Ⅰ 脑的进化历程是什么最原始的脑出现在什么动物身上
一般认为作为头索动物门的文昌鱼是脊椎动物的祖先,但是最近在中国发现的海口鱼化石却改变了这一看法。1999年在5亿3千万年前的早寒武世澄江化石库中发现”裸体”昆明鱼和海口鱼,将已知最古老脊椎动物记录前推了约5000万年, 据介绍,现生最低等的脊椎动物是无颌类中的圆口类,它包括盲鳗和七鳃鳗两个类别。前者仅以纵贯躯干的粗壮脊索构成它的轴向支撑,脊索的周围并无任何脊椎组分;后者的情形相似,所不同的是,在脊索的背方出现了很小的弧片状脊椎组分。而海口鱼则在脊索的周围形成了按节排列的软骨型原始脊椎,显然进一步强化了中轴构造对躯体的支撑作用。此外,这些原始脊椎的背方和腹方还出现了成对神经弧和血管的雏形。 显然,单从脊椎骨的发育程度上看,海口鱼似乎比现代圆口类更为脊椎动物化。但有趣的是,海口鱼头部显示出一种奇特的性状组合:一方面,头部两侧一对外露的大眼睛,连同前端的单鼻孔和随后的一对嗅囊以及眼后可能存在的耳囊,表明它已有明确的脑分化,从而由低等脊索动物”无头类”跨入了高等脊索动物”有头类”的行列。但另一方面,尽管其眼体相当发育,但并无明确的眼眶骨。 实际上,这种动物还没有发育出真正的软骨型头颅。显然,在这方面它又不及现生圆口类进步。更能显示海口鱼原始性的性状是,它与具有”集中型”生殖腺体的所有现生脊椎动物不同,仍保留着其祖先类型的多对”重复型”生殖腺。这一混合性状显示,海口鱼生殖器官的演替也明显滞后于其非生殖器官的进化。显然,这一已知最古老脊椎动物独特的镶嵌构造特征,很可能恰好代表着进化科学界期盼已久的由无头类进化到有头类的关键环节。实际上,对现生和化石低等鱼类进行分支谱系分析的结果也证实,海口鱼的确是已知最原始的有头类。
无颌类中的圆口类脊椎动物出现于距今4亿5千万年前的奥陶纪,但只是发现了些零星残破的骨片。到志留纪(距今4亿年前)开始才有比较完好的化石,到泥盆纪(距今3亿6千万年前),这些最早脊椎动物的身体虽呈鱼形,因而常与鱼类放在一起讨论,但实际上它们和真正的鱼类很不一样。首先,它们没有上、下颌,只有一个漏斗式的口,不会主动捕食,故称无颌类。无颌类种类繁多,形态各异,但都披有骨质的甲片,故又称甲胄鱼。无颌类的现生代表盲鳗和七鳃鳗却无甲胄。在无颌类的进化早期,前面的一对鳃弓发生了变位和变形,转化成为上、下颌,这样,便出现了有颌脊椎动物。颌的出现,是脊椎动物进化史中第一次重大的”革命”,从此它们便可主动捕食了。盾皮鱼类是最早的有颌脊椎动物,大多也披有甲片,主要生活在志留纪和泥盆纪(距今3亿6千万年前),现已绝灭。从原始有颌类进化出软骨鱼类和硬骨鱼类,它们分别迅速分化增长,到泥盆纪大为繁盛,超过了一切无脊椎动物和无颌类,成为地球水域中最占优势的动物,所以泥盆纪有”鱼类时代”之称。软骨鱼类和硬骨鱼类现今仍还很繁盛。到泥盆纪晚期(距今约3亿5千万年前),硬骨鱼类中的一支,在不断改造自身的过程中,逐步适应陆地生活,于是支撑上陆,成为最早陆生脊椎动物——两栖类。这是脊椎动物进化历程中又一次重大的”革命”或飞跃。正因为它们登了陆,后来脊椎动物才有可能在陆地上大发展,最后进化出我们人类。进化为两栖类的祖先,是比较基底、原始的鱼类,它有较大的可塑性;而最进步的现生鱼类,业已特化,不可能”变”为两栖类。
在脊椎动物进化史中,石炭纪一二叠纪(距今2亿5千万年前)被称为”两栖动物时代”。那时,两栖动物非常繁盛,是当时地球上占统治地位的”高等”动物。可有意思的是,正当两栖动物方兴未艾时,按生殖方式分类,脊椎动物可分为非羊膜类和羊膜类两大类。前者包括鱼类和两栖类,后者包括爬行类、鸟类和哺乳类。爬行类是脊椎动物中最先具羊膜卵的动物。所谓羊膜卵,就是这种卵在胚胎发育过程中有一羊膜,羊膜腔中充满羊水,胚胎就沐浴在这水域环境中,避免胎儿干死。有了羊膜卵,动物才有可能彻底摆脱自然水的束缚,深入内陆,把卵产在干燥陆地上,孵化小动物。不再像鱼类和两栖类那样,必须把卵产在自然水中并在那里孵化。无可否认,羊膜卵的出现,又是脊椎动物进化史上的一大飞跃!
