Ontogenija Gyvūnų vystymosi etapai ir jų savybės



The ontogenija tai yra procesas, kuriuo vyksta asmens vystymasis. Šis reiškinys prasideda tręšimu ir apima ekologiškų būtybių senėjimą. Biologija, atsakinga už ontogenijos tyrimą, yra vystymosi biologija.

Šiame procese genotipo „visas“ biologinės medžiagos genetinė informacija „vertimas“ vyksta fenotipui, kurį galime stebėti. Labiausiai dramatiška transformacija vyksta ankstyvosiose vystymosi stadijose, kai ląstelė transformuojama į pilną individą.

Šiuo metu vystymosi biologijos ir evoliucijos teorijos sintezė, žinoma kaip „evo-devo“, yra labai populiarus žinių lygis, kuris auga nepaprastai greitai. Šis naujas laukas siekia paaiškinti gyvų organizmų morfologijos didžiulės įvairovės raidą.

Indeksas

  • 1 „Ontogeny recylitates phylogeny“
    • 1.1 Istorinė perspektyva
    • 1.2 Dabartinis regėjimas
  • 2 Gyvūnų vystymosi etapai
    • 2.1 Oocitų brandinimas
    • 2.2 Tręšimas
    • 2.3 Embrionizacija
    • 2.4 Kiaušinių rūšys
    • 2.5 Sprogimas
    • 2.6
    • 2.7 Koelomo formavimasis
    • 2.8 Organogenezė
    • 2.9 Genų ekspresija ontogenijos metu
  • 3 Nuorodos

„Ontogeny recylitates phylogeny“

Istorinė perspektyva

Santykis tarp ontogenijos ir filogenijos buvo vyraujantis požiūris per visą XXI amžių. Plačiai žinoma, kad skirtingų rūšių organizmai embriono stadijose yra daug panašesni nei suaugusiųjų formomis. 1828 m. Karl Ernst von Baer pastebėjo šį modelį Vertebrata sybphylum.

Baeris įspėjo, kad tam tikrose tetrapodų rūšyse yra tam tikrų panašumų embrione, pvz., Žiaunose, notochorde, segmentacijoje ir galūnėse..

Jie formuojami prieš tipines charakteristikas, leidžiančias diagnozuoti atitinkamą grupę pagal pačią specifiškiausią hierarchinę klasifikaciją.

Šią idėją pertvarkė garsus ir vienas aistringiausių Čarlzo Darvino biologo, gimtojo Vokietijoje, Ernst Haeckel, sekėjų..

Haeckel yra įskaitytas į garsiąją frazę „ontogeny recylitates phylogeny“. Kitaip tariant, apibendrinimas siūlo, kad organizmo vystymasis atkartotų savo protėvių suaugusiųjų formų evoliucinę istoriją..

Dabartinis vaizdas

Nors šiandien ši frazė yra gerai žinoma, XXI a. Viduryje buvo aišku, kad Haeckelio pasiūlymas retai įvykdomas.

Garsioji paleontologė ir evoliucijos biologė S.J. Gouldas pristatė savo idėjas, susijusias su sutapimu, vadinamą „terminalo papildymo principu“. Gouldui apibendrinimas gali įvykti tol, kol evoliucinis pokytis įvyksta sekančiais etapais papildant protėvių ontogeniją.

Be to, taip pat turi būti įvykdyta, kad protėvių ontogenijos laiko trukmė turėtų būti sutrumpinta, kai linija vystosi..

Šiuolaikinės metodikos sugebėjo paneigti biogenetikos įstatyme siūlomą papildymo koncepciją.

Haeckel šis papildymas atsirado dėl nuolatinio organų vartojimo. Tačiau evoliuciniai organų naudojimo ir naudojimo padariniai buvo atmesti.

Dabar žinoma, kad žinduolių ir roplių embrioninių būsenų arkos niekada neturi suaugusių žuvų formos..

