Ontogenija Faze razvoja životinja i njihove karakteristike



ontogeneza to je proces kojim se odvija razvoj pojedinca. Fenomen počinje oplodnjom i proteže se na starenje organskih bića. Područje biologije zaduženo za proučavanje ontogeneze je biologija razvoja.

U tom procesu, "prevođenje" genotipa - sve genetske informacije biološkog entiteta - dolazi do fenotipa koji možemo promatrati. Najdramatičnija transformacija događa se u ranim fazama razvoja, s transformacijom stanice u cjelovitog pojedinca.

Trenutno, spajanje razvojne biologije i teorije evolucije, poznate kao evo-devo, vrlo je popularno tijelo znanja koje raste skokovima i granicama. Ovo novo polje ima za cilj objasniti evoluciju goleme raznolikosti morfologija koje pokazuju živi organizmi.

indeks

  • 1 "Ontogenija rekapitulira filogeniju"
    • 1.1. Povijesna perspektiva
    • 1.2 Trenutna vizija
  • 2. Faze razvoja životinja
    • 2.1. Dozrijevanje jajne stanice
    • 2.2 Oplodnja
    • 2.3 Embriogeneza
    • 2.4 Vrste jaja
    • 2.5
    • 2.6
    • 2.7. Stvaranje koeloma
    • 2.8 Organogeneza
    • 2.9 Ekspresija gena tijekom ontogeneze
  • 3 Reference

"Ontogenija rekapitulira filogeniju"

Povijesna perspektiva

Odnos između ontogeneze i filogenije bio je dominantan pogled u 21. stoljeću. Opće je poznato da su različite vrste organizama međusobno mnogo sličnije u svojim embrionalnim fazama nego u odraslim oblicima. Godine 1828. Karl Ernst von Baer uočio je ovaj obrazac u Vertebrata sybphylum.

Baer je upozorio da u određenim vrstama tetrapoda postoje određene sličnosti u embriju, kao što su škrge, notochord, segmentacija i krakovi u obliku peraje.

One se formiraju prije tipičnih karakteristika koje omogućuju dijagnozu predmetne skupine prema redoslijedu najspecifičnijih hijerarhijskih klasifikacija.

Tu ideju preformulirao je poznati - i jedan od najstrastvenijih sljedbenika Charlesa Darwina - biologa rodom iz Njemačke, Ernsta Haeckela.

Haeckel je zaslužan za čuvenu frazu "ontogenija rekapitulira filogeniju". Drugim riječima, rekapitulacija predlaže da razvoj organizma ponavlja svoju evolucijsku povijest odraslih oblika svojih predaka..

Trenutni prikaz

Iako je danas izraz dobro poznat, sredinom 21. stoljeća bilo je jasno da se Haeckelov prijedlog rijetko ispunjava.

S. J. Gould, poznati paleontolog i evolucijski biolog, predstavio je svoje ideje o rekapitulaciji u onome što je nazvao "principom dodavanja terminala". Za Goulda, rekapitulacija se može pojaviti sve dok se evolucijska promjena dogodi uzastopnim dodavanjem faza na kraju predaka ontogeneze.

Na isti način, također se mora ispuniti da se vremensko trajanje ontogeneze predaka skraćuje kako se loza razvija..

Danas su moderne metodologije uspjele pobiti koncept dodavanja koji je predložen biogenetskim zakonom.

Za Haeckela, ovaj dodatak se dogodio zbog kontinuiranog korištenja organa. Međutim, evolucijske implikacije upotrebe i neuporabe organa odbačene su.

Sada je poznato da granski lukovi u embrionalnim stanjima sisavaca i gmazova nikada nemaju oblik koji odgovara odrasloj ribi.

Osim toga, postoje razlike u vremenu ili vremenu u kojem se odvijaju određene faze razvoja. U evolucijskoj biologiji ta se promjena naziva heterochrony.

Faze razvoja životinja

Ontogenija obuhvaća sve procese razvoja organskih bića, počevši od gnojidbe i završavajući sa starenjem.

Logično, najdramatičnije transformacije događaju se u prvim atapima, gdje je jedna stanica sposobna formirati cijelu osobu. Zatim ćemo opisati proces ontogeneze, naglašavajući embrionalne faze.

Dozrijevanje jajne stanice

Tijekom procesa oogeneze, jajne stanice (ženske gamete, koje se nazivaju i jajima) pripremaju se za oplodnju i za prve faze razvoja. To se događa kroz akumulaciju rezervnog materijala za budućnost.

Citoplazma jajne stanice je okruženje bogato različitim biomolekulama, uglavnom RNA glasnicima, ribozomima, prijenosnom RNA i drugim strojevima potrebnim za sintezu proteina. Jezgra stanice također doživljava značajan rast.

Spermij ne zahtijeva taj proces, njegova strategija je eliminirati sve moguće citoplazme i kondenzirati jezgru kako bi se očuvale male dimenzije.

oplodnja

Događaj koji označava početak ontogeneze je oplodnja, koja uključuje sjedinjenje muškog i ženskog gameta, obično tijekom čina spolne reprodukcije.

U slučaju vanjske oplodnje, kao iu mnogim morskim organizmima, obje se gamete izbacuju u vodu i nalaze se slučajnim odabirom.

U gnojidbi se diploidni broj pojedinca reintegrira i omogućuje kombinaciju procesa između očinskih i majčinskih gena.

