Mugurkaulnieku neirohumorālā regulācija evolūcijas gaitā kļuva arvien sarežģītāka un precīzāka, jo dzīvniekiem bija nepieciešams efektīvāk uztvert apkārtējās vides pārmaiņas un pielāgot tām organisma darbību. Nervu sistēmā pakāpeniski attīstījās sarežģītāki nervu centri un smadzenes, kas ļauj ātri uztvert un apstrādāt informāciju, savukārt endokrīnā sistēma nodrošina ilgstošāku organisma procesu regulēšanu, piemēram, augšanu, vielmaiņu, vairošanos un reakciju uz stresu.
1. Zīdītāji
Zīdītājiem ir ļoti attīstīta nervu sistēma, kuras svarīgākā daļa ir galvas smadzenes. Smadzenēs īpaši attīstītas ir smadzeņu puslodes, kuru garoza piedalās informācijas apstrādē, mācīšanās procesā, atmiņā un sarežģītas uzvedības kontrolē. Zīdītāju nervu sistēma ļauj tiem ātri reaģēt uz apkārtējās vides izmaiņām un arī mācīties no pieredzes. Daudzi zīdītāji spēj atcerēties iepriekš pieredzētas situācijas, apgūt jaunus uzvedības paņēmienus un pielāgot savu uzvedību.
Piemēram, lācis ar maņu orgāniem uztver apkārtējās vides signālus – ūdens kustību vai skaņas, un šo informāciju apstrādā nervu sistēma. Atbilstoši saņemtajai informācijai smadzenes koordinē muskuļu darbību, ļaujot dzīvniekam ātri mainīt kustības, ķerot zivis vai peldot pretējā virzienā.
Lāča nervu sistēmas precīzā darbība ļauj efektīvi ķert zivis
Zīdītājiem nozīmīga ir arī humorālā regulācija. Hormoni regulē augšanu, vielmaiņu, vairošanos, organisma reakciju uz stresu un citus procesus. Dažiem zīdītājiem, piemēram, sikspārņiem un murkšķiem, pirms ziemošanas sirdsdarbība palēninās, ķermeņa temperatūra pazeminās.
Sikspārnim ziemošanas laikā palēninās sirdsdarbība un pazeminās ķermeņa temperatūra, ko nodrošina vairogdziedzera izdalītie hormoni
2. Putni
Putniem ir labi attīstīta nervu sistēma, kas nodrošina sarežģītu kustību koordināciju un uzvedību. Smadzeņu uzbūve ir pielāgota putnu dzīvesveidam, īpaši lidošanai, izcilai redzei un kustību koordinācijai. Putniem labi attīstītas ir smadzeņu daļas, kas saistītas ar kustību koordināciju un informācijas apstrādi. Smadzenītes ir īpaši nozīmīgas, jo lidošanas laikā nepieciešama ļoti precīza ķermeņa kustību koordinācija un līdzsvara saglabāšana.
Putniem, tāpat kā citiem mugurkaulniekiem, darbojas arī hormonālā regulācija. Hormoni ietekmē augšanu, vielmaiņu, vairošanos un sezonālas organisma pārmaiņas. Mērenajā joslā dzīvojošie putni, piemēram, strazdi, spēj uztvert, ka pavasarī dienas kļūst garākas. Informāciju par gaismu uztver putna nervu sistēma un iekšējais "bioloģiskais pulkstenis", kas atrodas smadzenēs. Šīs informācijas ietekmē izdalās hormoni, kuri veicina dziedāšanu, ligzdu veidošanu.
Paradīzes putnu dzimtas tēviņš ir sagatavojies riestam
3. Abinieki
Abiniekiem dzīvesveids ir cieši saistīts ar ūdens un sauszemes vidi, tādēļ to organisms pielāgojas gan temperatūras, gan mitruma un citu vides apstākļu izmaiņām. Neirohumorālā regulācija palīdz koordinēt šos procesus. Piemēram, vardes tēviņš pārošanās laikā izdod raksturīgu saucienu, lai pievilinātu mātīti. Mātītes maņu orgāni uztver šo skaņu, informācija caur nervu sistēmu nonāk smadzenēs, kur tā tiek apstrādāta un ietekmē uzvedību – mātīte dodas tuvumā tēviņiem. Pētījumi ar zaļajām koku vardēm rāda, ka tēviņu pārošanās saucieni var ietekmēt arī mātīšu endokrīno sistēmu.
Ļoti uzskatāma abinieku humorālā regulācija ir kurkuļa metamorfoze, jo kurkuļa organismā palielinās vairogdziedzera hormonu daudzums. Šie hormoni izraisa virkni pārmaiņu – attīstās kājas, mainās galvas un gremošanas sistēmas uzbūve, attīstās plaušas un pakāpeniski noārdās aste.
