Ontogenija Dzīvnieku attīstības stadijas un to īpašības



The ontogēni tas ir process, kurā notiek indivīda attīstība. Šis fenomens sākas ar mēslošanu un attiecas uz bioloģisko būtņu novecošanos. Bioloģijas joma, kas atbild par ontogēnijas izpēti, ir attīstības bioloģija.

Šajā procesā genotipa "tulkojums" - visa bioloģiskās vienības ģenētiskā informācija - notiek ar fenotipu, ko mēs varam novērot. Dramatiskākā transformācija notiek agrīnā attīstības stadijā, kad šūna pārveidojas par pilnīgu indivīdu.

Pašlaik attīstības bioloģijas un evolūcijas teorijas apvienojums, kas pazīstams kā evo-devo, ir ļoti populārs zināšanu kopums, kas aug lēcieniem un robežām. Šīs jaunās jomas mērķis ir izskaidrot dzīvo organismu morfoloģiju milzīgās daudzveidības attīstību.

Indekss

  • 1 "Ontogeny recylitates phylogeny"
    • 1.1 Vēsturiskā perspektīva
    • 1.2 Pašreizējais redzējums
  • 2 Dzīvnieku attīstības posmi
    • 2.1. Oocītu nogatavināšana
    • 2.2 Mēslošana
    • 2.3. Embrionoģenēze
    • 2.4. Olu veidi
    • 2.5 Blastācija
    • 2.6
    • 2.7. Koelona veidošanās
    • 2.8 Organogēze
    • 2.9 Gēnu ekspresija ontogēnā laikā
  • 3 Atsauces

"Ontogeny recylitates phylogeny"

Vēsturiskā perspektīva

Saistība starp ontogēniju un filogēnu bija dominējošais viedoklis visā 21. gadsimtā. Ir plaši zināms, ka dažādām organismu sugām embriju stadijās ir daudz vairāk līdzību nekā pieaugušajiem. 1828. gadā Karls Ernsts fon Baers pamanīja šo modeli Vertebrata sybphylum.

Baers brīdināja, ka dažās tetrapodu sugās embrijā ir zināmas līdzības, piemēram, žaunas, notochord, segmentācija un galvas formas ekstremitātes..

Tie veidojas pirms raksturīgajām īpašībām, kas ļauj noteikt attiecīgo grupu visprecīzākās hierarhiskās klasifikācijas secībā.

Šo ideju pārveidoja slavenais un viens no kaislīgākajiem Vācijas Kārļa Darvina biologa Ernsta Haeckela sekotājiem..

Haeckel tiek ieskaitīts ar slaveno frāzi "ontogeny recylitates phylogeny". Citiem vārdiem sakot, kopsavilkums liek domāt, ka organisma attīstība atkārto savu senču priekšteču evolūcijas vēsturi..

Pašreizējais skats

Lai gan šodien šī frāze ir labi zināma, 21. gadsimta vidū bija skaidrs, ka Haeckel priekšlikums tiek izpildīts reti..

Slavenais paleontologs un evolucionārais biologs S. Dž. Goulds iepazīstināja ar savām idejām par kopsavilkumu tā sauktajā "termināla pievienošanas principā". Gouldam kopsavilkums var notikt tik ilgi, kamēr evolūcijas pārmaiņas notiek pēc tam, kad posmi pēc kārtas tiek pievienoti senču ontogēnai..

Tādā pašā veidā ir jāievēro arī tas, ka senču ontogēnuma laika ilgums ir jāsamazina, attīstoties ciltsrakstam..

Mūsdienās modernās metodoloģijas ir spējušas atspēkot biogēno tiesību aktos ierosināto papildinājuma jēdzienu.

Haeckel šis papildinājums notika nepārtrauktas orgānu lietošanas dēļ. Tomēr orgānu lietošanas un lietošanas evolucionārās sekas ir atmestas.

Tagad ir zināms, ka zīdītāju un rāpuļu embriju šūnu zariem nekad nav formas, kas atbilst pieaugušo zivīm..

