的超快速增長,再考慮到快速腦容量增加下的分娩問題,球型就是最好的選擇了。可能是這樣吧。
3、前腦
前腦屬於腦的最高層部分,是人腦中最復雜、最重要的神經中樞。前腦又分為視丘、下視丘、邊緣系統、大腦皮質四部分。
①視丘呈卵圓形,由白質神經纖維構成,左右各一,位於駢胝體的下方。從脊髓、腦干、小腦傳導來的神經沖動,都先終止於視丘,經視丘在傳送至大腦皮質的相關區域。所以說視丘是感覺神經的重要傳遞站。此外,視丘還具有控制情緒的功能。
②下視丘位於視丘之下,是自主神經系統的主要管制中樞,它直接與大腦中各區相連接,又與腦垂體及延髓相連。下視丘的主要功能是管制內分泌系統、維持新陳代謝正常、調節體溫,並與生理活動中飢餓、渴、性等生理性動機有密切的關系
Ⅳ 腦是怎樣進化的腦的進化有哪些一般趨勢
大腦的進化趨勢是隨著外界環境以及行為需求,不斷的進化;因為生命還在繼續,生命還在發展,環境也依然在變,所以我們的大腦依然在進化中。
腦的進化過程:
最初的大腦只是海洋生物中一組可以傳導電流的細胞。然後經過長期的發展,演化,這類可傳導電流的管子發展成雛形腦子。
而真正意義上的腦子此時並沒有出現,經過漫長的演化和發展,真正意義上的腦子最終出現了。他出現在一條魚上或者別的水生生命體中。
這就是人類大腦的雛形。這也是大腦極具發展的初始。由此大腦進化,進入海洋高速時代。細胞結構也在這時劇烈改變,神經分支形成。神經周圍形成很多獨立的鞘。
滄海桑田,地勢的變化,環境的變化,最終使得一些水中生命體,不得已走到陸上。爬行,站立,大腦進化進入陸地高速時代。恐龍也就在這個時候慢慢形成。
為了適應環境變化,為了生存,經過更長的時間,哺乳動物誕生了。他們的大腦得到進一步發展,能更好的適應環境。
而最完美的大腦,是一種被稱為人類的動物的大腦。那就是我們自己的大腦。擁有皮質,溝壑縱橫,神經元彼此相連,構成一個復雜的系統。
Ⅳ 大腦任何能力都是用哪進化哪嗎
如圖,腦的進化是體積和面積(溝、回)的增大,類似住房面積從一室一廳,進化到了三室兩廳兩衛,面積大了,房間多了,功能就多了。
Ⅵ 人腦是怎樣誕生與生長的
我們都知道,人是由單個受精卵經胚胎在母體內發育而成的。在最初,受精卵分裂成多細胞的胚胎。大約在胚胎形成的第24天,外胚層就長出了一層細胞,排列成長板條狀,因為這是形成神經系統的最初萌芽,因此稱之為神經板。後來,神經板的中部向下凹陷,同時兩側隆起,這就形成了神經溝。大約到第4周時,神經溝兩側隆起合攏閉合,形成神經管。很快神經管的兩端開口閉合,並發生彎曲,形成「?」形狀。
此後,很快神經管的頭端出現三個膨大的腦泡,依次稱為前腦泡、中腦泡和後腦泡,這就是人腦的雛形。此後,後腦泡發育成後腦與末腦;中腦泡變化不大,成為後來的中腦;前腦泡則發育成端腦和間腦。
到胚胎第7周時,端腦又迅速地擴大,並向左右兩側發展成兩個大腦泡。這兩個大腦泡將來就會發育成左右兩個大腦半球。
隨著胎兒的月齡增大,腦中的神經元數量也迅速增多,胎腦的重量也就增大。胎齡與腦重的關系大致為:2個月時腦重3克,3個月時腦重12克,5個月時腦重50克,7個月時腦重138克,9個月時腦重247克,出生時腦重大約為380克。
從腦的形狀上看,胚胎5個月時,人的大腦才具備成人腦的雛形。但是此時大腦的皮質由於面積還不大,兩半球的表面還是光滑的。到第6個月時,大腦皮質的表面積急劇擴大,其速度超過了腦顱腔的擴大速度,使得相對狹小的腦顱腔要容納大面積的大腦皮質產生了空間上的困難。這時,迅速擴展的大腦皮質不得不「委曲求全」地「窩囊」在腦顱腔中。於是,大腦皮質的表面有的部位下陷折疊形成「溝」、「裂」,而突出在表面裸露的部分形成「回」。這種凹凸不平的皮質皺褶極大地增加了皮質的表面積和皮質神經元的數量,使得人出生時的大腦形狀很像一個剝掉外殼的「核桃仁」。這個時候的大腦,雖然從機能上看還遠遠不能與成年人相比較,還需要出生後相當長時間的進一步發育,但它足以能夠初步擔負起控制身體各種功能活動的重任了。