爬行动物自石炭纪出现后,经二叠纪的酝酿,进入中生代便大为发展,分支之多,种类之繁达到空前地步,占据了陆、海、空三大生态领域。可是,当爬行动物刚建立不久,在石炭纪晚期(距今约3亿年前),一支名为下孔类(Synapsida)(或叫似哺乳爬行动物,mammal-like reptiles)的爬行动物,从原始爬行动物的基干部分化出来,背离繁茂的主干,默默无闻地朝着哺乳动物方向发展。经过二叠纪和整个中生代1亿(六)7千万年的酝酿,眼看恐龙的兴起、鼎盛和灭亡后,到新生代(距今7千万年以前),它的后裔——哺乳动物才最终取得胜利,”统治”现今世界。鸟类也是从爬行动物进化来的,但起始要比哺乳动物晚 1亿 5千万年。现知最早的鸟类代表来自晚侏罗世(距今1亿4千万年前)。
Ⅱ 地球上的生物是如何进化出像人的眼睛和大脑这样复杂的器官的
这一个问题,还没有被达尔文的敌人或者崇拜者占领,我来讲几个知识点吧。达尔文的进化论的关键点不是——想要哪里点哪里的特定进化,它的核心归结起来就是万物同源,所以,找石头中间形态那是旁支小节,必须和基因学结合起来,大家才可以放心食用!
你说眼睛和大脑这两个高级货,当然更不例外。
眼睛的进化
达尔文首先做了个猜想,一开始的眼睛,首先就是两个细胞组成的感光器官。一个感光细胞接受光线刺激并转化为电化学信号,另一个色素细胞则遮挡来自另一面的光线使得动物能够感知光线的来源方向。那么为什么要以细胞为基础假设?这个目前仍旧懵逼。
但是从脑的进化机制以及基因调控的新皮质进化假说来看,目前存在两种不同的理论,一种是重演学说,支持爬行类DVR 和哺乳动物视皮质和新皮质的具有同源性。
另一种是外来学说,它主要通过来自发育方面的证据,认为爬行类的背皮质可能是哺乳类同型皮质的同源器官。
这两种理论目前仍旧存在很大的争议。
Ⅲ 人类的脑袋在进化的过程中为什么进化成了近似球体而不是其他的形状
可能是这样,因为在几何学中,实现相同面积的图形中,圆的周长最小,实现相同体积的封闭曲面,球的面积最小,再考虑到进化过程中脑容量的超快速增长,再考虑到快速脑容量增加下的分娩问题,球型就是最好的选择了。可能是这样吧。
3、前脑
前脑属于脑的最高层部分,是人脑中最复杂、最重要的神经中枢。前脑又分为视丘、下视丘、边缘系统、大脑皮质四部分。
①视丘呈卵圆形,由白质神经纤维构成,左右各一,位于骈胝体的下方。从脊髓、脑干、小脑传导来的神经冲动,都先终止于视丘,经视丘在传送至大脑皮质的相关区域。所以说视丘是感觉神经的重要传递站。此外,视丘还具有控制情绪的功能。
②下视丘位于视丘之下,是自主神经系统的主要管制中枢,它直接与大脑中各区相连接,又与脑垂体及延髓相连。下视丘的主要功能是管制内分泌系统、维持新陈代谢正常、调节体温,并与生理活动中饥饿、渴、性等生理性动机有密切的关系
Ⅳ 脑是怎样进化的脑的进化有哪些一般趋势
大脑的进化趋势是随着外界环境以及行为需求,不断的进化;因为生命还在继续,生命还在发展,环境也依然在变,所以我们的大脑依然在进化中。
脑的进化过程:
最初的大脑只是海洋生物中一组可以传导电流的细胞。然后经过长期的发展,演化,这类可传导电流的管子发展成雏形脑子。
而真正意义上的脑子此时并没有出现,经过漫长的演化和发展,真正意义上的脑子最终出现了。他出现在一条鱼上或者别的水生生命体中。