Vardes kurkuļu metamorfozi nodrošina vairogdziedzera hormoni
4. Rāpuļi
Rāpuļiem nervu sistēma ir sarežģītāka nekā abiniekiem, un tiem ir labāk attīstītas smadzeņu puslodes. Rāpuļu uzvedībā nozīmīga ir apkārtējās vides uztvere, kustību koordinācija un hormonālā regulācija.
Rāpuļi paši nespēj uzturēt nemainīgu ķermeņa temperatūru tādā veidā kā zīdītāji, tādēļ tie izmanto uzvedību. Piemēram, ķirzaka no rīta iznāk saulē, lai sasildītos, bet, kad kļūst pārāk karsti, pārvietojas ēnā. Smadzenes saņem informāciju par temperatūru un koordinē atbilstošu uzvedību.
Dažām bruņurupuču un krokodilu sugām pēcnācēja dzimumu ietekmē inkubācijas temperatūra – temperatūra, kāda ir olai tās attīstības laikā.
Daudziem bruņurupučiem zemāka olu temperatūra veicina tēviņu, bet augstāka temperatūra – mātīšu attīstību
5. Zivis
Zivju nervu sistēma ir pielāgota dzīvei ūdensvidē. Smadzenes saņem informāciju no dažādiem maņu orgāniem un nodrošina kustību, barošanās un aizsargreakciju koordināciju. Zivīm īpaši nozīmīgas ir maņas, kas palīdz uztvert ūdens kustības, ķīmiskās vielas, gaismu un citus apkārtējās vides signālus. Daudzas zivis spēj uztvert arī ūdens spiediena un kustības izmaiņas ar sānu līnijas palīdzību. Ja tuvumā strauji pārvietojas plēsējs vai cita zivs, sānu līnija uztver ūdens kustības, informācija nonāk nervu sistēmā un zivs var ļoti ātri mainīt peldēšanas virzienu.
Zivju organismā darbojas arī hormoni, kas regulē augšanu, vielmaiņu, vairošanos, ūdens un sāļu līdzsvaru. Piemēram, Atlantijas lasis pirms migrācijas uz jūru organismā notiek pārmaiņas, kas ļauj pielāgoties jūras sāļajam ūdenim.
Visiem mugurkaulniekiem ir galvas un muguras smadzenes, tomēr smadzeņu uzbūve un dažādu smadzeņu daļu attīstības pakāpe atšķiras.
Mugurkaulnieku smadzeņu attīstības pakāpe ir atšķirīga
| Mugurkaulnieku grupa | Dzīvesveids un vide → nervu sistēmas un smadzeņu īpatnības |
|---|---|
| Zīdītāji | Dzīvo ļoti daudzveidīgās vidēs un izmanto dažādus pārvietošanās, barošanās un sociālās uzvedības veidus. Īpaši attīstīta ir galvas smadzeņu garoza, kas nodrošina sarežģītu informācijas apstrādi, mācīšanos, atmiņu, lēmumu pieņemšanu un uzvedības regulēšanu. |
| Putni | Aktīvi pārvietojas, daudzas sugas lido, tādēļ nepieciešama ļoti precīza kustību koordinācija un ātra redzes informācijas apstrāde. Īpaši attīstītas ir smadzenītes, kas nodrošina lidojuma koordināciju un līdzsvaru, kā arī smadzeņu zonas, kas apstrādā redzes informāciju. |
| Rāpuļi | Pārsvarā dzīvo uz sauszemes un bieži izmanto redzi un ožu, lai atrastu barību, partnerus un izvairītos no plēsējiem. Salīdzinājumā ar abiniekiem ir attīstītākas smadzeņu puslodes, kas saistītas ar sarežģītāku uzvedības regulēšanu un maņu informācijas apstrādi. Smadzenes ļauj efektīvāk koordinēt medības, orientēties apkārtējā vidē un pielāgoties sezonālām pārmaiņām. |
| Abinieki | Dzīvo gan ūdenī, gan uz sauszemes, tādēļ nervu sistēmai jānodrošina pielāgošanās atšķirīgām vidēm. Smadzenes sarežģītākas nekā zivīm, taču smadzenes joprojām ir salīdzinoši vienkāršas. Nervu sistēma koordinē kustības, maņu informācijas apstrādi un reakcijas uz apkārtējās vides pārmaiņām. |
| Zivis | Dzīvo ūdensvidē, kur svarīga ir ātra kustību koordinācija un apkārtējās vides uztvere. Smadzenēs īpaši nozīmīgas ir vidussmadzenes, kas apstrādā redzes informāciju, kā arī smadzenītes, kas palīdz koordinēt peldēšanu un ķermeņa līdzsvaru. Daudzām zivīm svarīga ir arī sānu līnija, kas uztver ūdens kustības un vibrācijas. |