出生以後,神經系統的生長發育也要比身體其他器官和部位早、速度快。神經系統優先發育的意義是顯而易見的,不僅有利於調節全身各個系統的生理活動,而且也促進了人心理的快速發展,這有利於小孩盡快進入社會化的生活。
神經纖維迅速長長、分支。人一出生時,中樞神經系統內的神經細胞數目就與成年人差不多了。一般認為,在出生半年後,腦神經細胞的數目就不再增加了。出生以後神經系統的生長,主要是神經細胞體積的增加、神經纖維的長長以及纖維網路聯系的復雜化。出生以後,大腦皮質神經纖維不論是在數量上還是在長度上都在迅速增加。神經纖維迅速在不同的方向上向皮質各層深入,神經纖維的分支也在增加,這就為神經元建立新的聯系、促進心理和智能的發育打下了物質基礎。神經纖維外層套上髓鞘。神經細胞發育走向成熟化的一個重要標志就是神經纖維形成髓鞘,即生髓,也就是在神經纖維的外面用膠質細胞一節節地將神經纖維包裹起來。神經纖維外層髓鞘的形成,一方面使得它對神經信息脈沖的傳導速度迅速加快,同時使得神經纖維更能沿著准確的路線傳導信息脈沖,而不至於向周圍擴散,這對神經系統的活動具有極大的意義。
但是,不同部位的神經,生髓的時間也是不同的。最早生髓的是腦神經和脊神經。在中樞神經系統內部,首先生髓的是脊髓中的軸突,其次才依次擴展到後腦、中腦和前腦。在大腦皮質中,感覺區比運動區生髓較早,其他區域(如額葉,即大腦皮層功能最高級、最復雜的區域)生髓時間就遲一些。所以,小孩子的感覺功能比運動功能發育早;思維、意志等比較高級的心理機能出現的比較晚,而且比較薄弱。
在嬰兒出生後第4天,大腦中便有了髓鞘的形成。在幼兒整個哺乳階段是神經纖維髓鞘化過程最迅速的時期。到入學前,大腦聯絡神經纖維的髓鞘化就基本完成了。大腦中各部位神經纖維髓鞘化的全部完成大約要到十幾歲以後,甚至有的科學家認為,人類的大腦終生都有生髓的過程。人類大腦神經纖維髓鞘化持續時間這樣長,有利於延長「學習」時間。正因為大腦功能不成熟,其可塑性才大。大腦皮層具有的很大可塑性是人類能夠學習和接受教育的根本基礎。到腦功能完全成熟以後,其可塑性就非常差了。兒童時期大腦神經纖維髓鞘化較快,可塑性較大,因此兒時是心理、智能發展的重要時期。
腦重量突飛猛進地增加。早在胎兒時期,大腦就有了快速而巨大的生長發育。出生時大腦神經細胞數目已接近140億個,在母親肚子里生長發育的10個月期間完成如此巨大的增殖任務,大約平均每分鍾就要產生2500個新的神經細胞。到出生時,大腦皮質已具有一定程度的溝回,腦重接近於380克,相當於成人腦重的1/3。出生後6個月腦重接近600克,9個月時腦重達到660克,比出生時增加近1倍。到滿1周歲時,腦重達900克;到3歲末,腦重大約為1100克,相當於成人腦重的2/3以上。到6~7歲時,腦重為1200克,已接近成人腦重的90%。12歲時,腦重與成人基本相當。到20歲時即為成人,腦重大約為1400克。
在幼兒整個哺乳期腦重量的增加,主要是由神經細胞體積的增大和神經突起數目、神經纖維長度的增加以及纖維髓鞘化造成的。
嬰兒一出生,延髓已基本發育成熟。延髓內有呼吸、心血管、吞咽等活動的基本中樞,這就保證了呼吸、血液循環和攝食等基本生命活動的正常進行,保證了對新陳代謝的調節。
大腦皮質是人體進行各種生命活動的最高調節機構,也是人類心理活動的主要器官。大腦皮質的成熟發育比較晚,而且不同的區域成熟時間也不相同,其成熟順序依次是:枕葉—顳葉—頂葉—額葉。到6~7歲時,額葉接近成熟,大腦生理結構和機能上的這種變化,保證了學齡前兒童智能活動迅速發展的可能性,這也是小孩子進入學校開始接受正規教育的生理基礎。
由上可見,從世界上有了動物開始,到動物進化出腦,腦的誕生經歷了無數個萬年的漫長時間。腦的誕生過程是多麼的「難產」!從動物腦的誕生,到腦結構和機能的復雜化,乃至發展到我們人類今天的腦,又經歷了很多個萬年的時光歲月。可見,腦的進化和完善又是多麼的漫長!
