ONTOGENIA: AZ ÁLLATOK FEJLŐDÉSÉNEK STÁDIUMAI ÉS JELLEMZŐIK - BIOLÓGIA - 2026

Az ontogenezis az a folyamat, amelynek során az egyén fejlődik. A jelenség megtermékenyítéssel kezdődik, és kiterjed a szerves lények öregedésére is. Az ongenezis tanulmányozásáért felelős biológiai terület a fejlődési biológia.

Ebben a folyamatban megfigyelhető fenotípusba kerül a genotípus - a biológiai entitás genetikai összes információja - "transzlációja". A legdrámaibb átalakulás a fejlõdés korai szakaszában történik, amikor egy sejt egy teljes egyénné alakul át.

Romanes, GJ; feltöltötte a Wikipediaba en: Felhasználó: Phlebas; A leíró oldal szerzői: en: Felhasználó: Phlebas, en: Felhasználó: SeventyThree, a Wikimedia Commons segítségével

Manapság a fejlődési biológia és az evolúciós elmélet, az evo-devo néven összeolvadt, nagyon népszerű tudáscsoport, amely ugrásszerűen növekszik. Ennek az új területnek az a célja, hogy megmagyarázza az élő szervezetek morfológiáinak óriási sokféleségének fejlődését.

"Ontogeny újrafoglalja a filogént"

Történelmi perspektíva

A ontogenezis és a filogenia közötti kapcsolat volt a domináns nézet a 21. században. Közismert tény, hogy a különböző organizmusfajok embrionális stádiumukban sokkal hasonlítanak egymáshoz, mint felnőtt formákban. 1828-ban Karl Ernst von Baer észrevette ezt a mintát a Vertebrata sybphylumban.

Baer megjegyezte, hogy a tetrapódok különböző fajai között vannak bizonyos hasonlóságok az embrióban, például a kopoltyúk, a horog, a szegmentáció és az ujj alakú végtagok.

Ezeket a tipikus jellemzőket megelőzően alakítják ki, amelyek lehetővé teszik a kérdéses csoport pontosabb hierarchikus besorolási sorrendben történő diagnosztizálását.

Ezt az elképzelést a híres - és Charles Darwin egyik legszenvedélyesebb követője - német születésű biológus, Ernst Haeckel újrafogalmazta.

Haeckelnek a híres kifejezés: "az ontogenezis újrafoglalja a filogént". Más szavakkal: az újrafoglalás azt sugallja, hogy egy szervezet fejlődése megismétli evolúciós történetét őseinek felnőtt formáiban.

Jelenlegi látás

Bár a kifejezés manapság közismert, a 21. század közepére egyértelmű volt, hogy Haeckel javaslatának ritkán teljesül.

SJ Gould, a híres paleontológus és evolúciós biológus az újrafoglalás gondolatait az úgynevezett „terminális additív elv” -ben fogalmazta meg. Gould esetében az újrafoglalás mindaddig megtörténhet, amíg az evolúciós változás az ősi ontogenezis végén lévő szakaszok egymást követő hozzáadásával történik.

Ugyanígy igaz az is, hogy az ősi ontogenezis időbeli időtartamát le kellett rövidíteni a törzs fejlődésével.

Manapság a modern módszereknek sikerült megcáfolni a biogenetikai törvény által javasolt kiegészítés fogalmát.

Haeckel esetében ez a kiegészítés a szerveknek nyújtott folyamatos használat miatt történt. A szervek használatának és használatának evolúciós következményeit azonban nem vették figyelembe.

Jelenleg ismert, hogy az emlősök és hüllők embrionális stádiumában lévő ágívek soha nem rendelkeznek olyan formájú, mint a felnőtt halak.

Ezenkívül a fejlesztés bizonyos szakaszaiban az időzítés vagy az időzítés is változik. Az evolúciós biológiában ezt a változást heterochronynak nevezik.

Az állatok fejlődésének szakaszai

Az Ontogenia magában foglalja a szerves lények fejlődésének minden folyamatát, kezdve a megtermékenyítéssel és az öregedéssel.

Logikusan, a legdrámaibb átalakulások az első lépésekben fordulnak elő, ahol egyetlen sejt képes egy egész egyént képezni. A következőkben leírjuk az ontogenezis folyamatát, hangsúlyozva az embrionális stádiumokat.

Oocita érés

Az oogenezis folyamatában egy petesejt (a nőstény ivadék, más néven tojás) felkészül a megtermékenyítésre és a fejlődés korai szakaszaira. Ez a jövőbeni tartalékanyag felhalmozásával történik.

A petesejt citoplazma olyan környezetben gazdag, amely különféle biomolekulákban, elsősorban hírvivő RNS-ben, riboszómákban, transzfer RNS-ben és más fehérjék szintéziséhez szükséges mechanizmusokban gazdag. A sejtmag szintén jelentős növekedésen megy keresztül.

A spermatozoidok nem igénylik ezt a folyamatot, stratégiájuk az, hogy a lehető legtöbb citoplazmát kiküszöböljék, és a sejtmag kondenzálására kerüljön sor a kis méretek megőrzése érdekében.

termékenyítés

Az ontogenezis kezdetét jelző esemény a megtermékenyítés, amely magában foglalja a férfi és női ivadék egyesülését, általában a szexuális szaporodás során.

Külső megtermékenyítés esetén, amint sok tengeri szervezetben előfordul, mindkét ivarsejt kiürül a vízbe, és véletlenszerűen található.

A megtermékenyítés során az egyed diploid számát újraintegrálják, és lehetővé teszik az apai és anyai gének kombinációját.

Bizonyos esetekben a sperma nem szükséges a fejlődés aktiválásához. De a legtöbb egyénben az embrió nem megfelelően fejlõdik. Hasonlóképpen, néhány faj is szaporodhat parthenogenezis útján, ahol az embrió normál fejlődése sperma nélkül szükséges.

