MI A GASZTRONÁCIÓ? - BIOLÓGIA - 2025

A gasztrálás az embrionális fejlődés olyan eseménye, amelyben a sejtek tömegéből - a blastula -ból - hatalmas átszervezés következik be, egy jól szervezett struktúrává, amelyet több csíraréteg alkot.

Az embrionális fejlődés szakaszaiba való ideiglenes áthelyezéshez először megtermékenyülés következik be, majd a szegmentáció, a blastula kialakulása és ennek a sejttömegnek a megszervezése gasztronációval jár. Ez a legfontosabb esemény a terhesség harmadik hetében az emberekben.

Forrás: Pidalka44

A diploblasztikus állatok két embrionális rétegből állnak: az endoderma és az ektoderma, míg a triblasztikus állatok három embriórétegből állnak: az endodermából, a mezodermából és az ektodermából. Ezeknek a struktúráknak a helyes megszervezése és a megfelelő celluláris lokalizáció megtörténik a gasztronáció során.

A gasztrátumok során kialakult embrionális rétegek mindegyike a felnőtt szervezet specifikus szerveit és rendszereit eredményezi.

A folyamat a vizsgált állatfajtól függően változik. Vannak azonban bizonyos gyakori események, például a sejtek motilitásának, alakjának és összekapcsolódásának megváltozása.

Az embrionális fejlődés alapelvei

Döntő lépések a fejlesztés során

A gastruláció fogalmának megértéséhez meg kell ismerni az embrió fejlődésének bizonyos kulcsfontosságú aspektusait. Felsoroljuk és röviden leírjuk az összes gazdagodás előtti lépést, hogy a környezetbe kerüljünk.

Noha az állatok fejlődése a vonalak között nagyon változó esemény, négy közös szakasz van: a megtermékenyítés, a blastula képződése, a gyomorképződés és az organogenezis.

1. lépés. Megtermékenyítés

Az első lépés a megtermékenyítés: a női és férfi ivarsejtek közötti unió. Ezen esemény után sor kerül változásokra és átalakulásokra a zigótában. Az embrionális fejlődési biológia célja az a jelenség, amely magában foglalja az egyetlen sejtből a teljesen kialakult embrióba való áthaladást.

2. lépés: A szétválasztás és a blastula kialakulása

A megtermékenyítés után megismétlődik és hatalmas sejtosztódás következik be, amelyet ebben a szakaszban blastomernek hívnak. Ebben a szegmentálásnak nevezett időszakban nem növekszik a méret, csak a nagy kezdeti sejttömeg megoszlása. Amikor ez a folyamat befejeződött, egy sejttömeg alakult ki, amelyet blastula-nak hívnak.

A legtöbb állatban a sejtek egy folyadékkal töltött központi üreg körül rendeződnek, amelyet blastocele-nek hívnak. Itt csíraréteg képződik, és egy olyan lépés, amelyen a többsejtű állatok fejlődésük során átmennek.

Fontos megemlíteni, hogy a szegmentációs jelenség során az embrió polaritást vesz fel. Vagyis különböznek egymástól az állati és növényi oszlopok. Az állatot jellemző, hogy gazdag citoplazmában és kis sárgája zsákban.

3. lépés: Gastruláció és két csíraréteg kialakítása

Az első csíraréteg kialakulása után egy második réteg képződik. Ezt a folyamatot a cikk részletesen ismerteti.

4. lépés. Organogenezis

Miután a három csíraréteget meghatározták, a sejtek kölcsönhatásba lépnek partnereikkel, és a szövetek és szervek képződése az organogenezisnek nevezett eseményben következik be.

Több szerv egynél több csírarétegből származó sejteket tartalmaz. Nem szokatlan, hogy a szerv külső része az egyik csírarétegből, a belső része a másikból származik. Ennek a heterogén eredetnek a legtisztább példája a bőr, amely az ektodermából és a mezoderméből származik.

Mint a gasztrációban, az organogenezis során a sejtek nagy távolságra vándorolnak, hogy elérjék végső helyzetüket.

Embrionális rétegek

A gastruláció döntő eseménye a különféle embrionális rétegekben a celluláris szervezet. Az embrionális rétegek száma lehetővé teszi az állatok két kategóriába sorolását: diblastic és triploblastic.

A diblasták nagyon egyszerű szerkezetű állatok, és csak két csírarétegük van: az endoderma és az ektoderma.

Ezzel szemben a triblasztikus organizmusoknak három embrionális rétegük van: a diblasztikumok és egy további, a mezodermák.

Mi a gasztronáció?

Gastruláció: a három csíraréteg eredete

A gasztronáció során az előző szakaszban ismertetett gömb alakú blastula komplexitása növekedni kezd, és az epiblasztikus réteg totipotenciális sejtjeiből csírarétegek alakulnak ki.

A bélképződés eseményét kezdetben a gasztráció kifejezéssel használták. Most azonban sokkal tágabb értelemben használják, leírva egy trilamináris embrió kialakulását.

Ebben a folyamatban létrejön a fejlődő szervezet testterve. Az endoderma és a mezoderma részét képező sejtek a gasztroulában helyezkednek el, míg a bőrt és az idegrendszert alkotó sejtek szétszórtan vannak annak felületén.

A sejtek mozgása - vagy vándorlása - a gastruláció során az egész embriót magában foglalja, és ezt egy eseményt kell finoman koordinálni.

