无脊椎动物的神经系统及感觉器官的进化理论
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蚯蚓神经图
有动的毛背和 触物，囊腹触 觉每有中叶觉 和节触的的的触 辨还觉单末作手 别有作细端用和 水皮用胞内。触 质肤。分陷刚角 的突蛭泌成毛有 功起纲形的是味 能，的成刚由觉 。
触
手 、 触
环 节
角动
、物
刚
毛
等
在贝类身体的表皮层内，分布有许多专司感觉的
神经末梢，
软
尤其在外套膜内面分布腺体的区域，对感觉特别 体
灵敏 以腹足纲为例，1对头触角，司触觉兼嗅觉。嗅检 器为外套
动 物
腔或呼吸腔的感觉器。味觉器官由感觉细胞构成
的味蕾，听觉
器是皮肤陷入的一个小囊，囊上皮中有感觉细胞。
眼为视觉器
官，也为皮肤内陷形成，具有感觉细胞和色素细
胞构成的视网
膜，并有晶体
头足纲的眼十分发达，结构与高等脊 椎动物的眼相似，是无脊椎动物中最 高级的。眼的前面有角膜、后面有虹 膜，还有虹彩、瞳孔、水晶体及睫状 肌等构造。虹膜之内有视网膜，还有 视神经等。
特别鸣谢
为了科学事业而献身的所 有动物 技术人员：黄倩 展示人员：陈芳芳 资料收集与整理人员： 田泉 陈钦铭 刘文扬 指导老师：黄诗笺
许多神经细胞体聚集在 一起形成神经节出现了 初步的中枢是神经系统 进化过程中一个重要的 进步
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
神经节出现的意义：
神经节形成了反射弧的基础
特殊感官
耳状突
位于两侧，具有丰富的感觉细胞，有味觉和 嗅觉的功能。
眼点
位于前端背面，由色素细胞和感光细胞组成， 只能辨别光线的强弱，避强光，趋弱光。
突触前神经元（神经末端）与突触后神经元之间存在 着电紧张偶联（electrotonic coupling），突触前产 生的活动电流一部分向突触后流入，使兴奋性发生变 化，这种型的突触称为电突触
化学突触的概念
神经元轴突终末呈球形膨大，轴膜增厚形成突触前膜。 突触前膜胞浆内含由许多突触小泡，小泡内含有神经 递质.突触后部前膜相对应的部分增厚而形成。后膜 上有受体和化学门控的离子通道。
感官及神经系统进化的原因
生物因素
有利于捕食 避敌 求偶 泥盆纪蕨类植物的兴盛丰富了无脊椎动物（特别是节 肢 动物）的食物来源，促进了其大型化，复杂化发展
非生物因素
大规模的地质运动使环境的变化非常频繁，只有具有 发达感官的动物才能在复杂的环境中生存下来
适者生存，不适者被淘汰是感官进化的根本原因 感官与神经系统的进化是自然选择的结果
头足纲 棘皮动物
昆虫纲
甲壳纲
蛛形纲
节肢动物 链状神经系统
软体动物
梯状神经系统
假体腔动物
海绵动物
草履虫
网状神经系统
神经系统的雏形 －原生动物门
纤毛纲中的草履虫，每一
根纤毛是由位于表膜下的
（草履虫）
一个基体发出来的。
每个基体发出一细纤维，向后伸展一段距离与同排的
纤毛小根联系起来，成为一束纵行纤维，各种小纤维
小组分析总结
网状
（不定向传导）
梯状 链状 过渡
中枢
共 不定向传导---定向 开管式循环---闭管
同 传导
式循环
点
信息运输具有一定 物质运输具有一定
方向
方向
更有效，迅速的完 更有效，迅速的完
成信息的传导
成物质的输送
1.进化地位高的无脊椎动物神经系 统不一定发达； 2.神经系统与感官的发达程度与其 运动发达程度密切相关； 3.神经系统与感官的进化是维持同 步的
• 具有巨大神经。这是由具有快速传导功能的 神经纤维构成的神经。
• 能形成记忆。
机械感受器 包括触觉感受器、震动感 受器、听觉感受器和牵引感受器。
化学感受器 分为嗅觉感受器和味 觉感受器两种，它们的结构与触觉 感受器颇为相似。
视觉感受器 包括单眼和复眼
其他感受器 很多昆虫具有湿， 温以及地球引力感受器及特 化的红外感受器。
梯状神经系统
代表：扁形动物 假体腔动物
随着体型从辐射对称到两侧对称的进化,神
（ 涡
经系统也是逐步集中而成两侧对称的神经
虫 的
系统.