这就是人类大脑的雏形。这也是大脑极具发展的初始。由此大脑进化,进入海洋高速时代。细胞结构也在这时剧烈改变,神经分支形成。神经周围形成很多独立的鞘。
沧海桑田,地势的变化,环境的变化,最终使得一些水中生命体,不得已走到陆上。爬行,站立,大脑进化进入陆地高速时代。恐龙也就在这个时候慢慢形成。
为了适应环境变化,为了生存,经过更长的时间,哺乳动物诞生了。他们的大脑得到进一步发展,能更好的适应环境。
而最完美的大脑,是一种被称为人类的动物的大脑。那就是我们自己的大脑。拥有皮质,沟壑纵横,神经元彼此相连,构成一个复杂的系统。
Ⅳ 大脑任何能力都是用哪进化哪吗
如图,脑的进化是体积和面积(沟、回)的增大,类似住房面积从一室一厅,进化到了三室两厅两卫,面积大了,房间多了,功能就多了。
Ⅵ 人脑是怎样诞生与生长的
我们都知道,人是由单个受精卵经胚胎在母体内发育而成的。在最初,受精卵分裂成多细胞的胚胎。大约在胚胎形成的第24天,外胚层就长出了一层细胞,排列成长板条状,因为这是形成神经系统的最初萌芽,因此称之为神经板。后来,神经板的中部向下凹陷,同时两侧隆起,这就形成了神经沟。大约到第4周时,神经沟两侧隆起合拢闭合,形成神经管。很快神经管的两端开口闭合,并发生弯曲,形成“?”形状。
此后,很快神经管的头端出现三个膨大的脑泡,依次称为前脑泡、中脑泡和后脑泡,这就是人脑的雏形。此后,后脑泡发育成后脑与末脑;中脑泡变化不大,成为后来的中脑;前脑泡则发育成端脑和间脑。
到胚胎第7周时,端脑又迅速地扩大,并向左右两侧发展成两个大脑泡。这两个大脑泡将来就会发育成左右两个大脑半球。
随着胎儿的月龄增大,脑中的神经元数量也迅速增多,胎脑的重量也就增大。胎龄与脑重的关系大致为:2个月时脑重3克,3个月时脑重12克,5个月时脑重50克,7个月时脑重138克,9个月时脑重247克,出生时脑重大约为380克。
从脑的形状上看,胚胎5个月时,人的大脑才具备成人脑的雏形。但是此时大脑的皮质由于面积还不大,两半球的表面还是光滑的。到第6个月时,大脑皮质的表面积急剧扩大,其速度超过了脑颅腔的扩大速度,使得相对狭小的脑颅腔要容纳大面积的大脑皮质产生了空间上的困难。这时,迅速扩展的大脑皮质不得不“委曲求全”地“窝囊”在脑颅腔中。于是,大脑皮质的表面有的部位下陷折叠形成“沟”、“裂”,而突出在表面裸露的部分形成“回”。这种凹凸不平的皮质皱褶极大地增加了皮质的表面积和皮质神经元的数量,使得人出生时的大脑形状很像一个剥掉外壳的“核桃仁”。这个时候的大脑,虽然从机能上看还远远不能与成年人相比较,还需要出生后相当长时间的进一步发育,但它足以能够初步担负起控制身体各种功能活动的重任了。
出生以后,神经系统的生长发育也要比身体其他器官和部位早、速度快。神经系统优先发育的意义是显而易见的,不仅有利于调节全身各个系统的生理活动,而且也促进了人心理的快速发展,这有利于小孩尽快进入社会化的生活。
