Od té doby, co evoluce dala životu na Zemi difúzní nervový systém, uběhlo mnoho dalších vývojových fází, které se staly zlomovými body v činnosti živých organismů. Tato stadia se od sebe liší v typech a počtu neuronových formací, v synapsích, ve funkční specializaci, v seskupení neuronů a ve shodnosti jejich funkcí. Existují čtyři hlavní fáze – takto vznikl nervový systém difuzního typu, kmenový, nodální a tubulární.
Charakteristika
Z nejstarších - difúzního typu nervového systému. Je přítomen v takových živých organismech, jako je hydra (coelenteráty - například medúzy). Tento typ nervového systému může být charakterizován množstvím spojení v sousedních prvcích, a to umožňuje jakékoliexcitace se zcela volně šíří všemi směry podél nervové sítě. Nervový systém difuzního typu také poskytuje zaměnitelnost, která poskytuje mnohem spolehlivější funkce, ale všechny tyto reakce jsou nepřesné, vágní.
Nodulární nervový systém je typický pro korýše, měkkýše a červy. Tento typ se vyznačuje tím, že excitace může probíhat pouze jasně a přesně definovanými způsoby, protože mají různě organizovaná spojení nervových buněk. To je mnohem zranitelnější nervový systém. Pokud je poškozen jeden uzel, jsou funkce těla zcela narušeny. Nodální typ nervového systému je však ve svých kvalitách přesnější a rychlejší. Pokud je pro koelenteráty charakteristický difúzní typ nervového systému, pak mají strunatci tubulární nervový systém, kde jsou zahrnuty rysy nodálního i difúzního typu. Vyšší zvířata si z evoluce vzala to nejlepší – jak spolehlivost, tak přesnost, lokalitu a rychlost reakcí.
Jak to bylo
Difúzní typ nervového systému je charakteristický pro počáteční fáze vývoje našeho světa, kdy interakce živých bytostí - nejjednodušších organismů - probíhala ve vodním prostředí primitivního oceánu. Prvoci vylučovali určité chemikálie, které se rozpouštěly ve vodě, a tak první zástupci života na planetě dostávali spolu s tekutinou produkty metabolismu.
Nejstarší forma takové interakce probíhala mezi jednotlivými buňkami mnohobuněčných organismů prostřednictvím chemických reakcí. Jedná se o metabolické produkty – metabolity, objevují se přibílkoviny, kyselina uhličitá a podobně se rozkládají a jsou humorálním přenosem vlivů, humorálním mechanismem korelace, tedy spojení mezi různými orgány. Humorální spojení může také částečně sloužit jako charakteristika difúzního typu nervového systému.
Funkce
Difúzní typ nervového systému je charakteristický pro organismy, u kterých je již přesně známo, kam směřuje ta či ona chemická látka pocházející z kapaliny. Dříve se šířil pomalu, působil v malém množství a buď se rychle ničil, nebo se ještě rychleji vylučoval z těla. Zde je třeba poznamenat, že humorální souvislosti byly stejné pro rostliny i zvířata. Když si mnohobuněčné organismy v určité fázi vývoje živého světa vyvinuly nervový systém difúzního typu (např. koelenteráty), jednalo se již o novou formu regulace a komunikace, kvalitativně odlišující svět rostlin od světa zvířat..
A dále v čase – čím vyšší byl vývoj organismu zvířete, tím více orgány interagovaly (reflexní interakce). Za prvé, živé organismy mají nervový systém difúzního typu a pak, v procesu evoluce, již mají nervový systém, který reguluje humorální spojení. Nervové spojení, na rozdíl od humorálního, je vždy přesně nasměrováno nejen k požadovanému orgánu, ale i k určité skupině buněk, spojení probíhají mnohosetkrát rychleji než první živé organismy distribuovaly chemikálie. Humorální souvislost s přechodem do nervové nezmizela, poslechla aproto vznikla neurohumorální spojení.