Be to, yra tam tikros raidos ar laiko, kada atsiranda tam tikri vystymosi etapai, skirtumai. Evoliucinėje biologijoje šis pokytis vadinamas heterochronija.

Gyvūnų vystymosi etapai

Ontogenija apima visus ekologiškų būtybių vystymosi procesus, pradedant tręšimu ir baigiant senėjimu.

Logiškai matyti, kad labiausiai dramatiškos transformacijos vyksta pirmosiose atkarpose, kur viena ląstelė gali formuoti visą individą. Toliau aprašysime ontogenijos procesą, pabrėžiant embrioninius etapus.

Oocito brandinimas

Oogenezės proceso metu kiaušinių ląstelė (moteriškoji gama, taip pat vadinama kiaušiniu) yra ruošiama tręšimui ir pirmiesiems vystymosi etapams. Tai vyksta kaupiant rezervinę medžiagą ateičiai.

Kiaušialąstės citoplazma yra aplinka, kurioje yra daug skirtingų biomolekulių, daugiausia RNR pasiuntiniai, ribosomos, perdavimo RNR ir kitos mašinos, reikalingos baltymų sintezei. Ląstelės branduolys taip pat patiria didelį augimą.

Šiam procesui spermos nereikia, jos strategija yra pašalinti visą galimą citoplazmą ir sutankinti branduolį, kad būtų išsaugoti nedideli matmenys.

Tręšimas

Įvykis, kuris žymi ontogenijos pradžią, yra apvaisinimas, kuris apima vyrų ir moterų gametų sąjungą, paprastai seksualinės reprodukcijos metu..

Išorinio apvaisinimo atveju, kaip ir daugelyje jūrų organizmų, abi lytinės ląstelės yra pašalinamos į vandenį ir atsitiktinai randamos.

Tręšiant individo diploidinį skaičių reintegruojasi ir leidžia derinti procesus tarp tėvų ir motinų genų.

Tam tikrais atvejais spermatozoidai nebūtini norint aktyvuoti vystymąsi. Tačiau daugeliui žmonių embrionas neatsiras teisingai. Taip pat, kai kurios rūšys gali daugintis po partenogenezės, kai normalus embriono vystymasis vyksta be spermos poreikio..

Priešingai, kai kuriems kiaušiniams reikalingas spermos aktyvavimas, tačiau į šį embrioną neįtraukiama šios lyties gametos genetinė medžiaga..

Spermatozoidai ir kiaušiniai turi būti tinkamai atpažinti, kad būtų galima įvykdyti visus po tręšimo įvykusius įvykius. Šį atpažinimą skatina kiekvienos rūšies specifinių baltymų serija. Taip pat yra kliūčių, kurios neleidžia kiaušiniui apvaisinti antrojo spermos.

Embrionizacija

Po apvaisinimo ir kiaušinių aktyvavimo atsiranda pirmieji vystymosi etapai. Segmentavimo metu embrionas pasikartoja, kad taptų ląstelių grupe, vadinama blastomerais.

Per pastarąjį laikotarpį ląstelių augimas neįvyksta, vyksta tik masės padalijimas. Galų gale jūs turite šimtus ar tūkstančius ląstelių, suteikdami kelią blastulos būsenai.

Kai embrionas vystosi, jis įgauna poliškumą. Todėl galime atskirti viename gale esantį augalų polių ir gyvulių polių, turtingą citoplazmu. Ši kryptis yra atskaitos taškas vystymuisi.

Kiaušinių rūšys

Priklausomai nuo kiaušinio trynio kiekio ir minėtos medžiagos pasiskirstymo, kiaušinis gali būti klasifikuojamas kaip oligolecitos, heterolecitos, telolecitos ir centrolecitos..

Pirmieji, kaip nurodo pavadinimas, yra nedidelis trynio kiekis ir visame kiaušinyje jis yra daugiau ar mažiau vienodas. Paprastai jo dydis yra mažas. Heterolecitai turi daugiau trynio nei oligolecitai, o trynys yra koncentruotos vegetatyviniame polyje.