神经纤维迅速长长、分支。人一出生时,中枢神经系统内的神经细胞数目就与成年人差不多了。一般认为,在出生半年后,脑神经细胞的数目就不再增加了。出生以后神经系统的生长,主要是神经细胞体积的增加、神经纤维的长长以及纤维网络联系的复杂化。出生以后,大脑皮质神经纤维不论是在数量上还是在长度上都在迅速增加。神经纤维迅速在不同的方向上向皮质各层深入,神经纤维的分支也在增加,这就为神经元建立新的联系、促进心理和智能的发育打下了物质基础。神经纤维外层套上髓鞘。神经细胞发育走向成熟化的一个重要标志就是神经纤维形成髓鞘,即生髓,也就是在神经纤维的外面用胶质细胞一节节地将神经纤维包裹起来。神经纤维外层髓鞘的形成,一方面使得它对神经信息脉冲的传导速度迅速加快,同时使得神经纤维更能沿着准确的路线传导信息脉冲,而不至于向周围扩散,这对神经系统的活动具有极大的意义。
但是,不同部位的神经,生髓的时间也是不同的。最早生髓的是脑神经和脊神经。在中枢神经系统内部,首先生髓的是脊髓中的轴突,其次才依次扩展到后脑、中脑和前脑。在大脑皮质中,感觉区比运动区生髓较早,其他区域(如额叶,即大脑皮层功能最高级、最复杂的区域)生髓时间就迟一些。所以,小孩子的感觉功能比运动功能发育早;思维、意志等比较高级的心理机能出现的比较晚,而且比较薄弱。
在婴儿出生后第4天,大脑中便有了髓鞘的形成。在幼儿整个哺乳阶段是神经纤维髓鞘化过程最迅速的时期。到入学前,大脑联络神经纤维的髓鞘化就基本完成了。大脑中各部位神经纤维髓鞘化的全部完成大约要到十几岁以后,甚至有的科学家认为,人类的大脑终生都有生髓的过程。人类大脑神经纤维髓鞘化持续时间这样长,有利于延长“学习”时间。正因为大脑功能不成熟,其可塑性才大。大脑皮层具有的很大可塑性是人类能够学习和接受教育的根本基础。到脑功能完全成熟以后,其可塑性就非常差了。儿童时期大脑神经纤维髓鞘化较快,可塑性较大,因此儿时是心理、智能发展的重要时期。
脑重量突飞猛进地增加。早在胎儿时期,大脑就有了快速而巨大的生长发育。出生时大脑神经细胞数目已接近140亿个,在母亲肚子里生长发育的10个月期间完成如此巨大的增殖任务,大约平均每分钟就要产生2500个新的神经细胞。到出生时,大脑皮质已具有一定程度的沟回,脑重接近于380克,相当于成人脑重的1/3。出生后6个月脑重接近600克,9个月时脑重达到660克,比出生时增加近1倍。到满1周岁时,脑重达900克;到3岁末,脑重大约为1100克,相当于成人脑重的2/3以上。到6~7岁时,脑重为1200克,已接近成人脑重的90%。12岁时,脑重与成人基本相当。到20岁时即为成人,脑重大约为1400克。
在幼儿整个哺乳期脑重量的增加,主要是由神经细胞体积的增大和神经突起数目、神经纤维长度的增加以及纤维髓鞘化造成的。
婴儿一出生,延髓已基本发育成熟。延髓内有呼吸、心血管、吞咽等活动的基本中枢,这就保证了呼吸、血液循环和摄食等基本生命活动的正常进行,保证了对新陈代谢的调节。
大脑皮质是人体进行各种生命活动的最高调节机构,也是人类心理活动的主要器官。大脑皮质的成熟发育比较晚,而且不同的区域成熟时间也不相同,其成熟顺序依次是:枕叶—颞叶—顶叶—额叶。到6~7岁时,额叶接近成熟,大脑生理结构和机能上的这种变化,保证了学龄前儿童智能活动迅速发展的可能性,这也是小孩子进入学校开始接受正规教育的生理基础。
由上可见,从世界上有了动物开始,到动物进化出脑,脑的诞生经历了无数个万年的漫长时间。脑的诞生过程是多么的“难产”!从动物脑的诞生,到脑结构和机能的复杂化,乃至发展到我们人类今天的脑,又经历了很多个万年的时光岁月。可见,脑的进化和完善又是多么的漫长!
