ONTOZĖ: GYVŪNŲ VYSTYMOSI STADIJOS IR JŲ YPATYBĖS - BIOLOGIJA - 2025

Ontogeny yra procesas, kurio metu vyksta individo vystymąsi. Šis reiškinys prasideda nuo apvaisinimo ir tęsiasi iki organinių būtybių senėjimo. Biologijos sritis, atsakinga už ontogenezės tyrimą, yra raidos biologija.

Šiame procese įvyksta genotipo - visos biologinio darinio genetinės informacijos - „vertimas“ į fenotipą, kurį galime stebėti. Dramatiškiausia transformacija įvyksta ankstyvosiose vystymosi stadijose, kai ląstelė virsta visišku individu.

Romėnai, GJ; įkėlė į Vikipediją en: Vartotojas: Phlebas; aprašymo puslapio autoriai: en: Vartotojas: Phlebas, en: Vartotojas: SeventyThree, per „Wikimedia Commons“

Šiandien raidos biologijos ir evoliucijos teorijos, žinomos kaip „evo-devo“, sintezė yra labai populiari žinių visuma, kuri auga per greitai. Ši naujovė siekia paaiškinti didžiulės morfologijų, kurias demonstruoja gyvieji organizmai, evoliuciją.

"Ontogenas pakartoja filogeniją"

Istorinė perspektyva

Ryšys tarp ontogenezės ir filogenezijos buvo vyraujantis XXI a. Plačiai žinoma, kad skirtingos organizmų rūšys embriono stadijose yra daug panašesnės nei suaugusios. 1828 m. Karlas Ernstas von Baeris pastebėjo šį modelį Vertebrata sybphylum.

Baeris pažymėjo, kad skirtingų rūšių tetrapodų embrionas turi tam tikrų panašumų, tokių kaip žiaunos, notochord, segmentai ir pelekų formos galūnės.

Jie formuojami anksčiau nei būdingi požymiai, leidžiantys diagnozuoti nagrinėjamą grupę konkretesne hierarchine klasifikavimo tvarka.

Šią idėją iš naujo suformulavo garsusis ir vienas aistringiausių Charleso Darwino pasekėjų - vokiečių kilmės biologas Ernstas Haeckelis.

Haeckeliui priskiriama garsioji frazė: „Ongeny atkuria filogeniją“. Kitaip tariant, reziumuojant siūloma, kad organizmo vystymasis pakartotų jo evoliucijos istoriją nuo suaugusių protėvių formų.

Dabartinė vizija

Nors ši frazė šiandien yra gerai žinoma, iki XXI amžiaus vidurio buvo aišku, kad Haeckelio pasiūlymas retai įgyvendinamas.

Garsusis paleontologas ir evoliucijos biologas SJ Gouldas išdėstė savo idėjas dėl pakartotinės reabilitacijos vadindamas „galutinio papildymo principu“. Gould kartojimas gali vykti tol, kol evoliuciniai pokyčiai įvyksta pridedant etapus protėvio ontogenezės pabaigoje.

Lygiai taip pat turėtų būti tiesa, kad protėvių ontogenezių laikinė trukmė turėjo būti sutrumpinta, vystantis giminaičiams.

Šiandien šiuolaikinėmis metodikomis pavyko paneigti biogenetiniame įstatyme pasiūlytą papildymo sąvoką.

Haeckel šis papildymas įvyko dėl nuolatinio organų naudojimo. Tačiau evoliuciniai organų naudojimo ir netinkamo naudojimo padariniai buvo atmesti.

Šiuo metu žinoma, kad žinduolių ir roplių embriono stadijose esančios šakinės arkos niekada neturi tokios formos, kaip ir suaugusios žuvys.

Be to, tam tikruose vystymosi etapuose laikas ir laikas skiriasi. Evoliucinėje biologijoje šis pokytis vadinamas heterochronija.