Telolecitos turi gausų kiekį trynio, užimančių beveik visą kiaušinį. Galiausiai, centrolecitos turi visą koncentruotą trynį centriniame kiaušinio regione.

Blastavimas

Blastula yra masė, sudaryta iš ląstelių. Žinduoliuose šis ląstelių klasteris vadinamas blastocistu, o daugelyje gyvūnų ląstelės yra išdėstytos aplink centrinę skysčio ertmę, vadinamą blastocoel.

Blastulės būsenoje buvo galima pamatyti didelį DNR kiekio padidėjimą. Tačiau viso embriono dydis nėra daug didesnis nei originalus zigotas.

Grastravimas

Virškinimas paverčia blastulę sferiniu ir paprastu būdu, į daug sudėtingesnę struktūrą su dviem gemalų sluoksniais. Šis procesas yra nevienalytė, jei lyginame skirtingas gyvūnų linijas. Kai kuriais atvejais antrasis sluoksnis susidaro nepadarant vidinės ertmės.

Atverimas į žarnyną vadinamas blastoporo. Blastoporo likimas yra labai svarbi dviejų didžiųjų linijų pasiskirstymo ypatybė: protostomados ir deuterostomos. Pirmojoje grupėje blastoporas suteikia kilmę burnai, o antrajame - blastoporas yra anusas..

Taigi gastruloje yra du sluoksniai: išorinis, kuris supa blastoką, vadinamas ektodermu ir vidiniu sluoksniu, vadinamu endodermu..

Dauguma gyvūnų turi trečiąjį germinalinį sluoksnį, mezodermą, esantį tarp dviejų minėtų sluoksnių. Mesodermas gali būti suformuotas dviem būdais: ląstelės kyla iš blastoporo lūpų ventralinės srities ir iš ten jie daugėja arba išsiskiria iš centrinio archonterono sienelių..

Virškinimo pabaigoje ektodermas apima embrioną, o mezodermas ir endodermas yra vidinėje dalyje. Kitaip tariant, ląstelės turi kitokią galinę padėtį, nei jos pradėjo.

Koelomo formavimasis

Coelom yra kūno ertmė, kurią supa mezodermas. Taip atsitinka todėl, kad skrandžio proceso metu blastocelė yra beveik visiškai užpildyta mezodermu.

Šis celomática ertmė gali atsirasti dviem būdais: schizocélica arba enterocélica. Tačiau funkciniu požiūriu abi ritės yra lygiavertės.

Organogenezė

Organogenezę sudaro daugybė procesų, kuriuose kiekvienas organas yra suformuotas.

Svarbiausi įvykiai yra tam tikrų ląstelių migracija į vietą, kur jie reikalingi minėtam organui formuoti.

Genų ekspresija ontogenijos metu

Plėtros metu nustatyta, kad epigenezė vyksta trimis etapais: modelių formavimu, kūno padėties nustatymu ir galūnių bei skirtingų organų teisingos padėties indukcija..

Siekiant sukurti atsaką, yra tam tikrų genų produktų, vadinamų morfogenais (šių subjektų apibrėžimas yra teorinis, o ne cheminis). Šie darbai vyksta dėl diferencinio gradiento, suteikiančio erdvinę informaciją.

Kalbant apie dalyvaujančius genus, homeotiniai genai turi esminį vaidmenį asmenų vystyme, nes jie apibrėžia segmentų tapatybę.

Nuorodos

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., ir Wake, D. B. (1979). Dydis ir forma ontogenijoje ir filogenijoje. Paleobiologija, 5(3), 296-317.
  2. Curtis, H., ir Barnes, N. S. (1994). Kvietimas į biologiją. Macmillan.
  3. Gould, S. J. (1977). Onogeniškumas ir filogenija. Harvardo universiteto leidykla.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Stuburiniai: lyginamoji anatomija, funkcija, evoliucija. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M. L., ir McNamara, K.J. (2013). Heterochronija: ontogenijos evoliucija. „Springer Science & Business Media“.