Ezzel szemben néhány tojás megköveteli a sperma aktiválását, de e hím ivarsejt genetikai anyagát nem tartalmazzák az embrióban.

A spermát és a petesejteket helyesen fel kell ismerni, hogy minden megtermékenyítés utáni esemény bekövetkezzen. Ezt az felismerést az egyes fajokra jellemző fehérjék sorozata közvetíti. Vannak olyan akadályok is, amelyek megakadályozzák, hogy a megtermékenyített petesejt egy második sperma útján elérje.

embriogenezis

Megtermékenyítés és a tojás aktiválása után a fejlődés első stádiuma lép fel. A szegmentálás során az embrió többször osztódik, hogy sejtcsoport legyen, amelyet blastomernek neveznek.

Ebben az utolsó időszakban sejtnövekedés nem fordul elő, csak a tömeg felosztására kerül sor. Végül több száz vagy ezer sejtje van, így helyet ad a blastula állapotához.

Az embrió fejlődésével polaritást nyer. Ezért különbséget lehet tenni az egyik végén található növényoszlop és a citoplazmában gazdag állatoszlop között. Ez a tengely referenciapontot jelent a fejlődéshez.

A tojás típusai

A tojássárgája mennyiségétől és az említett anyag eloszlásától függően a tojás oligoleciták, heteroleciták, teloleciták és centroleciták kategóriába sorolható.

Az előbbieknek, amint a neve is jelzi, kis mennyiségű tojássárgája van, és többé-kevésbé egyenletesen oszlik el a tojásban. Általában kicsi. A heterolecitáknál több tojássárgája van, mint az oligolecitákban, és a tojássárgája a vegetatív póluson koncentrálódik.

A telolecitók bőséges mennyiségű sárgáját mutatnak, majdnem az egész tojást elfoglalva. Végül a centrolecitókban az összes tojássárgája a tojás középső régiójában koncentrálódik.

blasztulációs

A blastula sejtek tömege. Emlősökben ezt a sejtcsoportot blastocisztának hívják, míg a legtöbb állatban a sejtek egy központi folyadéküreg körül vannak elrendezve, amelyet blastocele-nek hívnak.

Blastula állapotban nagymértékű növekedést lehetett mutatni a DNS mennyiségében. A teljes embrió mérete azonban nem sokkal nagyobb, mint az eredeti zigóta.

Grastrulation

A gyomorszűrés a gömbös és az egyszerű blasztulát sokkal összetettebb struktúrá alakítja, két csíraréteggel. Ez az eljárás heterogén, ha összehasonlítjuk az állatok különféle vonalát. Egyes esetekben egy második réteget képeznek anélkül, hogy belső üreg lenne.

A bél nyílását blastopore-nak nevezzük. A blastopore sorsa nagyon fontos jellemző két nagy vonal megoszlására: a protostomatok és a deuterostomumok. Az első csoportban a blastopore a szájhoz vezet, míg a másodikban a blastopore a végbélnyíláshoz vezet.

Tehát a gasztrátumnak két rétege van: egy külső réteg, amely körülveszi a blastocele-t, az úgynevezett ektoderma, és egy belső réteg, az úgynevezett endoderma.

A legtöbb állatnak van egy harmadik csírarétege, a mezodermája, amely a fent említett két réteg között helyezkedik el. A mezodermát kétféle módon lehet kialakítani: a sejtek a blastopore ajakának ventrális régiójából származnak, és innen szaporodnak, vagy az archnteron falának központi részéből származnak.

A gastruláció végén az ektoderma lefedi az embriót, a mezoderma és az endoderma a belső részben helyezkedik el. Más szavakkal, a cellák eltérő véghelyzettel rendelkeznek, mint amivel kezdték.

Coelom képződés

A coelom egy testüreg, amelyet mezoderma vesz körül. Ennek oka az, hogy a gasztrátus során a blastocele szinte teljesen meg van töltve mezodermével.

Ez a coelomatikus üreg kétféle módon jelentkezhet: skizocelic vagy enterocelic. Mindkét coelom azonban funkcionálisan egyenértékű.

organogenesis

Az organogenezis egy olyan folyamat sorozatát foglalja magában, amelyben az egyes szervek kialakulnak.

A legrelevánsabb események között szerepel az egyes sejtek migrációja arra a helyre, ahol szükségesek az említett szerv kialakításához.

Gén expresszió az ongenezis során

A fejlődés során azt állapították meg, hogy az epigenesis három szakaszban zajlik: mintázatképzés, testhelyzet meghatározása, valamint a végtagok és a különböző szervek helyes helyzetének indukálása.

A válasz létrehozásához vannak bizonyos géntermékek, úgynevezett morfogenek (ezeknek az entitásoknak a meghatározása elméleti, nem pedig kémiai). Ezek a differenciálgradiens kialakulásának köszönhetően működnek, amely térbeli információkat szolgáltat.

Az érintett génekkel kapcsolatban a homeotikus gének alapvető szerepet játszanak az egyének fejlődésében, mivel meghatározzák a szegmensek azonosítását.

Irodalom

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, és Wake, DB (1979). Méret és forma ontogenezisben és filogenezisben. Paleobiology, 5 (3), 296-317.
2. Curtis, H. és Barnes, NS (1994). Meghívás a biológiára. Macmillan.
3. Gould, SJ (1977). Ontogenia és filogenezis. Harvard University Press.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, és Garrison, C. (2001). Az állattan integrált alapelvei. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Gerinces: összehasonlító anatómia, funkció, evolúció. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML és McNamara, KJ (2013). Heterokrónia: az ongenezis fejlődése. Springer Tudományos és Üzleti Média.