ONTOGĒNIJA: DZĪVNIEKU ATTĪSTĪBAS STADIJAS UN TO RAKSTUROJUMS - BIOLOĢIJA - 2025

Ontoģenēze ir process, kurā notiek attīstība indivīdu. Šī parādība sākas ar apaugļošanos un attiecas uz organisko būtņu novecošanos. Bioloģijas joma, kas atbildīga par ontogēnijas izpēti, ir attīstības bioloģija.

Šajā procesā notiek genotipa - visas bioloģiskās vienības ģenētiskās informācijas - “pārveidošana” fenotipā, ko mēs varam novērot. Visdramatiskākā transformācija notiek agrīnās attīstības stadijās, kad šūna tiek pārveidota par pilnīgu indivīdu.

Romieši, GJ; Augšupielādēja Wikipedia ar en: Lietotājs: Phlebas; apraksta lapas autori: lv: Lietotājs: Phlebas, lv: Lietotājs: SeventyThree, izmantojot Wikimedia Commons

Mūsdienās attīstības bioloģijas un evolūcijas teorijas saplūšana, kas pazīstama kā evo-devo, ir ļoti populārs zināšanu kopums, kas pieaug lēcieniski. Šī jaunā lauka mērķis ir izskaidrot milzīgo morfoloģiju daudzveidības attīstību, ko demonstrē dzīvi organismi.

"Ontogēns repoitē filogēniju"

Vēsturiskā perspektīva

Attiecības starp ontogēniju un filogēniju bija dominējošs uzskats visā 21. gadsimtā. Ir plaši zināms, ka dažādas organismu sugas to embrionālās stadijās ir daudz līdzīgākas nekā pieaugušo formas. 1828. gadā Kārlis Ernsts fon Bērs pamanīja šo modeli Vertebrata sififūcijā.

Bērs atzīmēja, ka dažādām tetrapodžu sugām embrijā ir zināmas līdzības, piemēram, žaunām, notokords, segmentācija un spuras formas ekstremitātes.

Tās tiek veidotas pirms raksturīgajām pazīmēm, kas ļauj konkrēto grupu diagnosticēt noteiktākā hierarhiskā klasifikācijas secībā.

Šo ideju pārformulēja slavenais - un viens no Čārlza Darvina kaislīgākajiem sekotājiem - vācu izcelsmes biologs Ernsts Hekkels.

Hakels tiek kreditēts ar slaveno frāzi "ontogēnija repoitē filogēniju". Citiem vārdiem sakot, atkārtota apkopošana ierosina, ka organisma attīstība atkārto savu evolūcijas vēsturi no senču pieaugušo formām.

Pašreizējais redzējums

Lai arī šī frāze mūsdienās ir labi zināma, līdz 21. gadsimta vidum bija skaidrs, ka Hakela priekšlikums reti tiek izpildīts.

SJ Gould, slavenais paleontologs un evolūcijas biologs, izklāstīja savas idejas par atkārtotu apkopošanu, ko viņš sauca par "termināla pievienošanas principu". Gouldam atkārtota reabilitācija var notikt, ja vien evolūcijas izmaiņas notiek, secīgi pievienojot posmus senča ontoģenēzes galā.

Tādā pašā veidā vajadzētu būt arī taisnībai, ka senču ontoģenēzes laika ilgums bija jāsaīsina, attīstoties ciltsrakstam.

Mūsdienās mūsdienu metodikām ir izdevies atspēkot pievienošanas jēdzienu, ko ierosinājis bioģenētiskais likums.

Hakelam šis papildinājums notika tāpēc, ka orgāni tika nepārtraukti izmantoti. Tomēr orgānu lietošanas un neizmantošanas evolūcijas sekas nav ņemtas vērā.

Pašlaik ir zināms, ka filiāļu arkām zīdītāju un rāpuļu embrionālās stadijās nekad nav formas, kas atbilst pieaugušām zivīm.

Turklāt pastāv atšķirības noteiktu attīstības posmu grafikā vai grafikā. Evolūcijas bioloģijā šīs izmaiņas sauc par heterohroniju.

Dzīvnieku attīstības posmi

Ontogēnija ietver visus organisko būtņu attīstības procesus, sākot ar apaugļošanu un beidzot ar novecošanos.

Loģiski, ka visdramatiskākās pārvērtības notiek pirmajos posmos, kad viena šūna spēj veidot veselu indivīdu. Tālāk mēs aprakstīsim ontoģenēzes procesu, uzsverot embrionālās stadijas.

Oocītu nobriešana

Oģenēzes procesa laikā olšūna (sieviešu dzimuma gameta, saukta arī par olu) sagatavojas apaugļošanai un attīstības sākumposmam. Tas notiek, uzkrājot rezerves materiālus nākotnei.

