Beyin gibi komplike bir yapı nasıl evrimleşti ve ilk ne zaman ortaya çıktı?

Sinir Sistemlerinin Evrimi

Sinir sistemleri, günümüzde yaşayan Trichoplax’a benzeyen, toprak üstündeki miktobiyal örtü üzerinde hareket edip onları dış sindirim ile alan, olaya yönelik algılamayı kazanan hayvanlarda Ediakaran Dönemi'nde ortaya çıktı. (2)

Farklı hayvan şubelerindeki sinir sistemlerinin Bilateria’ya ait ortak bir atadan köken alıp bir kez evrimleştiğini gösteren kanıtlar; kordalı merkezi sinir sisteminin, Hemichoradata benzeri ektodermal sinir ağına sahip olan atasal Deuterostomia’dan (omurgalılar, denizyıldızları ve Crinoideya'yı içerir) köken aldığını ve Protostomia (eklembacaklılar, yumuşakçalar ve tardigradalar) ile Chordate’larda bağımsız olarak evrimleştiğini savunan görüşe göre daha ağır basar. (1) Omurgalılarda ve diğer beyne sahip taksonlardaki canlılarda beynin oluşumunu sağlayan genlerin benzerlikleri de bu bulguları destekler niteliktedir. (3)

Beyin Evrimi

Omurgalılar ve omurgasızlarda bulunan homeotik boşluk ve sefalik boşluk genleri sinir yapılarının anterio-peosterior (ön-arka) doğrultuda uzanmalarına ve oluşan anterior (ön) uçtan beynin köken almasına neden oldu. (6)

Eklembacalıklarda beyin Kerygmachela’da 521 milyon yıl önce evrimleşti. (14)

Beyin bölgelerinin gelişimi için genetik koda sahip olan (7) (8) Urbilateria’larda beyin benzeri yapı oluşmaya başladı. Omurgalı beyin yapısı 500 milyon yıl önce evrimleşti. (4) (5)

Memelilerde beyin yapısı değişiminde önemli değişiklikler oldu, gececiliğe yönelen erken memelilerde, görsellikten ziyade koku aracılığıyla yol bulma davranışının gelişmeye başlamasıyla bilişsel kapasiteyle doğudan ilintili olmaksızın serebral korteks ortaya çıktı. (9)

İnsan evriminde son beş milyon yılda beyin üç katına çıktı (10) ve primatlardan başka bir memelide bulunamayan, atalarındaki birincil görsel korteks ile ilişkisi olan prefrontal korteks yapısı büyüdü. (11) Beynin evrimi boyunca insanlardaki neokorteks erken memelilerdekine göre 10 kat büyüdü. (10)

Uzun zamana yayılan bir evrimsel tarihi olan, Bilateria'daki hayvanlar için yönetici konumda olan beyin, omurgasız şubelerindeki aynı kökenden ilerleyen gelişimleri hariç tutulursa, omurgalılara giden hatta çeşitli dönemlerde edindiği özelliklerle ve bilişin gelişimiyle paralel olarak 500 milyon yıldan uzun bir süre önce (13), muhtemelen 560 milyon yıl önceden köken alan bilinç, biliş ile beraber evrimleşti (12) ve beyin bölgelerinin yapıları ve bağlantıları omurgalılardaki bağımsız taksonlardaki büyümeleri ve insana doğru gelen hat üzerinde takip eden memeli ve daha sonra primat beyinlerinin gelişiminin ardından gelen insan evrimindeki seçilim baskılarının gerekli kılmasıyla kompleks düşünce üretebilme yetisinin artmasıyla sonuçlandı. (15)