GYVŪNŲ IR AUGALŲ ORGANOGENEZĖ IR JŲ YPATYBĖS - BIOLOGIJA

Organogenezės biologijos plėtrą, yra permainų laikas, kur trys sluoksniai, sudarantys embrioną tapti rasti išvystyta asmenų organų skaičius.

Laikinai įsitraukę į embriono vystymąsi, organogenezės procesas prasideda gastrikacijos pabaigoje ir tęsiasi iki organizmo gimimo. Kiekvienas embriono gemalinis sluoksnis yra diferencijuojamas į konkrečius organus ir sistemas.

Šaltinis: Anatomistas90

Žindukams ektoderma sukelia išorines epitelio struktūras ir nervinius organus. Mezoderma iki žandikaulio, ertmės, kraujotakos organai, raumenų sistema, skeleto dalis ir urogenitalinė sistema. Galiausiai endoderma sukuria kvėpavimo takų, ryklės, kepenų, kasos, šlapimo pūslės gleivinės ir lygiųjų raumenų epitelį.

Kaip galime daryti išvadą, tai yra gerai sureguliuotas procesas, kai pradinės ląstelės patiria specifinę diferenciaciją, kur išreiškiami specifiniai genai. Šį procesą lydi ląstelių signalizacijos kaskados, kai stimulus, kurie moduliuoja ląstelės tapatumą, sudaro tiek išorinės, tiek vidinės molekulės.

Augaluose organogenezės procesas vyksta iki organizmo mirties. Paprastai daržovės gamina organus visą gyvenimą - lapus, stiebus ir žiedus. Šį reiškinį lemia augalų hormonai, jų koncentracija ir santykiai.

Kas yra organogenezė?

Vienas išskirtinių įvykių organizmų biologijoje yra greitas mažos apvaisintos ląstelės pavertimas individu, sudarytu iš daugybės ir sudėtingų struktūrų.

Ši ląstelė pradeda dalytis ir ateina taškas, kuriame mes galime atskirti gemalo sluoksnius. Organų formavimasis vyksta proceso metu, vadinamu organogeneze, ir įvyksta po segmentų ir skrandžio (kiti embriono vystymosi etapai).

Kiekvienas pirminis audinys, susiformavęs gastrikacijos metu, organogenezės metu išsiskiria į specifines struktūras. Stuburiniuose gyvūnuose šis procesas yra labai vienodas.

Organogenezė yra naudinga norint nustatyti embrionų amžių, nustatant kiekvienos struktūros vystymosi stadiją.

Gyvūnų organogenezė

Embrioniniai sluoksniai

Organizmų vystymosi metu susidaro embriono arba gemalo sluoksniai (nepainioti su lytinėmis ląstelėmis, tai kiaušialąstelėmis ir spermatozoidais), struktūros, dėl kurių atsiras organai. Daugialąsčių gyvūnų grupė turi du gemalų sluoksnius - endodermą ir ektodermą - ir yra vadinami diploblastiniais.

Jūros anemonai ir kiti gyvūnai priklauso šiai grupei. Kitą grupę sudaro trys sluoksniai, paminėti aukščiau, o trečiasis, esantis tarp jų: mezoderma. Ši grupė yra žinoma kaip triploblastinė. Atminkite, kad nėra jokio biologinio termino, nurodančio gyvūnus, turinčius vieną gemalo sluoksnį.

Nustačius visus tris embriono sluoksnius, prasideda organogenezės procesas. Kai kurie labai specifiniai organai ir struktūros yra gaunami iš tam tikro sluoksnio, nors nenuostabu, kad kai kurie susidaro iš dviejų gemalo sluoksnių. Tiesą sakant, nėra organų sistemų, atsirandančių iš vieno gemalo sluoksnio.

Svarbu pabrėžti, kad ne sluoksnis pats sprendžia struktūros likimą ir diferenciacijos procesą. Priešingai, lemiamas veiksnys yra kiekvienos ląstelės padėtis kitų atžvilgiu.

Kaip vyksta organų formavimasis?

Kaip minėjome, organai yra gaunami iš tam tikrų embrionų sluoksnių, sudarančių jūsų embrionus, regionų. Susidarymas gali atsirasti susidarius raukšlėms, pertvaroms ir kondensatams.

Sluoksniuose gali pradėti formuotis raukšlės, kurios vėliau sukuria vamzdelį primenančias struktūras - vėliau pamatysime, kad šis procesas sukelia nervinį vamzdį stuburiniams. Lytinis gemalo sluoksnis taip pat gali suskaidyti ir atsirasti pūslelių ar plėvelių.

Toliau aprašysime pagrindinį organų formavimo planą, pradedant nuo trijų gemalų sluoksnių. Šie modeliai buvo aprašyti modelinių organizmų stuburiniuose. Kiti gyvūnai proceso metu gali skirtis.

Ektoderma

Didžioji dalis epitelio ir nervų audinių yra iš ektodermos ir yra pirmieji organai, kurie atsiranda.

Notochord yra viena iš penkių chordatų diagnostinių savybių - štai iš kur kilo grupės pavadinimas. Po juo yra ektodermos sustorėjimas, dėl kurio atsiras nervinė plokštelė. Plokštės kraštai pakeliami, po to sulenkiami, sukuriant pailgą tuščiavidurį vidinį vamzdį, vadinamą tuščiaviduriu nerviniu dorsaliniu vamzdžiu, arba tiesiog nerviniu vamzdžiu.

Nervinis vamzdelis sukuria daugumą nervų sistemą sudarančių organų ir struktūrų. Priekinis regionas plečiasi, formuodamas smegenų ir kaukolės nervus. Vystantis, formuojasi nugaros smegenys ir stuburo motoriniai nervai.

