- A fejlődési biológia története
- Az preformizmus elmélete
- A spontán generáció elmélete
- A tojás és az élet eredete
- Változások a növekedés során
- Mendel, tengeri sün és egy kémcső
- A fejlődési biológia vizsgálata és alkalmazása
- Sejtek növekedése
- A sejtek differenciálódása
- alakfejlődést
- A fejlődési biológia kihívásai
- Irodalom
A fejlődés biológiája az evolúciós folyamatok tanulmányozása, amelyek részt vesznek a többsejtű organizmusok kialakulásában a fogantatásból, születésből, növekedésből, öregedésből és halálból.
Ezeket a folyamatokat a tudományos világban ontogenezisnek nevezik. Ez egy olyan kifejezés, amely leírja az összes lépést, amelyen az élő lény áthalad az eredettől a teljes fejlődéséig.
Forrás: atlasdeanatomia.com
A fejlődési biológia jelentősége nem csupán az élőlények kialakulásának folyamatának alapos ismeretterjesztésében rejlik, hanem bizonyos esetekben a genetikai rendellenességek esetleges megjelenésének előrejelzésében is, az ezen a területen kialakult tudományos fejlődésnek köszönhetően.
A fejlődési biológia története
Az élet eredetével és evolúciójával kapcsolatos nagy kérdés kísértetjárta a filozófusokat és tudósokat, akik az evolúciós folyamatok megértésére törekedve hipotéziseket és fontos felfedezéseket generáltak a fejlődési biológia területén, még mielőtt azt nevezték úgy.
Az preformizmus elmélete
Ez egy régi genetikai hipotézis volt, amely biztosította, hogy az élő lény már a legcsúcsosabb szakaszában is teljesen kialakult legyen, és fejlődése az adott lény növekedésével történjen. A fő elődeik a Miletus (ie 5. század) és a Democritus (ie 5. század) görögök voltak.
A spontán generáció elmélete
A biológia atyjának tekintett Arisztotelész görög filozófus (Kr. E. 384 - 322) rámutatott, hogy az élet kétféle módon történik: szexuális reprodukción keresztül, az alkotó Isten terveire adott válaszként; és spontán generáción keresztül.
A spontán generáció elmélete azt javasolta, hogy az életet a föld, a levegő, a víz és a tűz egyesülése által létrehozott erő generálja. Például Arisztotelész úgy gondolta, hogy a legyek rothadt húsból származnak, és hogy egyes rovarok fa, levelek vagy állatok bőréből születtek.
És bár manapság nehéz elhinni, ezt az elméletet sokáig fogadták el leginkább, amíg a tudós Louis Pasteur (1822-1895) létrehozta a mai napig ismert biogenezis törvényét, amelynek elve biztosítja, hogy egy lény az élet csak más élő lényből származhat.
A tojás és az élet eredete
Jóval Pasteur hozzájárulása előtt William Harvey (1578-1657) angol orvos megvizsgálta a csirketojások fejlődését és arra a következtetésre jutott, hogy minden élő lény hasonló módon szaporodik.
Elméletét az Állatok generációja gyakorlatok című munkájában (1651) tette közzé, amelyben először azt javasolták, hogy az emberek tojás megtermékenyítésével szaporodjanak. Innentől kiterjesztette kutatását az emlősök elemzésére.
Változások a növekedés során
A német orvos, az embriológia alapítójaként ismert Caspar Friedrich Wolff (1733-1794) Theoria Generationis (1759) és a Dematione Intestinorum (1769) munkáiban azt állította, hogy az élőlények fejlődése olyan differenciálódásból származik, amely fokozatosan termel.
Elmélete megcáfolja a preformizmus érvelését azzal, hogy elmagyarázza, hogy a felnőttkori stádiumban vannak olyan elemek, amelyek nincsenek jelen az embrionális szakaszban, ezért arra a következtetésre jutott, hogy ezek idővel kialakulnak.
Mendel, tengeri sün és egy kémcső
Az egyik legjelentősebb hozzájárulás a 19. század végén a tengeri sünon végzett megtermékenyítő kísérletekből származik, mivel azt találták, hogy a megtermékenyített pete mindkét szülő elemeit tartalmazta, amelyek egyesültek egy magban.