梯 状
神
神经系统和感觉器官向体前端集中形成了
经 ）
头部和腹面的神经索. 出现了"脑",从"脑"向
后发出若干纵神经索,在纵神经索之间有横
神经相连,形成了梯式神经系统 .
两侧对称的体制 前后左右背腹之分
运动的定向 感觉器官前置 神经节向前集中
感觉器官高度复杂 更多外界信息传入 神经节适应其进化
• （以形成更复杂结构的形式）
由同律分节进化来的异律分节体制促 进了无脊椎动物的“头化”作用
假想：神经系统主要因为感官进化的 进化而进化的
• 眼的复杂化 • 化感器的复杂化
链状神经系统
代表：环节动物 软体动物 节肢动物
软体动物
环节动物
每一体节腹面有一神经节,前后神经节以纵走神经相连, 形成链状的腹神经索.腹神经索在身体前端终止于两叶 形的食管下神经节.从食管下神经节分出两支神经,分 别沿消化管的两侧走向背面,连到另一对神经节,即脑 或称食管上神经节.在脑和各神经节中,神经细胞体集 中于神经节的周围,神经节的中央是神经纤维.
神经系统主要因为感官进化的进化而进化的?眼的复杂化?化感器的复杂化感官及神经系统进化的原因生物因素有利于捕食避敌求偶泥盆纪蕨类植物的兴盛丰富了无脊椎动物特别是节肢动物的食物来源促进了其大型化复杂化发展非生物因素大规模的地质运动使环境的变化非常频繁只有具有发达感官的动物才能在复杂的环境中生存下来适者生存不适者被淘汰是感官进化的根本原因感官与神经系统的进化是自然选择的结果特别鸣谢为了科学事业而献身的所有动物技术人员
突触间隙间含有糖胺多糖和糖蛋白，可促进递质由前 膜移向后膜，使其不向外扩散或消除多余的递质。
1.信号强度在电突触上的传导是随 传播距离增大而减弱的，而在化学 突触上没有这个缺点
2.无脊椎动物神经元的轴突是没有 髓鞘的，不具有朗飞式节结构，传 导效率不高
神经元间相互作用的方式
轴-胞
一个神经元的轴突末梢与下一个神经元的 胞体相接
（海绵动物）
网状神经 －腔肠动物门
（水螅网状神经图）
动物界中最简单最原始的神经系统 . 神经细胞之间一般以突触相连接,也 有非突触的连接.
神经细胞与内,外胚层的感觉细胞,皮 肌细胞相连接.
腔肠动物没有神经中枢,其神经系统 为扩散神经系统.