A gyomorszűrés nagyon változó folyamat

A vizsgált állatcsoporttól függően jelentős eltéréseket találunk a gasztrátus folyamatában

Különösen ez a folyamat változik a gerincesek különböző osztályaiban. Ez részben annak a geometriai korlátozásnak köszönhető, amelyet az egyes gasztrák mutatnak.

Ezeknek a jelentős eltéréseknek ellenére a gasztro-poszt stádiumok nagyon hasonlóak a csoportok között. Valójában a gerinces embriók hasonlósága a közismert tény.

Nagyon nehéz - még az embriológia vezető hatóságai számára is - megkülönböztetni az embriót egy madár és egy hüllő kezdeti szakaszában.

A kétoldalú állatok osztályozása a blastopóra sorsa alapján.

A gasztronáció során a blastopore-nak nevezett nyílás alakul ki. Ennek végső rendeltetése lehetővé teszi a kettősödésű állatok két nagy csoportba sorolását: protostómák és deuterostómák.

A protostómákban - a görög gyökerekből származó kifejezés "első száj" - az említett nyílás a szájhoz vezet. Ez a vonal a puhatestűeket, ízeltlábúkat és a vermiform állatok különféle fitáját tartalmazza.

Deuterostómákban a blastopore a végbélnyíláshoz vezet, és a száj egy másik szekunder nyílásból van kialakítva. Ebben a csoportban találunk tüskésbőrűeket és chordate-kat - mi, emberek, chordate-ban vagyunk.

Más embrionális és molekuláris tulajdonságok hozzájárultak e két evolúciós vonal létezésének igazolásához.

Mozgástípusok a gasztráció alatt

A blastula sorsa számos tényezőtől függ, beleértve a tojás típusát és a szegmentációt. A leggyakoribb gyomorfajták a következők:

Gastruláció invaginációval

A legtöbb állatcsoportban a szegmentálás holoblasztikus típusú, ahol a blastula olyan golyóra emlékeztet, amelynek belsejében nincs semmi, és az üreget blastocelenek nevezik.

Az invaginációs gastruláció során a blastula egy része behatol, és a második csíraréteghez: az endodermához vezet. Ezen felül megjelenik egy új üreg, úgynevezett archenteron.

Hasonlóan van egy golyó vagy egy puha műanyag golyó vételéhez, és az ujjával addig nyomjuk meg, amíg lyuk képződik: erre az invaginációra utalunk. A tengeri sünök ilyen típusú gasztronómust mutat.

Gibralizáció az epibólia által

Az ilyen típusú gasztrálás olyan tojásokban fordul elő, amelyek jelentős mennyiségű sárgáját tartalmazzák a vegetatív pólusban. Ezen okok miatt bonyolultvá válik az intususcepció létrehozása (ezt a folyamatot a korábbiakban ismertettük meg a gazdagodásnál).

A csírarétegek kialakulásához megsokszorozódnak az állati pólusban található mikrométerek, amelyek elsüllyednek és körülveszik a makromereket. Ezen a ponton a blastopore már kialakult a vegetatív pólusnál, Az ektodermát a mikrométerek képezik, míg a makromerek az endodermát képezik.

Ez a típusú gazdagodás nagyon heterogén állati csoportok, például kétéltűek, tengeri sün és zsákállatok (más néven tengeri lövegek vagy tengeri fecskendők) ektodermájának kialakulásában fordul elő.

Involúciós gasztronáció

Ez a folyamat akkor fordul elő, amikor a tojás óriási mennyiségű sárgáját mutat - több, mint az epibolikus gasztrálás esetén. A folyamat a lemez kerületén elhelyezkedő cellák összeomlásából áll.

Ezek a sejtek ezután hátrafelé mozognak, és egy második réteget képeznek, amely belsejében összehajlik, kialakítva az endodermát és az ektodermát. A kétéltűek mezodermáját a fejlődés ezen mintájának követésével alakítják ki.

Gázellátás késleltetés útján

Az endoderma az ektodermális sejtek osztódásából származik. Ezen felül ezek a sejtek vándorolnak és elsüllyednek. Ezután a sejtek két rétegre osztódnak, amely az ektoderma és az endoderma lesz.

Az ilyen típusú gastruláció nem gyakori, és nincs blastopore. A madarakban és az emlősökben a hypoblast képződés delaminációval alakul ki.

Ingressziós gasztrálás

Több szempontból hasonlít a delaminációval való gasztrálásra, azzal a különbséggel, hogy az endoderma a sejteknek az ektoderméből történő mozgatásakor alakul ki.

Csakúgy, mint a laminációval végzett gasztrálás esetén, a blastopore nem képződik, és ez jellemző a nem túl összetett állatokra, például a tengeri szivacsokra és a csontvelőre. Ilyen módon alakul ki a tengeri sün mezodermája, így a Drosophila nemzetség neuroblasztjai is.

Irodalom

1. Carlson, BM (2018). Emberi embriológia és fejlődő biológia e-könyv. Elsevier.
2. Hall, BK (2012). Evolúciós fejlődési biológia. Springer Tudományos és Üzleti Média.
3. Hickman, CP (2007). Az állattan integrált alapelvei. McGraw-Hill.
4. Holtfreter, J. (1944). A gasztronáció mechanikájának tanulmányozása. Journal of experimental zoology, 95 (2), 171-212.
5. Kalthoff, K. (1996). A biológiai fejlődés elemzése. New York: McGraw-Hill.
6. Nance, J., Lee, JY és Goldstein, B. (2005). Gastruláció C. elegansban. A WormBook-ban: A C. elegans Biology online áttekintése. WormBook.