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En biología, y más específicamente en zoología, la cefalización es proceso evolutivo que tiende a concentrar la mayor parte del sistema nervioso, la boca y los órganos sensoriales de un animal con simetría bilateral en uno de los extremos del cuerpo.
Dicho en palabras más simples, se refiere a la aparición evolutiva de una cabeza donde se concentra y centraliza la mayor parte del sistema nervioso en forma de un cerebro, y que también contiene la boca, los ojos, la nariz y otros órganos sensoriales importantes para la supervivencia.
La mayoría de los organismos con simetría bilateral poseen un extremo anterior y un extremo posterior. El primero se distingue justamente por la presencia de la cabeza y porque apunta hacia la dirección preferida de movimiento o locomoción.
La cefalización aporta una serie de ventajas evolutivas particularmente importantes para animales que gozan de buena movilidad, pero que no resultan tan importantes para algunas especies que no se mueven, o para aquellas que se pueden mover indistintamente en cualquier dirección.
Estas ventajas han hecho de la cefalización una de las tendencias evolutivas más marcadas y diseminadas a lo largo de una gran diversidad de especies animales.
Ventajas de la cefalización
Desarrollo de un cerebro
Una de las ventajas más importantes de la cefalización es que lleva a la concentración del sistema nervioso en un solo órgano, es decir, el cerebro. Al tener todo el sistema nervioso concentrado en un solo sitio, los impulsos nerviosos tienen que recorrer menos distancia, lo que hace que el procesamiento de los estímulos de los órganos sensoriales y la producción de respuestas se haga de forma mucho más rápida y eficiente.
También se crean redes neuronales mucho más complejas, lo que da origen a la inteligencia característica de los vertebrados y otros animales.
Mayor eficiencia en la consecución de alimento
Tener concentrados en un mismo sitio el cerebro, los órganos sensoriales y la boca ayuda a que los animales puedan analizar su entorno en busca de alimentos de forma más eficiente y efectiva, lo que representa una clara ventaja evolutiva. Por ejemplo, los bigotes o vibrisas de los felinos les ayudan a detectar presas en la oscuridad cuando están muy cerca y no las pueden ver.
Mejora la orientación y el desplazamiento direccional
Una de las características de los animales con simetría bilateral es que se mueven “hacia adelante”, en la dirección del plano de simetría. La presencia de una cabeza con la mayoría de los órganos sensoriales en la región anterior les confiere a los animales una visión más clara del lugar hacia donde se dirigen.
La cefalización durante la gestación
La cefalización es un proceso tan arraigado en nuestro genoma, que el proceso de formación del sistema nervioso central durante la gestación comienza muy pronto, solo dos semanas después de la concepción. Es una de las tendencias de desarrollo más tempranas y fáciles de detectar en el embrión en desarrollo.
Ejemplos de cefalización
Son incontables los ejemplos de especies animales que desarrollaron cabezas a lo largo de miles y miles de años de evolución, y pertenecen a linajes muy variados, como se presenta a continuación:
Cefalización de los artrópodos
En los artrópodos son invertebrados que incluyen a los insectos, arácnidos, miriápodos y crustáceos. La cefalización en estos animales ocurrió por medio de la incorporación progresiva de segmentos del tronco hacia la región de la cabeza, lo que implicó el desarrollo de bocas más efectivas al momento de conseguir comida. Entre los artrópodos, los insectos tienen un alto grado de cefalización y una cabeza bien marcada, con un cerebro compuesto por la fusión de tres ganglios.
Cefalización de los cefalópodos
Los moluscos cefalópodos son otro ejemplo de invertebrados con un alto grado de cefalización. Incluyen a los pulpos y los calamares y son los que tienen el sistema nervioso más complejo y evolucionado de todos los invertebrados, con una relación de masa cerebral a corporal comparable a la de los vertebrados endotérmicos. Por ello, estos animales marinos incluyen algunos de los más inteligentes del océano.
Cefalización de los vertebrados
Los vertebrados son el grupo de animales que incluyen a los que presentan el mayor grado de cefalización y los sistemas nerviosos y sensoriales más complejos y especializados. Además de a los seres humanos y los demás mamíferos, incluye a las aves, los reptiles, anfibios y los peces. La cefalización en estos animales se caracteriza por el desarrollo de cerebros lobulares grandes, con un inmenso número de interconexiones nerviosas que los hacen capaces de procesar una gran cantidad de información de manera muy rápida.
Sin embargo, cabe resaltar que no todos los vertebrados tienen el mismo grado de cefalización. De hecho, existe una especie de pez llamado anfioxo o pez lanceta (Branchiostoma lanceolatum), naturalmente un vertebrado, pero que posee muy poca cefalización y una “cabeza” casi indistinguible de la cola. Sin embargo, esto es más la excepción que la regla.
