Céphalisation - Cephalization
La céphalisation est une tendance évolutive dans laquelle, sur de nombreuses générations, la bouche, les organes des sens et les ganglions nerveux se concentrent à l'extrémité antérieure d'un animal , produisant une région de la tête . Ceci est associé au mouvement et à la symétrie bilatérale , de sorte que l'animal a une tête bien définie. Cela a conduit à la formation d'un cerveau très sophistiqué dans trois groupes d'animaux, à savoir les arthropodes , les mollusques céphalopodes et les vertébrés .
Animaux sans symétrie bilatérale
Les cnidaires , comme les Hydrozoa radialement symétriques , présentent un certain degré de céphalisation. Les Anthomedusae ont une tête avec leur bouche, des cellules photoréceptrices et une concentration de cellules neurales.
Bilateria
La céphalisation est une caractéristique des Bilateria , un grand groupe contenant la majorité des phylums animaux. Ceux-ci ont la capacité de bouger, en utilisant des muscles, et un plan corporel avec une extrémité avant qui rencontre les stimuli en premier lorsque l'animal avance, et en conséquence a évolué pour contenir de nombreux organes sensoriels du corps, capables de détecter la lumière, les produits chimiques et souvent sonner. Il existe souvent aussi un ensemble de cellules nerveuses capables de traiter les informations de ces organes sensoriels, formant un cerveau dans plusieurs phylums et un ou plusieurs ganglions dans d'autres.
Acoela
Les Acoela sont des bilaterians basaux, faisant partie du Xenacoelomorpha . Ce sont des animaux petits et simples, et ont très légèrement plus de cellules nerveuses à la tête qu'ailleurs, ne formant pas un cerveau distinct et compact. Cela représente un stade précoce de la céphalisation.
Vers plats
Les Platyhelminthes (vers plats) ont un système nerveux plus complexe que l'Acoela, et sont légèrement céphalés, par exemple avec une tache oculaire au-dessus du cerveau, près de l'extrémité avant.
Corps actifs complexes
Le philosophe Michael Trestman a noté que trois phylums bilatéraux, à savoir les arthropodes, les mollusques en forme de céphalopodes et les cordés, se distinguaient par le fait d'avoir des «corps actifs complexes», ce que les acoels et les vers plats n'avaient pas. Tout animal de ce type, qu'il soit prédateur ou proie, doit être conscient de son environnement - pour attraper sa proie ou pour échapper à ses prédateurs. Ces groupes sont exactement ceux qui sont les plus céphalés. Ces groupes, cependant, ne sont pas étroitement liés: en fait, ils représentent des branches largement séparées de la Bilateria, comme le montre l' arbre phylogénétique ; leurs lignées se sont séparées il y a des centaines de millions d'années. D'autres phylums (moins céphalés) ne sont pas représentés, pour plus de clarté.
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Arthropodes
Chez les arthropodes , la céphalisation a progressé avec une incorporation croissante de segments du tronc dans la région de la tête. Ceci était avantageux car cela permettait de faire évoluer des pièces buccales plus efficaces pour capturer et traiter les aliments. Les insectes sont fortement céphalés, leur cerveau est constitué de trois ganglions fusionnés attachés au cordon nerveux ventral, qui à son tour a une paire de ganglions dans chaque segment du thorax et de l'abdomen. La tête d'insecte est une structure élaborée composée de plusieurs segments fusionnés de manière rigide, et équipée d' yeux simples et composés , et de multiples appendices comprenant des antennes sensorielles et des pièces buccales complexes (maxillaires et mandibules).
Céphalopodes
Les mollusques céphalopodes, y compris le poulpe , le calmar , la seiche et le nautile, sont les invertébrés les plus intelligents et les plus céphalés, avec des sens bien développés, y compris des yeux `` caméra '' avancés et un grand cerveau.
Vertébrés
La céphalisation chez les vertébrés , le groupe qui comprend les mammifères , les oiseaux et les poissons , a été largement étudiée. Les têtes des vertébrés sont des structures complexes, avec des organes sensoriels distincts; un grand cerveau multi-lobé; mâchoires, souvent avec des dents; et une langue. Les céphalochordés comme le Branchiostoma (le lancelet, un petit animal ressemblant à un poisson avec très peu de céphalisation), sont étroitement liés aux vertébrés mais n'ont pas ces structures. Dans les années 1980, la nouvelle hypothèse de la tête proposait que la tête de vertébré soit une nouveauté évolutive résultant de l'émergence de la crête neurale et des placodes crâniens (zones épaissies de l' ectoderme ). Cependant, en 2014, un transitoire larve tissu du lancelet a été trouvé être pratiquement impossible à distinguer de la crête neurale dérivée de cartilage qui forme le vertébré crâne , ce qui suggère que la persistance de ce tissu et de l' expansion dans l'espace de tête entière pourrait être une voie évolutive viable à la formation de la tête de vertébré. Les vertébrés avancés ont un cerveau de plus en plus élaboré .