EMBRIOLOĢIJAS PIEZĪMES
Embrioloģija pēta attīstības formu secību no zigota uz organismu ar visiem tās orgāniem un sistēmām.
Šajā sakarā ir labi atcerēties atšķirību starp attīstību (strukturālo un organizatorisko pieauguma sarežģītības posmu secība) un izaugsmi, kas vispirms saprotama kvantitatīvā nozīmē.
Mugurkaulnieku metāzēs mēs piedzīvojam evolūciju sērijā augšup pa cilvēku (caur ciklostomām, zivīm, abiniekiem, rāpuļiem, putniem un zīdītājiem), lai parādītu pieaugušo pieaugošās sarežģītības formas, par kurām lielāka ir embriju attīstības fāžu komplikācija.
Sākumā zigots, kas vienmēr ir aprīkots ar rezerves materiālu, ir sadalīts (pēc secīgas mitozes) 2, tad 4, tad 8 utt. šūnas, ko sauc par blastomēriem, bez augšanas, līdz tiek sasniegta sugas normālā kodola / citoplazmas attiecība.
Šī sākotnējā segmentācija var būt atšķirīga, atkarībā no deutoplazmas daudzuma un izplatības.
Sākumā deutoplazma ir niecīga ("oligolītiskās olas"), kam segmentācija ir pilnīga un rada nedaudz atšķirīgus blastomērus. Pieaugot embriju sarežģītībai, ir nepieciešams vairāk laika un materiāla, pirms tā attīstība ļauj sākt patstāvīgu dzīvi. Šī iemesla dēļ ir nepieciešams palielināt deutoplazmu ("telolecitiskās olas"), kas parasti atrodas zigota daļā. Tas izraisa pieaugošu "anizotropiju", kas ir saistīta ar segmentācijas izmaiņām, ko regulē divi vispārīgi principi:
- Hertvigas likums nosaka, ka mitozes gadījumā akromātiskais vārpstas (kura ekvators nosaka meitas šūnu dalīšanas plakni) mēdz rīkoties citoplazmas lielākas garuma nozīmē;
- Balfour likums nosaka, ka segmentācijas ātrums ir apgriezti proporcionāls deutoplazmas daudzumam.
Tad mēs redzam, ka jau ciklostomās un zivīs segmentācija ir nevienlīdzīga, ar strauji segmentētu dzīvnieku polu (kas piešķirs embrija augšējās struktūras) un mazu teļa stabu, kas satur lielāko daļu rezerves materiāla. Vēl lielāks ir abinieku anizotropās tendences (kurās ir nepieciešams nostiprināt orgānus, kas atbildīgi par gaisa elpošanu), kur teļa stabs, kaut arī lēnām segmentēts, paliek relatīvi inerts un beidzas ar šūnām, kas atvasinātas no strauji segmentētā dzīvnieku pole. Līdz šim evolucionārajam posmam galveno embriju posmu pēctecība ietver: zigotu, blastomērus, morulu (blastomere klasteru, kas ir līdzīgs kazenes), blastulu (morulu ar regresētām iekšējām šūnām), gastrulu (blastulu, kurā vienas puses šūnas ir invaginētas) ), kurā parādās organisma primitīvais dobums ar ārējo šūnu slāni (ectoderm, no kura nervu sistēma pirmoreiz iegūs) un iekšējo (entodermu), starp kuru trešais slānis iejaucas (mezoderms). No šiem slāņiem vai "embriju brošūrām", pēc kārtas, tiks iegūti visi audi, orgāni un aparāti.
Attīstītākajās sugās deutoplazmas (vai "teļa") pieaugums ir tāds, ka tas nevar pat segmentēt. Tādējādi mēs redzam, ka putniem segmentācija ietekmē tikai plānu virspusēju disku, kas noved pie "discoblastula" un virknes parādību, kas garantē embrija veidošanos citādi nekā iepriekš minētais.
Turpmāk deutoplazmas pieaugums, iespējams, nebūtu bijis efektīvāks, tā ka zīdītājiem ar citu sistēmu tiek iegūta attīstība un augšana līdz pat neatkarīgai dzīvei. Patiesībā mēs zīdītājiem atzīmējam, ka deutoplazma kalpo tikai agrīnajiem attīstības posmiem; tad embrijs izveido vielmaiņas attiecības ar mātes organismu (ar placenta izskatu) un vairs neizmanto deutoplazmu, kuras pārpalikums ir novērsts. Šajā brīdī olas atgriežas pie oligolecitiche un segmentācija var atgriezties pie pilnīgas (un tāpēc pirmajos posmos tā ir līdzīga anfiozes), bet pēc morulas embriogeneze turpinās saskaņā ar visvairāk attīstīto putnu shēmu, "Blastocists", kam seko implantācija uz dzemdes sienu, lai embrija metabolismu nodrošinātu mātes organisms (caur placentu), nevis deutoplazma.