Turklāt pastāv dažādi laika posmi vai laiks, kādā notiek dažādi attīstības posmi. Evolūcijas bioloģijā šī pārmaiņa tiek saukta par heterohronu.

Dzīvnieku attīstības posmi

Ontogēni aptver visus bioloģisko būtņu attīstības procesus, sākot ar mēslošanu un beidzot ar novecošanu.

Loģiski, ka dramatiskākās transformācijas notiek pirmajos atapsos, kur viena šūna spēj veidot visu indivīdu. Tālāk mēs aprakstīsim ontogēnisko procesu, uzsverot embriju posmus.

Oocītu nogatavināšana

Oogenēzes procesā olu šūnu (sieviešu dzimuma gamete, ko sauc arī par olu) sagatavo mēslošanai un pirmajiem attīstības posmiem. Tas notiek, uzkrājot rezerves materiālus nākotnei.

Olšūnas citoplazma ir vide, kas bagāta ar dažādām biomolekulām, galvenokārt RNS kurjeri, ribosomas, pārneses RNS un citas mašīnas, kas nepieciešamas proteīnu sintēzei. Šūnas kodols arī piedzīvo ievērojamu augšanu.

Sperma neprasa šo procesu, tās stratēģija ir novērst visu iespējamo citoplazmu un kondensēt kodolu, lai saglabātu mazus izmērus.

Mēslošana

Pasākums, kas iezīmē ontogēnijas sākumu, ir apaugļošana, kas ietver vīriešu un sieviešu dzimuma gameta savienojumu, parasti seksuālās reprodukcijas laikā..

Ārējās apaugļošanas gadījumā, tāpat kā daudzos jūras organismos, abas gametas tiek izvestas uz ūdeni un tās tiek atrastas nejauši..

Mēslošanas procesā indivīda diploīdais skaits tiek reintegrēts un ļauj apvienot procesus starp tēva un mātes gēniem..

Dažos gadījumos spermas nav nepieciešams, lai aktivizētu attīstību. Bet vairumā cilvēku embrijs neattīstīsies pareizi. Tādā pašā veidā dažas sugas var vairoties ar partenogenēzi, kur normāla embrija attīstība notiek bez spermas nepieciešamības..

Turpretim dažām olām ir nepieciešama spermas aktivācija, bet neietver šo vīriešu dzimuma gameta ģenētisko materiālu embrijā.

Spermai un olai jābūt pareizi atpazītai, lai varētu notikt visi pēcapaugļošanās notikumi. Šo atpazīšanu veic katras sugas specifiskas olbaltumvielas. Pastāv arī barjeras, kas novērš olas nonākšanu augsnē, kad tās nonāk otrā spermā.

Embrionoģenēze

Pēc apaugļošanas un olu aktivācijas notiek pirmie attīstības posmi. Segmentācijā embrijs atkārtojas, lai kļūtu par šūnu grupu, ko sauc par blastomēriem.

Pēdējā periodā šūnu augšana nenotiek, notiek tikai masas sadalījums. Galu galā jums ir simtiem vai tūkstošiem šūnu, dodot ceļu uz blastulas stāvokli.

Kad embrijs attīstās, tas iegūst polaritāti. Tāpēc mēs varam atšķirt auga polu, kas atrodas vienā galā, un dzīvnieku polu, kas ir bagāts ar citoplazmu. Šī ass sniedz attīstības atskaites punktu.

Olu veidi

Atkarībā no olas dzeltenuma daudzuma un minētās vielas izplatīšanas olu var klasificēt kā oligolitosus, heterolecitosus, telolecitosus un centrolecitos..

Pirmie, kā norāda nosaukums, ir neliels dzeltenuma daudzums, un tas tiek izplatīts vairāk vai mazāk vienāds visā olā. Parasti tā izmērs ir mazs. Heterolecītiem ir vairāk dzeltenumu nekā oligolīti, un dzeltenums ir koncentrēts veģetatīvajā polā.