Periferinę nervų sistemą atitinkančios struktūros yra gaunamos iš nervų keteros ląstelių. Tačiau žievė ne tik sukuria nervinius organus, bet ir dalyvauja formuojant kaukolę sudarančias pigmentines ląsteles, kremzlę ir kaulą, autonomines nervų sistemos ganglijas, kai kurias endokrinines liaukas.

Endodermas

Šakiniai vargonai

Daugumos stuburinių gyvūnų maitinimo kanalas yra suformuotas iš primityvios žarnos, kur galutinis vamzdelio regionas atsidaro į išorę ir linijuojasi su ektoderma, o likęs vamzdelio kraštas yra su endoderma. Iš priekinės žarnos srities kyla plaučiai, kepenys ir kasa.

Kvėpavimo takai

Vieną iš virškinamojo trakto darinių sudaro ryklės divertikulai, kurie atsiranda embriono vystymosi pradžioje visuose stuburiniuose. Žuvyse žiaunų arkos sukuria žiaunas ir kitas atramines struktūras, kurios išlieka suaugusiesiems ir leidžia ištraukti deguonį iš vandens telkinių.

Evoliucinėje evoliucijoje, kai varliagyvių protėviai pradeda kurti gyvenimą už vandens ribų, žiaunos nebėra būtinos ar naudingos kaip oro kvėpavimo organai ir yra funkciniu būdu pakeistos plaučiais.

Taigi kodėl antžeminiai stuburinių embrionai turi žiaunų arkas? Nors jie nėra susiję su gyvūnų kvėpavimo funkcijomis, jie būtini kuriant kitas struktūras, tokias kaip žandikaulis, vidinės ausies struktūros, tonzilės, prieskydinės liaukos ir užkrūčio liauka.

Mesodermas

Mezoderma yra trečias gemalo sluoksnis ir papildomas sluoksnis, atsirandantis triploblastiniams gyvūnams. Tai susiję su griaučių raumenų ir kitų raumenų audinių, kraujotakos sistemos, organų, dalyvaujančių išsiskyrime ir dauginimuisi, formavimu.

Dauguma raumenų struktūrų yra gaunamos iš mezodermos. Šis gemalo sluoksnis sukelia vieną iš pirmųjų embriono funkcinių organų: širdį, kuri pradeda plakti ankstyvoje vystymosi stadijoje.

Pavyzdžiui, vienas iš dažniausiai naudojamų embrionų vystymosi modelių yra vištiena. Pagal šį eksperimentinį modelį širdis pradeda plakti antrą inkubacijos dieną - visas procesas trunka tris savaites.

Mezoderma taip pat prisideda prie odos vystymosi. Mes galime galvoti apie epidermį kaip apie tam tikrą vystymosi „chimerą“, nes jo formavime dalyvauja daugiau nei vienas gemalo sluoksnis. Išorinis sluoksnis yra iš ektodermos ir mes ją vadiname epidermiu, o derma susidaro iš mezodermos.

Ląstelių migracija organogenezės metu

Ryškus organogenezės biologijos reiškinys yra ląstelių migracija, kurią patiria kai kurios ląstelės, kad pasiektų savo galutinę paskirtį. Tai yra, ląstelės yra vienoje embriono vietoje ir gali judėti dideliais atstumais.

Tarp ląstelių, galinčių migruoti, turime kraujo pirmtako ląsteles, limfinės sistemos ląsteles, pigmento ląsteles ir lytines ląsteles. Iš tikrųjų dauguma ląstelių, susijusių su kaukolės kauline kilme, migruoja ventiškai iš nugaros galvos srities.

Organogenezė augaluose

Kaip ir gyvūnus, augalų organogenezė susideda iš organų, sudarančių augalus, formavimo proceso. Yra labai skirtingas abiejų rūšių skaičius: nors organogenezė gyvūnams įvyksta embriono stadijose ir baigiasi gimus asmeniui, augaluose organogenezė sustoja tik tada, kai augalas miršta.

Augalai auga visuose savo gyvenimo etapuose dėl regionų, esančių tam tikruose augalų regionuose, vadinamuose meristemomis. Šiose nuolatinio augimo vietose reguliariai auga šakos, lapai, gėlės ir kitos šoninės struktūros.

Fitohormonų vaidmuo

Laboratorijoje buvo suformuota struktūra, vadinama kaliu. Jis sužadinamas užpylus fitohormonų (daugiausia auksinų ir citokinų) kokteilį. Kalius yra struktūra, kuri nėra diferencijuojama ir yra totipotencinė - tai yra, ji gali gaminti bet kokio tipo organus, pavyzdžiui, gerai žinomas gyvūnų kamienines ląsteles.

Nors hormonai yra pagrindinis elementas, organogenezės procesą nukreipia ne bendra hormono koncentracija, o citokininų ir auksinų santykis.

Nuorodos

Gilbertas, SF (2005). Vystymosi biologija. Panamerican Medical Ed.
Gilbert, SF ir Epel, D. (2009). Ekologinė raidos biologija: epigenetikos, medicinos ir evoliucijos integracija.
Salė, BK (2012). Evoliucinė raidos biologija. „Springer“ mokslo ir verslo žiniasklaida.
Hickmanas, CP, Robertsas, LS, ir Larsonas, A. (2007). Integruoti zoologijos principai. McGraw-Hill
Raghavanas, V. (2012). Žydinčių augalų vystymosi biologija. „Springer“ mokslo ir verslo žiniasklaida.
Rodríguez, FC (2005). Gyvulininkystės pagrindai. Sevilijos universitetas.

GYVŪNŲ IR AUGALŲ ORGANOGENEZĖ IR JŲ YPATYBĖS - BIOLOGIJA - 2025