3.8 感觉活动现象:感觉可以分出三六九等
动物学家以脊椎为“鸿沟”,将动物分了等级:无脊椎动物称为低级动物;脊椎动物则是高级动物。不仅动物有等级,因为神经演化程度不同,动物的感觉也有个三六九等。
早期无脊椎动物如腔肠动物演化出了神经节,但它们的神经是分散工作的,它们的感觉是杂乱的、分割的,而且不稳定。因为这些特点,神经学家称这类神经为漫散神经。这些神经上的局限表现在行为上,就使得动物的行为貌似有点散漫、有点分裂。比如腔肠动物水母的触手已经捕捉到一条小鱼,但其伞状体依然划水不止,其行为看上去确实有点散漫、有点分裂。
亿万年过去了,随后演化产生的扁形动物不仅有神经节,还有感光器官眼点(见下图)。扁形动物眼点下面神经细胞集中,这为眼睛的演化打下了神经基础。扁形动物神经有向其头前端集中的趋势,但扁形动物还没有集中综合处理神经电化学信号的能力。
线形动物形成了完整的神经系统,并有明显的头(见下图)。线形动物的头里形成了神经细胞体,这是脑的萌芽;几条神经索沿体表皮肤延伸至尾部,背神经索出现,这是脊索的前身。线形动物演化出了梯状的、筒状的神经系统。有了神经系统,线形动物处理神经电化学信号的能力得到提升,表现在行为上就是其动作已经有了一定的协调性、全身性,看起来不再那么散漫分裂了。但由于神经系统还比较原始,线形动物集中综合处理神经电化学信号的能力并不是很强。
这一不足,在环节动物阶段得到改善。环节动物演化出了,由神经发达的头部与神经索组成的链状神经系统。链状结构提升了处理神经电化学信号的能力和速度,环节动物的感觉能力再上台阶,表现在行为上就是其动作的协调性、全身性大幅提高。例如蚯蚓的感水、感温、感味能力,流线型运动能力等让人印象深刻。
节肢动物的感觉出现飞跃,除了基础的感觉能力,它们还进一步演化完善了感觉器官。
首先是节肢动物的躯体出现分节,结构显著复杂。其次是头与躯干分隔开来,有些节肢动物的头能以躯干为轴转动,有些甚至有了纤细的脖子,譬如蚂蚁。最后,感觉器官已经从分节的身体中独立出来。眼睛已经出现,有些节肢动物如蜻蜓(见下图)更是视力超群。触觉器官如体壁、刚毛、触须等,肉眼可见。嗅觉和味觉器官也出现了,想想苍蝇是怎么找到臭鸡蛋的,蚊子又是怎么准确找到你的,就不用多说了。总之,常说的眼耳鼻舌身五大感官,节肢动物已经具备了眼舌(或口)身三个。
因为感觉能力的飞跃,节肢动物的运动性能也发生飞跃。昆虫感觉敏锐,动作迅捷,是最先具备飞行能力的生命。以昆虫为代表的节肢动物,还首次扩张到海陆空三大生境。在外骨骼化(骨包肉)的演化岔路上昆虫是极为成功的,可谓仅次于内骨骼化(肉包骨)演化方向上的人。
那么,另外两大感官耳和鼻是什么时候出现的呢?
又过了3000万年,古鱼类出现了。古鱼类是原索动物,还不是真正的鱼。古鱼类演化出鼻洞,鼻洞后面有嗅囊,负责产生嗅觉。动物学家一般认定两栖类有了内耳和内鼻,至此耳和鼻才算真正演化出来了。此时在味效应上,动物家族又增加了一个新的嗅觉器官鼻子;在声效应上,动物家族还首次出现了能听出声音的听觉器官耳朵。
耳朵,具有特别的演化意义。由于动物一般都能自主制造点动静,也就是能发出声音;脊椎动物更进一步具有了发声器官,比如青蛙的声带、鸟的鸣管、猿猴的喉囊等。现在又有了耳朵,也就是能接收声音。所以此时脊椎动物同时具备了收、发声音的器官。
可不要小瞧了这个演化成就!要知道五大感觉视听嗅味触中,脊椎动物能同时具有收、发器官的几乎就只有听觉了。具备声音收、发器官,这为脊椎动物预埋下了丰富的演化可能;对人而言,就是预埋下了语言的演化可能。
演化至此,声音对同类来说就不仅仅是某种振动,而是真正的耳朵共鸣。例如开春时节,对于池沼里雄蛙的高声鸣叫,岸上的蝗虫有可能感觉到若有若无的振动,但水中雌蛙的内耳听到的却是“欢快的乐章”,感觉到的是雄浑热情的召唤。
五大感官眼耳鼻舌身,是慢慢演化出来的。有的动物具有五大感官,有的具有其中的两个或更多,有些无脊椎动物除了身体甚至没有其他感官。一般来说无脊椎动物的感官少,演化地位高一点的感官稍多,脊椎动物的感官更多。
另外,有些动物的感官和感觉不如人类,有些却拥有人类不具备的感官和感觉。例如某些鳐类如电鳐具有生物电感官,能感觉到细微的电位差,而人没有这种感觉。科学家认为一些动物对地磁变化有感觉,而人对地磁无感,所以地震前有些动物会有反应而人却茫然不觉(参见上图)。
感觉、效应(见下图)之间到底是什么关系,下篇回答。
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