人从一个新生命的诞生,到整个身体各器官系统的全面成熟,最终达到大脑的成熟,这大致要经历15~18年的时间。而我们人类目前的寿命为70~100岁。这就是说,人类的大脑从诞生到完全发育成熟,就占去了人一生时光的1/6~1/5。这绝不是我们的大脑发育的速度太缓慢的原因,而是我们的大脑结构和机能太复杂精细了,如果没有足够长的时间是根本完善不起来的。由此可以想象,我们的脑世界,又该是多么庞大纷杂、精雕细刻的珍品!大脑的成熟过程,是多么的举步维艰啊!
Ⅶ 人类的大脑在进化过程中会发生什么变化
人类的大脑当然是越用越发达了,这一点可以很轻松地从人类进化的历史中看出来。从人猿到现代人类,人类大脑的容量不断增大,大脑皮层的褶皱度更加复杂。 人类学会使用工具,人类学会发明创造,这些都是在大脑的控制下完成的。
一、拉马克用进废退假说。法国博物学者拉马克很早就提出了用进废退的假说,就像长颈鹿的脖子经过一代代的筛选。所以随着人类对大脑的使用率不断增加,人类大脑也会在进化中不断变大。
Ⅷ 人的大脑是怎样形成的
人的大脑由神经细胞和胶质细胞构成的,人从一开始是一个受精的卵细胞,然后慢慢成为胚胎,再经过分裂形成基本的人型,然而在这开始到生下来是都在发育,与其说发育,客观上说是人在进化中。而大脑和身体上任何一部分都是由细胞分裂而成的。
Ⅸ 人类是怎样进化而来的
人类进化起源于森林古猿,从灵长类经过漫长的进化过程一步一步发展而来。经历了猿人类、原始人类、智人类、现代人类四个阶段。
因现今考古学的发展,史前文明被逐步否定,考古学已经有大部分进化中的古人猿化石。配合现今生物学的发现,发现了遗传基因DNA是进化的,证实了类中性进化论的真实性。
(9)脑是怎样进化的图片扩展阅读:
森林古猿生活于1200多万年前。它们的体质特征界于猿类与人类之间,且肢骨尚未特化,既可向现代猿类、也可向现代人类的方向发展。
若干万年后,古人类开始制造越来越复杂的工具,同时开始使用火,促进了脑的发展。脑量逐渐增大,终于萌发了意识,产生了语言,完成了从猿到人的过渡的第一步。
恩格斯把它们归入到形成人的三个阶段中的第一个阶段,即“攀树的猿群”。在这段漫长的时间中,劳动起了决定性的作用。此后产生文化、艺术、宗教等等,逐渐发展成人类。
参考资料来源:网络——人类进化
Ⅹ 脑是怎样进化的
脑的进化过程一直不太明确,目前发现的最早的脑的雏形,是在腔肠动物水螅的口的周围,发现了一些富集的神经细胞,但在相对更进步的线形动物,如线虫或蛔虫体内,则没有发现类似的结构。目前发现的最早的脑形结构出现在扁形动物真涡虫体内,真涡虫的头部有分化出来的一部分神经细胞,充当了相当大量的信息处理功能,可以认为是最原始的脑。所有的脊椎动物都有形态明确,功能完备的脑,而且随着进化的延续,脑容量逐渐扩大,功能逐渐加强。鱼和两栖动物的脑都比较简单,而爬行动物的脑容量就扩大了很多,鸟类和有袋类的大脑上已经出现了简单的褶皱结构。在真兽类哺乳动物中,脑的结构更加复杂,且用于进行复杂计算的前额叶皮层迅速扩大,食肉目动物的前额叶相对面积达到食虫目的两倍,猴类又达到食肉目的两倍,而人又达到了猕猴的两倍。使得人类可以思考对于动物来说十分复杂的问题,情感也更加丰富。