人的大脑为什么不长在胸腔里,或者说大多动物大脑都在头部,为什么?( 二 )


但无一例外 , 眼睛所在的位置 , 都是头部 。
因为眼睛的进化过程 , 也是神经系统在头部高度集中的过程 。
而生物演化 , 是一个不断迭代的过程 , 头部雏形出现之后 , 几乎就没有啥回头路了(尾索动物 , 表示抗议?) 。
原口动物中的一支演化出了链状神经系统 , 这便是后来的环节动物(例如蚯蚓) , 以及节肢动物(例如三叶虫、螃蟹、蝗虫等) 。
发达的链状神经系统 , 是演化史上的一大飞跃 , 由此缔造了繁荣的寒武纪时代 。
链状神经系统 , 分成中枢和外围两个部分 。
脑和腹神经索属于中枢神经系统 , 各节神经从脑延伸到身体各个部分形成外围神经系统 。 在神经系统中 , 神经细胞汇聚成神经节 , 神经纤维聚集成束 。

和原始的蠕形动物相比 , 链状神经系统中 , “大脑”已经处于优势地位 , 腹神经索受到“脑”的控制 。 为了足够快速的神经传导 , 节肢动物往往形成巨大的神经(巨神经纤维) 。 而且有研究证明 , 节肢动物的大脑已经能形成记忆 。
正是因为链状神经系统前所未有的优越性 , 在寒武纪时代 , 发现出了诸如海蝎子之类的庞然大物 。 它们不断壮大自己的神经纤维 , 以支撑庞大的体魄 。
也是因为发达的神经 , 令节肢动物有着较为发达的眼睛 。
当然 , 原口动物中的头足纲 , 在后来演化出更为发达的神经系统 , 同时章鱼类更是拥有几乎“完美”的眼睛 , 被一些现代人称为出自上帝之手 。

其实头足纲动物并没有什么秘密 , 它们是完全自然而然的继承了PAX6基因提供的眼睛进化模板 。 眼眶位置凹陷 , 感光细胞汇聚 , 吸收更多的光线 。 一些细胞填入凹陷中 , 或降低或提升了视觉能力 。 降低视觉的灭绝 , 提升视觉的得以繁衍生息 。
填入凹陷的细胞 , 令视觉能力越来越强 。 最终演化成了晶状体、玻璃体 , 以及虹膜……
远在单细胞动物身上 , 就存在眼点 , 原始动物的神经在“眼睛“周围集中” 。 眼睛所在的位置 , 基本能确定大脑的方向 。
除了海星之类的辐射对称动物之外 , 两侧对称动物的形体 , 眼睛只能在某一个方向 。
薛定谔在《生命是什么》一书中 , 提出了生命以负熵为食的观点 。 生命体 , 也是热力学上的耗散结构 。 不清楚概念的 , 可以简单理解为:这是一种动态的稳定有序结构 。

薛定谔:我不仅仅只有猫
生命体内能量消耗 , 会不断产熵 , 那么就需要摄入负熵(食物等) 。 这便是新陈代谢 , 如果新城代谢被破坏 , 生命体也就宣告死亡 。
那么 , 这和眼睛的演化有什么关系?
因为生命体作为耗散结构 , 也是最节能高效的 。 如果两只眼睛帮助摄入的负熵比起能量消耗产生的熵比值最高 , 那么一只眼睛或者更多的眼睛 , 都会让生命处在更不利的竞争环境之中 。
简而言之 , 更多的眼睛需要更多的能量消耗 , 就需要摄入更多的食物 。 哪怕一开始有扁形动物演化出了更多的凹陷眼点 , 在食物匮乏的时候 , 它们可能率先灭绝 。
总的来说 , 同一个端的两只眼睛 , 几乎是生物进化最节能的选择 。
本人甚至怀疑 , 正是因为眼点所在位置的不同 , 造成了原口和后口动物的不同分化 。 (注:这只是本人观点 , 无任何依据 。 )
接下来看一看后口动物到人类的神经(大脑)演化过程 。
人类追溯的最早脊索动物祖先是皮卡虫 。

这种动物一看就没有什么攻击力 , 只能在夹缝中生存 。
这一支动物 , 虽然同样是把神经汇聚在了头部 , 但形成的并不是索状 , 而是管状 。 这些管状神经系统 , 形成了原始的脊索 , 于是脊索动物出现了 。
和节肢动物最大的区别在于 , 节肢动物的腹神经系统在腹部 , 脊索动物的管状神经系统在背部 。 前者是实心的 , 后者是空心的 。
空心的神经系统 , 令神经组织具有更大的空间和面积 。
虽然在一开始 , 管状神经系统 , 相比起链状神经系统 , 优势并不十分明显 。 但对于未来的演化前景来说 , 管状神经系统是远远优于链状神经系统 。
随着头部神经的进一步集中 , 演化出了昆明鱼 , 早起鱼类开始出现了 。

但在奇虾的时候 , 早期鱼类苟延残喘 , 由于输于体型和力量 , 大量早期鱼类灭绝于奇虾的口中 , 唯有拥有更高级神经系统的鱼类 , 才得以繁衍生息下去 。
在演化过程中 , 管状神经系统头部 , 渐渐形成了复杂的脑部 。

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