1865-ben Gregor Mendel (1822-1884) bemutatta kutatását, amelyet ma világszerte Mendel törvényeként ismertek, és amelyben elmagyarázta az apától a fiához terjedő genetikai öröklődést.
1978-ra a világban már az első in vitro született ember született, és ma már érthető, hogy az élőlény generálásához ugyanabba a fajba tartozó két egyed elemeinek kombinációja szükséges, hogy egy hasonló tulajdonságokkal rendelkező másik ember előálljon.
Tudományosan azt is értik, hogy az organizmusok olyan sejtekből állnak, amelyek az őssejt szaporodásának köszönhetően származnak.
A fejlődési biológia vizsgálata és alkalmazása
Figyelembe véve, hogy a tudósok már tudják, hogyan lehet egy élőlényt előállítani, a fejlődési biológia jelenleg a képződés és a növekedés során kialakult folyamatok tanulmányozására összpontosít.
A fejlődési biológia szakemberei elmondják, hogy a reprodukciónak kétféle típusa van: szexuális, amely két különböző nemű egyed részvételét foglalja magában; és asexualis, amelyben az egyetlen szervezet egy másik egyént termel, és a genetikai anyag cseréje nélkül másolatot készít.
Az ilyen típusú szaporodás példája az Escherichia coli vagy amoebas baktériumokban fordul elő.
Szexuális vagy nem szexuális tevékenység után a fejlődési biológia az alábbi tanulmányi tárgyakra összpontosítva kezdje meg munkáját:
Sejtek növekedése
Ez a folyamat akkor kezdődik, amikor egy őssejt osztódik két részre, és leánysejteket termel, és onnan kezdődik a fent említett sejtszaporodás fázisa.
Ennek elérése érdekében a DNS-molekulák kondenzálódnak és kromoszómákat képeznek, amelyeket a mikroszkópokon keresztül rúd alakú struktúrának tekintnek, és egy központi elem osztja őket két karra.
A sejtek differenciálódása
A sejtek differenciálódása során egy nem specializált sejt, amely nem anya, más típusú sejteket generál, amelyek az élő lény meghatározott elemeinek részét képezik.
Az ilyen típusú sejtek: myocyták (izomsejtek), májsejtek (májsejtek), szterociták (bélsejtek) vagy neuronok (az idegrendszer sejtjei).
A sejtek differenciálódása szintén hatással van az egyén nemének kialakulására, mivel a csíravonalak sejtjeiben fordul elő, amelyek a fejlődő lény nemi szerveire irányulnak.
Férfi ivarsejtek jönnek létre ezekben a csíravonalakban, ezt a folyamatot spermatogenezisnek nevezik; vagy nősejtek petesejtjei, úgynevezett oogenezis.
alakfejlődést
Ez az eljárás adja formát a szerveknek és általában a testnek az embrionális fejlődés során a szövetek létrehozásával.
A fejlődési biológia kihívásai
A fejlődési biológia folyamatosan támogatja az élőlények kialakulásával kapcsolatos új kutatásokat, azzal a céllal, hogy előrelépést tegyen a betegségek és rendellenességek megelőzésében.
A tudósok a rendellenes sejtnövekedést olyan betegségek, például rák tanulmányozásával tanulmányozzák, amelyek jellemzői pontosan a sejtek rendellenes szaporodásában rejlenek.
Ezért a folyamatok megértése sok ismeretlenre válaszol, és valószínűleg olyan elemek felfedezését fogja eredményezni, amelyeket még nem vettek fel az élő lény komplex fejlődése során.
Rendellenes sejtnövekedés
Forrás: Wikimedia Commons
Irodalom
- Laura Castellano, Guadalupe Martínez, Juan López, Patricia Cuéllar, Jesús García. (2010). A tengeri sün ivarsejtjei minták a megtermékenyítés tanulmányozására. A pdfs.semanticscholar.org oldalról
- Fejlődési biológia. (2015). A web.uamex.mx webhelyről származik
- Fejlesztési biológia. (2015). Átvett a plato.stanford.edu oldalról
- Prokop Andrea. (2018). Mi a fejlődési biológia és miért fontos? Az openaccessgoverment.org oldalból származik
- Fejlődési biológia. (2019). Készült a nature.com webhelyről
- Conrad H. Waddington. (2019). Biológiai fejlődés. A britannica.com oldalról vettük át
- Fejlődési biológia. (2019). Készült az atlasdeanatomia.com oldalról