U određenim slučajevima sperma nije potrebna za aktiviranje razvoja. Ali u većini pojedinaca, embrij se neće razviti na pravi način. Na isti način, neke se vrste mogu razmnožavati putem partenogeneze, gdje se normalan razvoj embrija odvija bez potrebe za spermom.

Nasuprot tome, neka jaja zahtijevaju aktivaciju sperme, ali ne uključuju genetski materijal ovog muškog gameta u embrij.

Sperma i jaje moraju biti ispravno prepoznati tako da se mogu odvijati svi događaji nakon oplodnje. Ovo prepoznavanje je posredovano nizom specifičnih proteina svake vrste. Postoje i prepreke koje sprječavaju da jajašce, nakon oplodnje, dođe do druge sperme.

embriogeneza

Nakon oplodnje i aktivacije jaja javljaju se prve faze razvoja. U segmentaciji, embrij se dijeli ponavljajući tako da postane skupina stanica zvanih blastomeri.

Tijekom ovog posljednjeg razdoblja, ne dolazi do rasta stanica, već samo podjela mase. Na kraju imate stotine ili tisuće stanica, ustupajući se stanju blastule.

Kako se embrij razvija, on dobiva polaritet. Stoga možemo razlikovati biljni stup, koji se nalazi na jednom kraju, i životinjski stup, bogat citoplazmom. Ova os daje referentnu točku za razvoj.

Vrste jaja

Ovisno o količini žumanjaka koje posjeduje jaje i raspodjeli navedene tvari, jaje se može klasificirati kao oligolecit, heterolecitos, telolecitos i centrolecitos.

Prve imaju, kao što i samo ime kaže, malu količinu žumanjaka i raspoređeno je više ili manje jednolično u cijelom jajetu. Općenito je njegova veličina mala. Heteroleciti imaju više žumanjaka nego oligoleciti, a žumanjak koncentriran u vegetativnom polu..

Telolecitos predstavlja obilnu količinu žumanjaka, zauzimajući gotovo cijelo jaje. Konačno, centrolecitos imaju sve koncentrirane žumance u središnjem dijelu jajeta.

blastulation

Blastula je masa koju čine stanice. U sisavaca, ovaj stanični klaster se naziva blastocistom, dok su u većini životinja stanice raspoređene oko središnje fluidne šupljine, nazvane blastocelom..

U stanju blastule bilo je moguće vidjeti veliko povećanje u odnosu na količinu DNA. Međutim, veličina cijelog embrija nije mnogo veća od izvorne zigote.

Grastrulación

Gastrulacija pretvara blastulu na sferni i jednostavan način, u mnogo složeniju strukturu s dva sloja klica. Ovaj proces je heterogen ako usporedimo različite linije životinja. U nekim slučajevima, drugi sloj se formira bez izrade unutarnje šupljine.

Otvor do crijeva naziva se blastoporo. Sudbina blastopore vrlo je važna karakteristika podjele dvije velike linije: protostomados i deuterostomi. U prvoj skupini, blastopora daje podrijetlo usta, dok u drugoj grupi nastaje anus.

Dakle, gastrula ima dva sloja: vanjski koji okružuje blastocoel, nazvan ektodermom i unutarnji sloj koji se zove endoderm..

Većina životinja ima treći zametni sloj, mezoderm, smješten između dva gore spomenuta sloja. Mezoderm se može formirati na dva načina: stanice nastaju iz ventralne regije usne blastopore i odatle se razmnožavaju ili izlaze iz središnjeg područja zidova archonterona..

Na kraju gastrulacije, ektoderm pokriva embrio, a mezoderm i endoderm su smješteni u unutarnjem dijelu. Drugim riječima, stanice imaju drugačiji krajnji položaj od onog koji su započele.

Stvaranje koeloma

Coelom je tjelesna šupljina koja je okružena mezodermom. To se događa zato što je tijekom procesa gastrulacije blastocela gotovo u potpunosti ispunjena mezodermom.

Ova celomática šupljina može se pojaviti na dva načina: schizocélica ili enterocélica. Međutim, funkcionalno su obje zavojnice ekvivalentne.

organogeneza

Organogeneza obuhvaća niz procesa u kojima se formira svaki od organa.

Najvažniji događaji uključuju migraciju određenih stanica na mjesto gdje su potrebni za formiranje navedenog organa.

Ekspresija gena tijekom ontogeneze

U razvoju je utvrđeno da se epigeneza odvija u tri faze: formiranje uzoraka, određivanje položaja tijela i indukcija ispravnog položaja za ekstremitete i različite organe..

Da bi se dobio odgovor, postoje određeni genski proizvodi, nazvani morfogeni (definicija tih entiteta je teorijska, a ne kemijska). Oni rade zahvaljujući formiranju diferencijalnog gradijenta, koji pruža prostorne informacije.

Što se tiče uključenih gena, homeotski geni imaju temeljnu ulogu u razvoju pojedinaca, jer definiraju identitet segmenata.

reference

  1. Alberch, P., Gould, S.J., Oster, G.F. i Wake, D.B. (1979). Veličina i oblik u ontogeniji i filogeniji. Paleobiology, 5(3), 296-317.
  2. Curtis, H., i Barnes, N.S. (1994). Poziv na biologiju. Macmillan.
  3. Gould, S.J. (1977). Ontogenija i filogenija. Sveučilište Harvard Press.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Kralježnjaci: komparativna anatomija, funkcija, evolucija. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M., i McNamara, K.J. (2013). Heterohronija: evolucija ontogeneze. Springer znanost i poslovni mediji.