Telolecitos ir daudz dzeltenuma, kas aizņem gandrīz visu olu. Visbeidzot, centrolecitos ir visu koncentrēto dzeltenumu olu centrālajā reģionā.

Blastācija

Blastula ir masa, kas sastāv no šūnām. Zīdītājiem šo šūnu kopu sauc par blastocistu, savukārt vairumā dzīvnieku šūnas ir izvietotas ap centrālo šķidruma dobumu, ko sauc par blastocoel..

Blastulas stāvoklī ir iespējams redzēt lielu DNS daudzuma pieaugumu. Tomēr visa embrija lielums nav daudz lielāks par sākotnējo zigotu.

Grastrulācija

Uzturs pārvērš blastulu sfēriskā un vienkāršā veidā, daudz sarežģītākā struktūrā ar diviem dīgstu slāņiem. Šis process ir neviendabīgs, ja salīdzinām dažādas dzīvnieku sugas. Dažos gadījumos tiek izveidots otrais slānis, neveicot iekšējo dobumu.

Atvēršanu zarnā sauc par blastoporo. Blastopora liktenis ir ļoti svarīga iezīme divu lielo cilšu sadalījumam: protostomados un deuterostomiem. Pirmajā grupā blastopore iegūst muti, bet otrajā - blastopore..

Tādējādi gastrulai ir divi slāņi: ārējais, kas ieskauj blastokolu, ko sauc par ektodermu un iekšējo slāni, ko sauc par endodermu..

Vairumam dzīvnieku ir trešais dīgļu slānis - mezoderms, kas atrodas starp diviem iepriekš minētajiem slāņiem. Mesodermu var veidot divos veidos: šūnas rodas no blastopora lūpu vēdera zonas un no turienes tās vairojas vai rodas no centrālā aronterona sienas..

Gastrulācijas beigās ektoderms aptver embriju, un mezoderms un endoderms atrodas iekšējā daļā. Citiem vārdiem sakot, šūnām ir atšķirīgs gala stāvoklis nekā tas, ko viņi sāka.

Koelona veidošanās

Coelom ir ķermeņa dobums, ko ieskauj mezoderms. Tas notiek tāpēc, ka gastrulācijas procesa laikā blastocele ir gandrīz pilnībā piepildīta ar mezodermu.

Šis celomática dobums var parādīties divos veidos: schizocélica vai enterocélica. Tomēr funkcionāli abi spoli ir līdzvērtīgi.

Organogēze

Organogenesis ietver virkni procesu, kurā veidojas katrs orgāns.

Vissvarīgākie notikumi ir konkrētu šūnu migrācija uz vietu, kur tie ir nepieciešami, lai izveidotu minēto orgānu.

Gēnu izpausme ontogēnā laikā

Attīstībā tika konstatēts, ka epigenesis attīstās trīs posmos: modeļu veidošanās, ķermeņa stāvokļa noteikšana un pareizu stāvokli ekstremitātēm un dažādiem orgāniem..

Lai radītu atbildi, ir daži gēnu produkti, ko sauc par morfogēniem (šo vienību definīcija ir teorētiska, nevis ķīmiska). Šie darbi rada diferenciāla gradienta veidošanos, nodrošinot telpisko informāciju.

Attiecībā uz iesaistītajiem gēniem homeotiskajiem gēniem ir būtiska loma indivīdu attīstībā, jo tie nosaka segmentu identitāti..

Atsauces

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., un Wake, D. B. (1979). Izmērs un forma ontogēnā un filogēnā. Paleobioloģija, 5(3), 296-317.
  2. Curtis, H., un Barnes, N. S. (1994). Ielūgums uz bioloģiju. Macmillan.
  3. Gould, S. J. (1977). Ontogēna un filogēnija. Harvard University Press.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larsons, A., Obers, W.C. & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcija, evolūcija. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Heterochrony: ontogēnijas attīstība. Springer Science & Business Media.