Další krok
Z difuzního typu nervového systému (existujícího ve střevních dutinách) odešly živé bytosti, které dostaly speciální žlázy, orgány produkující hormony, které se tvoří ze živin vstupujících do těla. Hlavní funkce nervového systému jsou regulace činnosti všech orgánů navzájem a interakce celého organismu jako celku s vnějším prostředím.
Prostředí má jakýkoli vnější vliv především na smyslové orgány (receptory), a to prostřednictvím změn, ke kterým dochází jak ve vnějším prostředí, tak v nervovém systému.
Čas plynul, nervový systém se vyvíjel a postupem času se formovalo jeho vyšší oddělení - mozek, mozkové hemisféry. Začali řídit a distribuovat všechny činnosti těla.
Ploštěné červy
Nervový systém je tvořen nervovou tkání, která se skládá z neuvěřitelného množství neuronů. Jsou to buňky s procesy, které čtou jak chemické, tak elektrické informace, tedy signály. Například nervový systém plochých červů již nepatří k difuznímu typu, je to typ nervového systému uzlinového a kmenového.
Akumulace nervových buněk v nich jsou párové hlavové uzly s kmeny a četnými větvemi, které se táhnou do všech orgánů a systémů. To znamená, že nervový systém planaria není difúzního typu (jedná se o ploštěnce, predátora, který požírá malé korýše, hlemýždě). U nižších forem plochých červů,existuje retikulární nervový systém, ale obecně již nepatří k difuznímu typu.
Annelovaní červi
Annelids mají také nedifuzní nervový systém, je v nich mnohem lépe organizovaný: nemají nervový plexus, který lze pozorovat u měkkýšů. Mají centrální nervový aparát, který se skládá z mozku (supraglotické ganglion), perifaryngeálních pojiv a páru nervových kmenů, které jsou umístěny pod střevem a jsou spojeny příčnými komisurami.
Většina kroužkovců má zcela ganglionizované nervové kmeny, kdy každý segment má pár ganglií, které inervují svůj vlastní segment těla. Primitivní kroužkovci žijí s nervovými kmeny široce rozmístěnými v podbřišku, spojenými dlouhými komisurami. Tuto strukturu nervového systému můžete nazvat žebříčkem. Vysoce organizovaní zástupci mají zkrácení komisur a konvergenci kmenů téměř k bodu soutoku. Říká se mu také ventrální nervový okruh. Mnohem jednodušší živé organismy mají difúzní nervový systém.
Cnidarians
Nejjednodušší difúzní nervový systém u cnidarianů je plexus ve formě mřížky, která se skládá z multipolárních nebo bipolárních neuronů. Hydroidi ji mají na vrcholu mezogley v ektodermu, zatímco korálové polypy a scyfoidní medúzy ji mají v endodermu.
Rysem takového systému je, že aktivita se může šířit absolutně jakýmkoli směrem az absolutně jakéhokolistimulovaný bod. Tento typ nervové soustavy je považován za primitivní, ale jí, plave a jinak takový organismus nefunguje zrovna jednoduše. Stojí za to sledovat, jak se mořské sasanky pohybují na lasturách měkkýšů.
Medúzy, mořské sasanky a další
Kromě nervové sítě mají medúzy a mořské sasanky systém dlouhých bipolárních neuronů, které tvoří řetězce, a proto mají schopnost přenášet impulsy rychleji bez útlumu na velké vzdálenosti. To jim umožňuje celkově dobře reagovat na nejrůznější podněty. Jiné skupiny bezobratlých mohou mít nervové sítě i nervové kmeny, zaznamenané v různých částech těla: pod kůží, ve střevech, v hltanu, u měkkýšů - v noze, v ostnokožcích - v paprscích.
Nicméně již u cnidariánů existuje tendence, kdy se neurony soustřeďují na disku ústní dutiny nebo na chodidle, jako u polypů. Podél okraje deštníku mají medúzy nervová zakončení a na některých místech - zesílení na prstenci - nervové buňky ve velkých shlucích (ganglia). Okrajová ganglia na deštnících medúz jsou prvním krokem ke vzniku centrálního nervového systému.