Gyvūnų raidos etapai

Ontogenija apima visus organinių būtybių vystymosi procesus, pradedant nuo apvaisinimo ir baigiant senėjimu.

Logiškai mąstant, pačios dramatiškiausios transformacijos įvyksta pirmosiose stadijose, kai viena ląstelė sugeba suformuoti visą individą. Toliau aprašysime ontogenezės procesą, pabrėždami embriono stadijas.

Oocitų brendimas

Ogenezės proceso metu kiaušialąstė (moteriškoji gametė, dar vadinama kiaušiniu) ruošiasi tręšti ir ankstyvosiose vystymosi stadijose. Tai įvyksta kaupiant atsargų medžiagą ateičiai.

Kiaušialąstės citoplazma yra aplinka, kurioje gausu įvairių biomolekulių, daugiausia pasiuntinių RNR, ribosomų, pernešančios RNR ir kitų mechanizmų, reikalingų baltymų sintezei. Ląstelės branduolys taip pat smarkiai auga.

Spermatozoidams šio proceso nereikia, jų strategija yra pašalinti kiek įmanoma daugiau citoplazmos ir kondensuoti branduolį, kad būtų išsaugoti maži matmenys.

Tręšimas

Įvykis, žymintis ongenijos pradžią, yra apvaisinimas, apimantis vyro ir moters lytinių organų sąjungą, paprastai lytinio dauginimosi metu.

Išorinio apvaisinimo atveju, kaip pasitaiko daugelyje jūros organizmų, abi lytinės ląstelės yra išmetamos į vandenį ir randamos atsitiktinai.

Apvaisinant, individo diploidinis skaičius yra vėl integruotas ir tai leidžia derinti tėvystės ir motinos genus.

Tam tikrais atvejais spermatozoidai nėra būtini norint suaktyvinti vystymąsi. Tačiau daugumoje asmenų embrionas vystosi netinkamai. Panašiai kai kurios rūšys gali daugintis per partenogenezę, kai normalus embriono vystymasis vyksta be spermos.

Kai kuriems kiaušinėliams, priešingai, reikia suaktyvinti spermą, tačiau šio vyriškos lyties lytinių organų genetinės medžiagos į embrioną neįtraukiama.

Sperma ir kiaušialąstė turi būti tinkamai atpažįstami, kad būtų galima įvykti po apvaisinimo. Šį pripažinimą skatina kiekvienai rūšiai būdingi baltymai. Taip pat yra kliūčių, kurios neleidžia apvaisintam kiaušiniui pasiekti antrosios spermos.

Embriogenezė

Apvaisinus ir suaktyvinus kiaušinį, įvyksta pirmosios vystymosi stadijos. Segmentuojant embrionas pakartotinai dalijasi ir tampa ląstelių, vadinamų blastomerais, grupe.

Šiuo paskutiniu laikotarpiu ląstelės neauga, tik masė dalijasi. Galų gale jūs turite šimtus ar tūkstančius ląstelių, suteikiančių kelią blastulės būsenai.

Embrionas vystosi ir įgyja poliškumą. Todėl galima atskirti augalų stulpus, esančius viename gale, ir gyvūninius stulpus, kuriuose gausu citoplazmos. Ši ašis yra atskaitos taškas plėtrai.

Kiaušinių rūšys

Atsižvelgiant į kiaušinio trynio kiekį ir minėtos medžiagos pasiskirstymą, kiaušinis gali būti klasifikuojamas kaip oligolecitai, heterolecitai, telolecitai ir centrolecitai.

Pirmieji turi, kaip rodo jų pavadinimas, nedidelį kiekį trynio ir beveik ar tolygiai pasiskirsto kiaušinyje. Paprastai jo dydis yra mažas. Heterolecitai turi daugiau trynio nei oligolecitai, o trynys koncentruojasi ties vegetatyviniu poliu.