受刺激时全身收缩
平衡囊、触手囊
司平衡的器官。囊内都有钙质的平衡 石。触手囊下有缘瓣，上面有感觉细 胞和纤毛，另外还有两个嗅窝，当本 体不平衡时，触手囊对感觉纤毛的压 力不同，而产生不平衡的感觉。
连接成网状，它们有传导冲动和协调纤毛的活动的功
能。
神经系统的基础
－海绵动物门
有突触蛋白及两种类型的神经元
神经元之间没有真正的突触性联系， 也没有接受感觉和支配运动的技能。 中胶层中还有一些星芒细胞,被认为 具有神经传导作用。 海绵动物没有神经结构，对刺激的 反应常是局部的、缓慢的，对刺激 反应的大小依赖于刺激的强弱。
棘皮动物门
• 棘皮动物具有和水管系平行的三个神经中枢。 • 其中一个神经中枢是由外胚层形成的,称外神经系统。
在围血系统的下方,由口周围的一个神经环和步 • 带沟内的五条辐神经所构成. • 另一个神经中枢是在围心神经系统的管壁之上,也是由 • 一个神经环和五条辐神经构成,称下神经系统. • 还有一个神经中枢是在反口极体壁内的体腔上皮处,称 • 内神经系统,因为它在反口极的一面,故无神经环,只有辐 • 神经.显著的感觉器官为各腕末端腹面的眼点,能感光
轴-树
一个神经元的轴突末梢与下一个神经元的 树突相接触
轴-轴
树梢相接触
结构特征是突触间隙极窄，只有约20～ 30埃。它们联接的形式为低电阻的缝隙 联接。生物电冲动的传导和离子交换可 以横过此间隙进行，是一种电传递型式。 传递快速同步，基本上无突触延
节肢动物门
神经系统更趋集中 （ 适应陆 生环境 ） 由于身体异律分节，有些 体节发生愈合，因此神经节也有愈合 现象
头部的前3对神经节愈合成发 达的脑
前脑：视觉和行为中心 脑 中脑：触觉中心
后脑：控制下唇和消化道
链状神经系统可分为中央神经系 统，交感神经系统和外周神经系 统 中央神经系统包括脑，食道下神 经节和腹神经索。脑对于腹神经 索已处于优势的控制地位，腹神 经索是受制于脑的。 交感神经系统与脑相连，分布神 经至肠、心脏、气门和生殖系统 等。 外周神经系统常与感器直接相连， 其基端与中央神经系统相连。
无脊椎动物的神经系统及感 觉器官的进化理论
前言
1.神经系统的基本概念
神经系统是由应激性高度发展的神经细胞 等所组成。动物必须寻找食物和躲避敌害 以维持生命活动，其中绝大部分还必须为 了繁衍后代而寻找配偶和进行生殖活动。 在这些活动中神经系统起者对信息进行接 受、传导、处理、综合的作用。
电突触的概念
有动的毛背和 触物，囊腹触 觉每有中叶觉 和节触的的的触 辨还觉单末作手 别有作细端用和 水皮用胞内。触 质肤。分陷刚角 的突蛭泌成毛有 功起纲形的是味 能，的成刚由觉 。
触
手 、 触
环 节
角动
、物
刚
毛
等
在贝类身体的表皮层内，分布有许多专司感觉的
神经末梢，
软
尤其在外套膜内面分布腺体的区域，对感觉特别 体
灵敏 以腹足纲为例，1对头触角，司触觉兼嗅觉。嗅检 器为外套
动 物
腔或呼吸腔的感觉器。味觉器官由感觉细胞构成
的味蕾，听觉
器是皮肤陷入的一个小囊，囊上皮中有感觉细胞。
眼为视觉器
官，也为皮肤内陷形成，具有感觉细胞和色素细
胞构成的视网
膜，并有晶体
头足纲的眼十分发达，结构与高等脊 椎动物的眼相似，是无脊椎动物中最 高级的。眼的前面有角膜、后面有虹 膜，还有虹彩、瞳孔、水晶体及睫状 肌等构造。虹膜之内有视网膜，还有 视神经等。
特别鸣谢
为了科学事业而献身的所 有动物 技术人员：黄倩 展示人员：陈芳芳 资料收集与整理人员： 田泉 陈钦铭 刘文扬 指导老师：黄诗笺
许多神经细胞体聚集在 一起形成神经节出现了 初步的中枢是神经系统 进化过程中一个重要的 进步
