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Evolution des Nervensystems

Allgemeines

"In der Evolution begann die Entwicklung von Nervensystemen mit einfachen Netzwerken von Neuronen, die sich später zu kleinen hirnartigen Haufen versammelten und von hier aus Nervenfasern in die peripheren Regionen des Körpers entsandten."[1]

"In den Wirbellosen entstanden Nervenstränge (ventral oder dorsal) mit Ganglien, die später bei den Arthropoden in der Kopfregion konzentriert wurden (Zentralisierung des Nervensystems)."[1]

Es bildete sich eine "Dreiteilung in sensorisches, motorisches und autonomes Teilsystem."[1] Das Vorderhirn (Großhirn und Thalamus), das Mittelhirn (Tectum opticum) und das Rautenhirn (Kleinhirn mit verlängerte Mark). Dies war der Ursprung des Gehirns für Wirbeltiere.

"Die Wirbeltiere besitzen bereits hochentwickelte, hierarchisch gegliederte, leistungsstarke Gehirne. Es existiert ein somatische und vegetatives Nervensystem. Anatomisch können Vorderhirn, Mittelhirn, Rautenhirn und Rückenmark unterschieden werden."[1]

"Die ursprünglichen Gehirnabschnitte, anfangs drei, zeigen im Laufe der Evolution eine Größenzunahme und weitere Unterteilung mit Spezialfunktionen. Das Vorderhirn wuchs am schnellsten und gewann dadurch eine dominierende Position in der Hierachie.[2]

"Neben der Massenzunahme der Neuronen kam es bei den Säugetieren zu einer Vergrößerung der Oberfläche der Hirnrinde durch Faltung und Furchung. Die Dichte der Neuronen nahm zu und damit die Leistungsfähigkeit des Nervensystems."[2]

"Durch Faltung wuchs die Oberfläche auf heute rund 2.200 cm2. Auf diese Weise konnten mehr Neuronen aufgenommen werden. Dies ist die Ursache für die Entwicklung der im Vergleich zu Tieren überragenden Leistungen. Man darf allerdings nicht verkennen, dass die Entwicklung höchster Leistungen des Großhirns bezahlt wurde auch mit den Verlusten animalischer Fähigkeiten, z.B. des Instinktes, des Geruchsssinnes, motorischer und sensorischer Höchstleistungen, die zwar noch vorhanden, indessen aber weitgehend verkümmert sind."[2]


"Das Genom besitzt nicht die Baupläne des künftigen Organismus und ist alleine nicht in der Lage, einen Organismus hervorzubringen. Vielmehr ist die Existenz des Genoms an die Strukturen einer Zelle gebunden und im Zellkern untergebracht. Es ist lediglich in der Lage, die Synthese von Strukturproteinen und Enzymen zu steuern. Hierzu benötigt es die Organellen der Zelle, vor allem die Robisomen, welche zur Proteinsynthese befähigt sind. So entstehen die für die Entwicklung des Organismus erforderlichen chemischen Verbindungen und Enzyme, welche unter Energieverbrauch die biologischen Strukturen errichten und ihnen Lebensfunktion einhauchen."[3]

"In der Evolution haben Primaten angeborene Reflexe und Verhaltensmuster verlernt und müssen diese mit Hilfe der Mutter in der Kindheit erlernen, z.B. Welcher Geschmack von Pflanzen signalisiert Gift? Was ist zu tun bei starkem Sonneneinfall?"[4]


Einzeller

Die kleinsten Zellen haben einen Durchmesser von 0,1 μm, eine menschliche Eizelle von 200 μm.
"Pflanzen- und Tierzellen sind ähnlich aufgebaut. Pflanzenzallen besitzen im wesentlichen identische Zellstrukturen und -Organellen wie Tierzellen. Darüber hinaus befinden sich weitere Organellen im Zellinnern, die [[Plastiden], deren wichtigste Vertreter die lichtempfindlichen Cloroplasten sind (...). Weitere Organellen sind Zellsaftvakuolen als Speicher und für enzymatischen Abbau von Makromolekülen (analog den Lysosomen). Ihre Membran nennt man Tonoplast."[5]

"Mitochondiren sind der Energielieferant der Zellen und Organismen (in Tier- und Pflanzenzellen). Hier findet die Zellatmung mit der Vereinigung von Wasserstoff und Sauerstoffionen statt. Es wird die Lebensenergie freigesetzt und auf den wichtigsten Transporter Adenosinmono- und -diphosphat übertragen und als Adenositriphosphat an den Ort des Energiebedarfs, z.B. in die Muskulatur, geliefert."[5]

"Atmungskette und ATP-Gewinnung finden in der inneren Mitochondirenmembran statt. Die Elektronen aus der Glykolyse und dem Citratzyklus gelangen über vier Komplexe der Atmungskette zum Ort der Übertragung auf Sauerstoff. Es entsteht Wasser und Energie für die Synthese des ATP aus ADP."[6]

In Ribosomen "werden Struktur- und Funktionsproteine entsprechend dem genetischen Code synthetisiert. Ribosomen sind Komplexe aus Ribonukleinsäuren (rRNA) und über 50 Proteine als große und kleine Untereinheiten. Diese primären Proteinprodukte werden dann zum Endprodukt (fertiges Protein) modifiziert."[6]

"Neben der Energiegewinnung ist die wichtigste und komplizierteste Aufgabe der Zellen die Proteinproduktion (Herstellung von Eiweißkörpern). Diese werden vor allem benötigt für den Aufbau von Strukturen, die Steuerung von biochemischen Vorgängen (Hormone und Enzyme), die körperliche Abwehr (Immunsystem), Zellmembran mit Rezeptoren (Empfängern von Signalen), Transmittern (Übertragungsstoffe, z.B. Elektrizität → Muskelverkürzung: Bewegung). Proteine werden schließlich bei der Vermehrung von Zellen benötigt."[6]

"Neu entstehende Proteine enthalten bei der Synthese in den Ribosomen genetisch determinierte Signale, wodurch sie ihren Bestimmungsort finden können. Diese Signale bestehen aus individuellen Aminosäuresequenzen. Dies gilt für Strukturproteine und Enzyme. Diese Verwendung von Signalsequenzen zur Zielsteuerung von Proteinen ist schon bei Bakterien angelegt. Für die Aufdeckung der Signale zur Zielfindung erhielt G. Blobel 1999 den Nobelpreis für Medizin."[7]



Wirbellose

Gliederfüßer

Wirbeltiere

Anhang

Quellen

Die Online-Quellen sind:

Zedler

Krünitz


Anmerkungen


Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 1538.
  2. ↑ a b c Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 1539.
  3. ↑ Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 617.
  4. ↑ Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 618.
  5. ↑ a b Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 288.
  6. ↑ a b c Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 289.
  7. ↑ Hermann Bünte, Klaus Bünte: Das Spektrum der Medizin. Illustriertes Handbuch von den Grundlagen bis zur Klinik. Stuttgart 2004, 290.
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