EMBRONISKĀ DIFERENCĒŠANA
Kad zigota segmentācija ir radījusi kodola / citoplazmas saikni ar sugas normu, ir nepieciešams, ka tas sākas arī paralēli attīstībai. Šī iemesla dēļ sākas vielmaiņa, parādoties nukleīniem un proteīnu sintēzei. Tādā veidā sākta proteīna sintēze ir saistīta ar gēniem, kas atbild par embrija attīstības pirmajiem posmiem. Šos gēnus atšķaida vielas, kas atrodas dažādos dzīvnieku poleļa un teļa blastomēros. Savukārt šo sākotnējo gēnu produkti var atvasināt gēnu operonus, kas atbild par turpmākajiem posmiem. Šīs otrās gēnu sērijas produkti varēs darboties gan jaunu embrionālo struktūru veidošanā, gan iepriekšējo operonu apspiešanas un turpmāko iznīcināšanas nozīmē tādā kārtībā, kas noved pie jaunā organisma uzbūves, pateicoties uzkrātajai ģenētiskajai informācijai. no genoma līdz tūkstošiem gadu aizvien attīstītākās sugās.
Slavenā Haeckel izpausme "ontogēnā atspoguļo filogenēzi" patiesībā tieši izsaka faktu, ka augstākās sugas embrija attīstības stadijās atkārto evolūcijā agrāk sastopamās sugas pēctecību.
Sākotnējie embriju posmi mugurkaulniekiem parasti ir līdzīgi, īpaši, līdz parādās žaunas.
Tajās sugās, kas šķērso gaisa elpošanu, žaunas tiek atkārtoti absorbētas un atkārtoti izmantotas (piemēram, endokrīno dziedzeru veidošanai), bet ģenētiskā informācija, kas saistīta ar žaunu veidošanos, saglabājas arī cilvēkiem. Tas ir nepārprotami piemērs embriju strukturālajiem gēniem, kas ir visu mugurkaulnieku genomā, un tiem jāpaliek represētiem pēc tam, kad viņi ir strādājuši savā ontogenētiskajā brīdī.
Embrionozes interpretācija gēnu darbības regulēšanas izpratnē ļauj apvienot eksperimentālās embrioloģijas sarežģītās tradicionālās pieredzes.
DZĪVNIEKI
Zigots un pirmie blastomēri, līdz sākas proteīnu sintēze, ir totipotenti, kas spēj dot dzīvību visam organismam. Šim nolūkam tiek savienoti Spemana eksperimenti, kas ieguva divus embrijus no amfībijas zigota. Līdzīga parādība, šķiet, ir identisku dvīņu fenomena pamatā cilvēkiem, kas tieši tāpēc tiek saukti par monozigotiskiem (MZ). Spemana eksperimentālie dvīņi bija puse no normālā izmēra, bet cilvēkiem tie ir pilnīgi normāli. Tas ir izskaidrojams ar to, ka abiniekos abiem embrijiem bija jāsadala vienīgais jau saņemtais dzeltenums, bet cilvēkiem embriji caur placentu var saņemt visu, kas nepieciešams to attīstībai un izaugsmei.
Ir labi atcerēties, ka cilvēkam divām trešdaļām no dvīņu gadījumiem ir cita izcelsme: tie rodas no dažu laikmetīgu divu folikulu nobriešanas, atbrīvojot divas olas, kas, apaugļotas, dod divas zygotes; šajā gadījumā mēs runājam par dizigotiskiem dvīņiem (DZ).
Tā kā MZ dvīņiem, kas dalīti ar mitozi no vienīgā zigota, ir tāds pats genoms, atšķirībām starp tām ir jābūt no vides viedokļa. Tā vietā divu DZ dvīņu genoms ir tikpat līdzīgs kā jebkuram diviem brāļiem. Dvīņu metode ir balstīta uz šo principu, ko plaši izmanto cilvēka ģenētikā un arī sporta jomā.
Cilvēkiem, ja daži ētiski iemesli aizliedz eksperimentēšanu, var noskaidrot, ka jebkuru raksturu regulē iedzimti faktori: patiesībā stingri pārmantotas rakstzīmes (piemēram, asins grupas) vienmēr atbilst MZ dvīņiem; tā kā viena rakstura atbilstība MZ ir tāda pati kā DZ, var secināt, ka, nosakot šo fenotipisko raksturu, vides faktori dominē pār iedzimtajiem.
Rediģējis: Lorenzo Boscariol