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
神经节出现的意义：
神经节形成了反射弧的基础
特殊感官
耳状突
位于两侧，具有丰富的感觉细胞，有味觉和 嗅觉的功能。
眼点
位于前端背面，由色素细胞和感光细胞组成， 只能辨别光线的强弱，避强光，趋弱光。
突触前神经元（神经末端）与突触后神经元之间存在 着电紧张偶联（electrotonic coupling），突触前产 生的活动电流一部分向突触后流入，使兴奋性发生变 化，这种型的突触称为电突触
化学突触的概念
神经元轴突终末呈球形膨大，轴膜增厚形成突触前膜。 突触前膜胞浆内含由许多突触小泡，小泡内含有神经 递质.突触后部前膜相对应的部分增厚而形成。后膜 上有受体和化学门控的离子通道。
感官及神经系统进化的原因
生物因素
有利于捕食 避敌 求偶 泥盆纪蕨类植物的兴盛丰富了无脊椎动物（特别是节 肢 动物）的食物来源，促进了其大型化，复杂化发展
非生物因素
大规模的地质运动使环境的变化非常频繁，只有具有 发达感官的动物才能在复杂的环境中生存下来
适者生存，不适者被淘汰是感官进化的根本原因 感官与神经系统的进化是自然选择的结果
头足纲 棘皮动物
昆虫纲
甲壳纲
蛛形纲
节肢动物 链状神经系统
软体动物
梯状神经系统
假体腔动物
海绵动物
草履虫
网状神经系统
神经系统的雏形 －原生动物门
纤毛纲中的草履虫，每一
根纤毛是由位于表膜下的
（草履虫）
一个基体发出来的。
每个基体发出一细纤维，向后伸展一段距离与同排的
纤毛小根联系起来，成为一束纵行纤维，各种小纤维
小组分析总结
网状
（不定向传导）
梯状 链状 过渡
中枢
共 不定向传导---定向 开管式循环---闭管
同 传导
式循环
点
信息运输具有一定 物质运输具有一定
方向
方向
更有效，迅速的完 更有效，迅速的完
成信息的传导
成物质的输送
1.进化地位高的无脊椎动物神经系 统不一定发达； 2.神经系统与感官的发达程度与其 运动发达程度密切相关； 3.神经系统与感官的进化是维持同 步的
• 具有巨大神经。这是由具有快速传导功能的 神经纤维构成的神经。
• 能形成记忆。
机械感受器 包括触觉感受器、震动感 受器、听觉感受器和牵引感受器。
化学感受器 分为嗅觉感受器和味 觉感受器两种，它们的结构与触觉 感受器颇为相似。
视觉感受器 包括单眼和复眼
其他感受器 很多昆虫具有湿， 温以及地球引力感受器及特 化的红外感受器。
梯状神经系统
代表：扁形动物 假体腔动物
随着体型从辐射对称到两侧对称的进化,神
（ 涡
经系统也是逐步集中而成两侧对称的神经
虫 的
系统.
梯 状
神
神经系统和感觉器官向体前端集中形成了
经 ）
头部和腹面的神经索. 出现了"脑",从"脑"向
后发出若干纵神经索,在纵神经索之间有横
神经相连,形成了梯式神经系统 .
两侧对称的体制 前后左右背腹之分
运动的定向 感觉器官前置 神经节向前集中
感觉器官高度复杂 更多外界信息传入 神经节适应其进化
• （以形成更复杂结构的形式）
由同律分节进化来的异律分节体制促 进了无脊椎动物的“头化”作用
假想：神经系统主要因为感官进化的 进化而进化的
• 眼的复杂化 • 化感器的复杂化
链状神经系统
代表：环节动物 软体动物 节肢动物
软体动物
环节动物
每一体节腹面有一神经节,前后神经节以纵走神经相连, 形成链状的腹神经索.腹神经索在身体前端终止于两叶 形的食管下神经节.从食管下神经节分出两支神经,分 别沿消化管的两侧走向背面,连到另一对神经节,即脑 或称食管上神经节.在脑和各神经节中,神经细胞体集 中于神经节的周围,神经节的中央是神经纤维.