Telolecitose yra gausus trynio kiekis, užimantis beveik visą kiaušinį. Galiausiai centrolecitose visas trynys susikaupia centriniame kiaušinio regione.

Blastuliacija

Blastula yra ląstelių masė. Žinduoliuose ši ląstelių grupė vadinama blastocista, tuo tarpu daugumos gyvūnų ląstelės yra išdėstytos aplink centrinę skysčio ertmę, vadinamą blastocele.

Blastula būsenoje buvo įmanoma parodyti didelį DNR kiekio padidėjimą. Tačiau viso embriono dydis nėra daug didesnis už pradinį zigotą.

Geografija

Gastruliacija paverčia sferinę ir paprastą blastulę į daug sudėtingesnę struktūrą su dviem gemalo sluoksniais. Šis procesas yra nevienalytis, jei palyginsime skirtingas gyvūnų rūšis. Kai kuriais atvejais, nesudarant vidinės ertmės, formuojamas antrasis sluoksnis.

Anga žarnyne vadinama blastopore. Blastoporos likimas yra labai svarbus bruožas skirstant dvi dideles linijas: protostomatus ir deuterostomus. Pirmoje grupėje blastopore atsiranda burna, o antroje - blastopore atsiranda išangė.

Taigi, gastrula yra du sluoksniai: išorinis sluoksnis, kuris supa blastocele, vadinamas ektoderma, ir vidinis sluoksnis, vadinamas endoderma.

Daugelis gyvūnų turi trečią gemalo sluoksnį - mezodermą, esantį tarp dviejų aukščiau paminėtų sluoksnių. Mezoderma gali būti suformuota dviem būdais: ląstelės atsiranda iš blastoporos lūpos ventralinės srities ir iš ten jos dauginasi arba atsiranda iš archnterono sienų centrinio regiono.

Gastrikuliacijos pabaigoje ektoderma uždengia embrioną, o mezoderma ir endoderma yra vidinėje dalyje. Kitaip tariant, ląstelių galinė padėtis skiriasi nuo tos, kurioje jie prasidėjo.

Coelomo formavimas

Koeloma yra kūno ertmė, kurią supa mezoderma. Taip atsitinka todėl, kad gastrikacijos proceso metu blastocele beveik visiškai užpildyta mezoderma.

Ši koelomatinė ertmė gali atsirasti dviem būdais: šizoceliniu arba enterocelišku. Tačiau abi coelomos yra funkciškai lygiavertės.

Organogenezė

Organogenezė apima daugybę procesų, kurių metu suformuojami visi organai.

Svarbiausi įvykiai yra tam tikrų ląstelių migracija į vietą, kur jos būtinos minėtam organui suformuoti.

Genų ekspresija ontogenezės metu

Vystant buvo nustatyta, kad epigegenezė vyksta trimis etapais: modelio formavimas, kūno padėties nustatymas ir teisingos galūnių ir skirtingų organų padėties indukcija.

Norint sukurti atsaką, yra tam tikri genų produktai, vadinami morfogenais (šių subjektų apibrėžimas yra teorinis, o ne cheminis). Šie darbai suformuojami diferenciniame gradiente, teikiančiame erdvinę informaciją.

Kalbant apie susijusius genus, homeotiniai genai vaidina esminį vaidmenį individų vystymuisi, nes jie apibrėžia segmentų tapatumą.

Nuorodos

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Dydis ir forma ongenijoje ir filogenezijoje. Paleobiologija, 5 (3), 296-317.
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Kvietimas į biologiją. Macmillanas.
3. Gould, SJ (1977). Ontogenija ir filogenija. Harvard University Press.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai. „McGraw“ - kalva.
5. Kardongas, KV (2006). Stuburiniai gyvūnai: lyginamoji anatomija, funkcijos, evoliucija. McGraw-Hill.
6. McKinney, L. L. ir McNamara, KJ (2013). Heterochronija: ontogenezės raida. „Springer“ mokslo ir verslo žiniasklaida.