人從一個新生命的誕生,到整個身體各器官系統的全面成熟,最終達到大腦的成熟,這大致要經歷15~18年的時間。而我們人類目前的壽命為70~100歲。這就是說,人類的大腦從誕生到完全發育成熟,就佔去了人一生時光的1/6~1/5。這絕不是我們的大腦發育的速度太緩慢的原因,而是我們的大腦結構和機能太復雜精細了,如果沒有足夠長的時間是根本完善不起來的。由此可以想像,我們的腦世界,又該是多麼龐大紛雜、精雕細刻的珍品!大腦的成熟過程,是多麼的舉步維艱啊!
Ⅶ 人類的大腦在進化過程中會發生什麼變化
人類的大腦當然是越用越發達了,這一點可以很輕松地從人類進化的歷史中看出來。從人猿到現代人類,人類大腦的容量不斷增大,大腦皮層的褶皺度更加復雜。 人類學會使用工具,人類學會發明創造,這些都是在大腦的控制下完成的。
一、拉馬克用進廢退假說。法國博物學者拉馬克很早就提出了用進廢退的假說,就像長頸鹿的脖子經過一代代的篩選。所以隨著人類對大腦的使用率不斷增加,人類大腦也會在進化中不斷變大。
Ⅷ 人的大腦是怎樣形成的
人的大腦由神經細胞和膠質細胞構成的,人從一開始是一個受精的卵細胞,然後慢慢成為胚胎,再經過分裂形成基本的人型,然而在這開始到生下來是都在發育,與其說發育,客觀上說是人在進化中。而大腦和身體上任何一部分都是由細胞分裂而成的。
Ⅸ 人類是怎樣進化而來的
人類進化起源於森林古猿,從靈長類經過漫長的進化過程一步一步發展而來。經歷了猿人類、原始人類、智人類、現代人類四個階段。
因現今考古學的發展,史前文明被逐步否定,考古學已經有大部分進化中的古人猿化石。配合現今生物學的發現,發現了遺傳基因DNA是進化的,證實了類中性進化論的真實性。
(9)腦是怎樣進化的圖片擴展閱讀:
森林古猿生活於1200多萬年前。它們的體質特徵界於猿類與人類之間,且肢骨尚未特化,既可向現代猿類、也可向現代人類的方向發展。
若干萬年後,古人類開始製造越來越復雜的工具,同時開始使用火,促進了腦的發展。腦量逐漸增大,終於萌發了意識,產生了語言,完成了從猿到人的過渡的第一步。
恩格斯把它們歸入到形成人的三個階段中的第一個階段,即「攀樹的猿群」。在這段漫長的時間中,勞動起了決定性的作用。此後產生文化、藝術、宗教等等,逐漸發展成人類。
參考資料來源:網路——人類進化
Ⅹ 腦是怎樣進化的
腦的進化過程一直不太明確,目前發現的最早的腦的雛形,是在腔腸動物水螅的口的周圍,發現了一些富集的神經細胞,但在相對更進步的線形動物,如線蟲或蛔蟲體內,則沒有發現類似的結構。目前發現的最早的腦形結構出現在扁形動物真渦蟲體內,真渦蟲的頭部有分化出來的一部分神經細胞,充當了相當大量的信息處理功能,可以認為是最原始的腦。所有的脊椎動物都有形態明確,功能完備的腦,而且隨著進化的延續,腦容量逐漸擴大,功能逐漸加強。魚和兩棲動物的腦都比較簡單,而爬行動物的腦容量就擴大了很多,鳥類和有袋類的大腦上已經出現了簡單的褶皺結構。在真獸類哺乳動物中,腦的結構更加復雜,且用於進行復雜計算的前額葉皮層迅速擴大,食肉目動物的前額葉相對面積達到食蟲目的兩倍,猴類又達到食肉目的兩倍,而人又達到了獼猴的兩倍。使得人類可以思考對於動物來說十分復雜的問題,情感也更加豐富。