神经系统主要因为感官进化的进化而进化的?眼的复杂化?化感器的复杂化感官及神经系统进化的原因生物因素有利于捕食避敌求偶泥盆纪蕨类植物的兴盛丰富了无脊椎动物特别是节肢动物的食物来源促进了其大型化复杂化发展非生物因素大规模的地质运动使环境的变化非常频繁只有具有发达感官的动物才能在复杂的环境中生存下来适者生存不适者被淘汰是感官进化的根本原因感官与神经系统的进化是自然选择的结果特别鸣谢为了科学事业而献身的所有动物技术人员
突触间隙间含有糖胺多糖和糖蛋白，可促进递质由前 膜移向后膜，使其不向外扩散或消除多余的递质。
1.信号强度在电突触上的传导是随 传播距离增大而减弱的，而在化学 突触上没有这个缺点
2.无脊椎动物神经元的轴突是没有 髓鞘的，不具有朗飞式节结构，传 导效率不高
神经元间相互作用的方式
轴-胞
一个神经元的轴突末梢与下一个神经元的 胞体相接
（海绵动物）
网状神经 －腔肠动物门
（水螅网状神经图）
动物界中最简单最原始的神经系统 . 神经细胞之间一般以突触相连接,也 有非突触的连接.
神经细胞与内,外胚层的感觉细胞,皮 肌细胞相连接.
腔肠动物没有神经中枢,其神经系统 为扩散神经系统.
受刺激时全身收缩
平衡囊、触手囊
司平衡的器官。囊内都有钙质的平衡 石。触手囊下有缘瓣，上面有感觉细 胞和纤毛，另外还有两个嗅窝，当本 体不平衡时，触手囊对感觉纤毛的压 力不同，而产生不平衡的感觉。
连接成网状，它们有传导冲动和协调纤毛的活动的功
能。
神经系统的基础
－海绵动物门
有突触蛋白及两种类型的神经元
神经元之间没有真正的突触性联系， 也没有接受感觉和支配运动的技能。 中胶层中还有一些星芒细胞,被认为 具有神经传导作用。 海绵动物没有神经结构，对刺激的 反应常是局部的、缓慢的，对刺激 反应的大小依赖于刺激的强弱。
棘皮动物门
• 棘皮动物具有和水管系平行的三个神经中枢。 • 其中一个神经中枢是由外胚层形成的,称外神经系统。
在围血系统的下方,由口周围的一个神经环和步 • 带沟内的五条辐神经所构成. • 另一个神经中枢是在围心神经系统的管壁之上,也是由 • 一个神经环和五条辐神经构成,称下神经系统. • 还有一个神经中枢是在反口极体壁内的体腔上皮处,称 • 内神经系统,因为它在反口极的一面,故无神经环,只有辐 • 神经.显著的感觉器官为各腕末端腹面的眼点,能感光
轴-树
一个神经元的轴突末梢与下一个神经元的 树突相接触
轴-轴
树梢相接触
结构特征是突触间隙极窄，只有约20～ 30埃。它们联接的形式为低电阻的缝隙 联接。生物电冲动的传导和离子交换可 以横过此间隙进行，是一种电传递型式。 传递快速同步，基本上无突触延
节肢动物门
神经系统更趋集中 （ 适应陆 生环境 ） 由于身体异律分节，有些 体节发生愈合，因此神经节也有愈合 现象
头部的前3对神经节愈合成发 达的脑
前脑：视觉和行为中心 脑 中脑：触觉中心
后脑：控制下唇和消化道
链状神经系统可分为中央神经系 统，交感神经系统和外周神经系 统 中央神经系统包括脑，食道下神 经节和腹神经索。脑对于腹神经 索已处于优势的控制地位，腹神 经索是受制于脑的。 交感神经系统与脑相连，分布神 经至肠、心脏、气门和生殖系统 等。 外周神经系统常与感器直接相连， 其基端与中央神经系统相连。
无脊椎动物的神经系统及感 觉器官的进化理论
前言
1.神经系统的基本概念
神经系统是由应激性高度发展的神经细胞 等所组成。动物必须寻找食物和躲避敌害 以维持生命活动，其中绝大部分还必须为 了繁衍后代而寻找配偶和进行生殖活动。 在这些活动中神经系统起者对信息进行接 受、传导、处理、综合的作用。
电突触的概念