Reflex
Hlavní formou nervové činnosti je reflex, reakce těla na signál o změně vnějšího nebo vnitřního prostředí, která se provádí za účasti nervového systému, reagující na podráždění receptory. Jakékoli podráždění s excitací receptorů probíhá podél dostředivých vláken do centrálního nervového systému, poté přes interkalární neuron -zpět na periferii již podél odstředivých vláken, přesně se dostat k tomu či onomu orgánu, jehož činnost byla změněna.
Tato cesta - přes střed k pracovnímu tělu - se nazývá reflexní oblouk a je tvořena třemi neurony. Nejprve funguje citlivý, poté interkalární a nakonec motorický. Reflex je poměrně složitý akt, bez účasti velkého počtu neuronů nebude fungovat. Ale v důsledku takové interakce může dojít k reakci, tělo bude reagovat na podráždění. Medúza se například spálí, někdy je ošetří smrtelným jedem.
První fáze vývoje nervového systému
Protozoa nemají nervový systém, ale i někteří nálevníci mají fibrilární intracelulární vzrušivý aparát. V procesu vývoje mnohobuněčné organismy vytvořily speciální tkáň, která byla schopna reprodukovat aktivní reakce, to znamená být excitována. Síťový systém (difúzní) si jako první oddělení vybral hydroidní polypy. Byli to oni, kdo se vyzbrojil procesy neuronů, které je difúzně (síťovitě) rozmístily po celém těle.
Takový nervový systém vede velmi rychle excitační signál z místa, kde je přijato podráždění, a tento signál se šíří všemi směry. To dává nervové soustavě integrační vlastnosti, i když ani jeden fragment těla, brán samostatně, takovou vlastnost nemá.
Centralizace
Centralizace v malé mířejiž zaznamenán v difuzním nervovém systému. Hydra získává nervová ztluštění například v oblastech ústního pólu a chodidla. Tato komplikace nastala souběžně s vývojem pohybových orgánů a projevila se v izolaci neuronů, kdy z difúzní sítě procházely do hlubin těla a vytvářely tam shluky.
Například u koelenterátů, volně žijících (medúz), se neurony hromadí v gangliu, a tak tvoří difúzně nodulární nervový systém. Tento typ vznikl především díky tomu, že se přímo na povrchu těla vyvinuly speciální receptory, které dokázaly selektivně reagovat na světlo, chemické nebo mechanické vlivy.
Neuroglia
Živé organismy spolu s výše uvedenými v procesu evoluce zvyšují jak počet neuronů, tak jejich diverzitu. Tak vznikla neuroglie. Neurony také vypadaly bipolární, měly axony a dendrity. Postupně dostávají organismy příležitost provádět excitaci cíleným způsobem. Nervové struktury se také diferencují, signály jsou přenášeny do buněk, které řídí reakce.
Vývoj nervového systému probíhal cíleně takto: některé buňky se specializovaly na příjem, jiné na přenos signálu a další na reciproční kontrakci. Následovaly evoluční komplikace, centralizace a vývoj uzlového systému. Objevují se kroužkovci, členovci a měkkýši. Nyní jsou neurony soustředěny v gangliích (nervových uzlinách), které jsou pevně spojeny nervovými vláknymezi sebou s receptory a prováděcími orgány (žlázy, svaly).
Rozlišení
Dále je činnost těla rozdělena na složky: trávicí, rozmnožovací, oběhový a další systém je izolovaný, ale interakce mezi nimi je nezbytná a tuto funkci převzal nervový systém. Centrální nervové útvary se staly mnohem komplikovanějšími, vzniklo mnoho nových, nyní zcela na sobě závislých.
Nervy a ganglia circumshield, které řídí výživu a pohyb, se vyvinuly v receptory ve fylogeneticky vyšších formách a nyní začaly vnímat čich, zvuk, světlo a objevily se smyslové orgány. Vzhledem k tomu, že hlavní receptory byly umístěny na hlavovém konci, ganglia v této části těla se vyvinula silněji a nakonec podřídila aktivitu všech ostatních. Tehdy se vytvořil mozek. Například u kroužkovců a členovců je nervový řetězec již velmi dobře vyvinutý.
