Herkese Merhaba,
Bir haftalık aranın ardından evrim serimize hız kesmeden devam ediyoruz. Bu hafta ki evrim serimizin konusu sinir sistemi.

Bakalım geçmişten günümüze sinir sistemi nasıl ortaya çıkmış ve nasıl evrimleşmiş?

Keyifli okumalar 🙂

Başlangıç:

Sinir sisteminin evrimi tek hücreli canlılara kadar uzanıyor. Peki, sinir sisteminin evrimi nasıl oluyor da doku ve organları olmayan tek hücrelilere kadar uzanabiliyor?

Cevap çok basit: hayatta kalmak…

Tüm canlılar, hayatta kalabilmek için besin, enerji, tehlike gibi unsurlara dikkat ederler. Dikkat etmelerini sağlayan şey de “iletişimdir”. Bu nedenle evrimsel süreçte çevresiyle en aktif iletişimi olan canlılar hayatta kalmıştır.

canlılıar
Evolution of the Nervous System

 

Sinir sisteminde basitten karmaşığa doğru ufak bir yolculuğa çıkarsak…

En İlkel Sinir Sistemi:

En ilkel sinir sistemi Koaservat adı verilen ilkin hücrelerin olduğu dönemdir. Bu ilkin yapılarda, hücre yüzeylerini yağ zırhı içerisine tutunmuş bazı protein ve karbonhidrat yapıları oluşturmakta ve çevre ile olan iletişimi sağlamaktaydı. Peki, bu iletişim nasıl sağlanıyordu?

Koaservat adı verilen ilkin hücreler etrafındaki kimyasallar ile tepkimeye giren glukoprotein(karbonhidrat+protein) yapılarından oluşur. Hücre zarında bulunan glukoproteinler ilgili kimyasallar ile tamamen bilinçsiz bir şekilde tepkimeye girerler ve şekillerinin değişmesine sebep olurlar. Bu şekil değişikliği, kimyasal tepkimeleri başlatacak bazı diğer kimyasalların salgılanmasını sağlar.

hücre

Tabii ki bu ilkin hücreler iletişim konusunda yeterli değildi. Sadece belirli yüzeylere tutunma veya belli kimyasalların varlığında hücrenin kimyasalı içeriye alması şeklinde tepkimeleri gerçekleştirebiliyorlardı. Ancak sonrasında, farklı tip haberleşme kimyasalları birbirleriyle etkileşmeye başladı, daha fazla sayıda ve tipte glukoprotein özelleşti ve tüm bunlar evrimsel süreçte hücrelerin farklılaşmasıyla daha da karışık bir hal aldı ve iyice özelleşti.

Sinir sisteminin evrimi, 900 milyon yıl önce kolonileşmenin ve sonrasında çok hücreliliğe geçişin başlaması ile farklı bir boyut kazanmıştır. Çünkü artık hücre zarında bulunan reseptörler sadece dış ortamda serbest halde bulunan kimyasalları değil, aynı zamanda diğer hücrelerin ayırt edici glukoproteinlerine karşı duyarlı hale gelecek bir biçimde evrimleşmişlerdir. Bu da evrimsel süreçte sinir sisteminin ilk önemli adımıdır. Elbette Koaservattan bu noktaya kadar ne sinirlerden, ne de sinir sisteminden bahsedilebilir. Ancak yine de bu yapılanmalar, gelecekteki sistemlerin köklerini atacak, özellikle iletişim konusunda hücrelerin özelleşmesiyle sinir sisteminin yapılanması gelişecektir.

Hayvanlar alemindeki bazı canlıların sinir sistemlerini inceleyelim.

Hayvanlar Aleminde Sinir Sistemi:

Süngerler sinir sistemi evriminde çok büyük bir önem taşır çünkü hayvanlar aleminin ilk şubesidir ve hücreler arası iletişim, hayvan olmayan atalara göre oldukça özelleşmiştir.

mercan mı

Daha sonra ise sölenterler karşımıza çıkar. Sölenterler, bir nevi sinir sistemi için bir geçiş şubesidir. Bunun sebebi ise sölenterlerin hayatlarının bir bölümünü sabit bir yere tutunarak geçirmesi, bir bölümünü ise aktif hareket ederek geçirmesidir.

as ahtopus

Sabit yaşamdan hareketli yaşama geçiş organizmayı oluşturan hücreler arasında sıkı bir iletişim gerektirir. Sabit canlılarda hücreler arası iletişim sadece kimyasal olarak ve oldukça yavaş bir şekilde gerçekleşir. Ancak canlı hareketli olacak şekilde evrimleştikçe, hücreler arası iletişimde özelleşmiş hücreler gerekir. İşte bu özelleşen hücreler sinir sisteminin temellerini atmıştır. Sölenterlerin dağınık bir sinir sitemi vardır ve bu dağınık sinir sistemine “ağsı sinir sistemi” denir.

Sölenterlerden sonra derisidikenlilere baktığımızda sinir sistemi daha topludur ve bir merkezden çıkan sinirler görülür.

mor

Derisidikenlilerden sonra karşımıza yassı solucanlar çıkar. Yassı solucanlar sinir sistemi evrimi açısından büyük önem taşır çünkü beynin en basit hali bu canlılarda görülür.

Eklembacaklılar şubesine geldiğimizde ise sinir ipliği olarak evrimleşen özel bir yapı karşımıza çıkar. Kordon denilen bu yapı, beyinden çıkan sinirlerin merkezden vücuda dağılması için özelleşen sinir hücrelerinden oluşur. Sinir ipliği “notokord” adı verilen kemiksi bir yapı ile korunur. Sonrasında sinir ipliği daha da özelleşip omurga tarafından korunan omurilik halini alır. Ayrıca omurga da notokorddan evrimleşmiştir.

çekirgemsi

Son Olarak:

Son olarak omurgalılara geldiğimizde karşımıza çıkan şey, omurgalıların tamamında bulunan beyin, omurilik ve çevresel sinirler üçlüsüdür. Beyin ve omurilik Merkezi Sinir Sistemini, geri kalan bütün sinirler ise Çevresel Sinir Sistemini oluşturur. Bu iki sistem, balıklar, amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve memelilerin “tamamında” bulunur.

omurgalı

 

evrim

Bu haftalık bu kadar 🙂 Haftaya hız kesmeden evrim serimizin yeni konusuyla devam edeceğiz.

Bilimle kalın!

Hoşça kalın!

Kaynakça:

www.evrimagaci.com

www.jeb.biologist.org

www.wikipedia.org