Olšūnas citoplazma ir vide, kas bagāta ar dažādām biomolekulēm, galvenokārt RNS, ribosomām, RNS pārnesi un citām olbaltumvielu sintēzei nepieciešamajām iekārtām. Šūnu kodols arī piedzīvo ievērojamu izaugsmi.

Spermatozoīdiem šis process nav vajadzīgs, to stratēģija ir pēc iespējas vairāk citoplazmas likvidēšanas un kodola kondensēšana, lai saglabātu mazus izmērus.

Mēslošana

Notikums, kas iezīmē ontoģenēzes sākumu, ir apaugļošana, kas parasti saistīta ar vīrieša un sievietes dzimumšūnu apvienošanos seksuālās reprodukcijas laikā.

Ārējas apaugļošanas gadījumā, kā tas notiek daudzos jūras organismos, abas gametas tiek izvadītas ūdenī un atrastas nejauši.

Apaugļošanā indivīda diploīdais skaits tiek atkārtoti integrēts un ļauj kombinēt paternitātes un mātes gēnus.

Dažos gadījumos spermatozoīdi nav nepieciešami, lai aktivizētu attīstību. Bet lielākajā daļā cilvēku embrijs neattīstās pareizi. Līdzīgi dažas sugas var vairoties partenoģenēzes ceļā, kad normāla embrija attīstība notiek bez nepieciešamības pēc spermas.

Turpretī dažām olšūnām ir jāaktivizē sperma, bet embrijā neiekļauj šī vīrieša gametas ģenētisko materiālu.

Sperma un olšūna ir jāatpazīst pareizi, lai varētu notikt visi notikumi pēc apaugļošanas. Šo atpazīstamību mediē virkne olbaltumvielu, kas raksturīgas katrai sugai. Pastāv arī šķēršļi, kas neļauj olšūnai pēc apaugļošanas sasniegt otru spermu.

Embrioģenēze

Pēc olšūnas apaugļošanas un aktivizēšanas notiek pirmie attīstības posmi. Segmentējot, embrijs atkārtoti sadalās, kļūstot par šūnu grupu, ko sauc par blastomēriem.

Šajā pēdējā periodā šūnu augšana nenotiek, notiek tikai masas sadalīšana. Galu galā jums ir simtiem vai tūkstošiem šūnu, dodot ceļu blastulas stāvoklim.

Embrijam attīstoties, tas iegūst polaritāti. Tāpēc var atšķirt augu polu, kas atrodas vienā galā, un dzīvnieku polu, kas bagāts ar citoplazmu. Šī ass nodrošina attīstības atskaites punktu.

Olu veidi

Atkarībā no olšūnas dzeltenuma daudzuma un minētās vielas sadalījuma olu var klasificēt kā oligolecītus, heterolecītus, telolecītus un centrolecītus.

Pirmajiem ir, kā norāda viņu nosaukums, neliels daudzums dzeltenuma, un tas olšūnā tiek sadalīts vairāk vai mazāk vienmērīgi. Parasti tā izmērs ir mazs. Heterolecītos ir vairāk dzeltenuma nekā oligolecītos, un dzeltenums ir koncentrēts pie veģetatīvā pola.

Telolecitos ir bagātīgs dzeltenuma daudzums, kas aizņem gandrīz visu olu. Visbeidzot, centralecitos visi dzeltenumi ir koncentrēti olšūnas centrālajā reģionā.

Blastulatācija

Blastula ir šūnu masa. Zīdītājiem šo šūnu grupējumu sauc par blastocistu, savukārt lielākajai daļai dzīvnieku šūnas ir izkārtotas ap centrālo šķidruma dobumu, ko sauc par blastocele.

Blastulas stāvoklī ir bijis iespējams uzrādīt lielu DNS daudzuma palielināšanos. Tomēr visa embrija izmērs nav daudz lielāks par sākotnējo zigotu.

Geometrija

Gastrulācija sfērisko un vienkāršo blastulu pārveido daudz sarežģītākā struktūrā ar diviem dīgļu slāņiem. Šis process ir neviendabīgs, ja salīdzinām dažādas dzīvnieku paaudzes. Dažos gadījumos, neveidojot iekšējo dobumu, tiek izveidots otrais slānis.

Atveri zarnai sauc par blastoporu. Blastopora liktenis ir ļoti svarīgs raksturlielums divu lielu ciltsrakstu sadalīšanai: protostomāti un deuterostomi. Pirmajā grupā blastopore rada muti, bet otrajā blastopore rada anālo atveri.

Tādējādi gastrulai ir divi slāņi: ārējais slānis, kas ieskauj blastocele, ko sauc par ektodermu, un iekšējais slānis, ko sauc par endodermu.

Lielākajai daļai dzīvnieku ir trešais dīgļa slānis - mezoderms, kas atrodas starp diviem iepriekšminētajiem slāņiem. Mezodermu var veidot divējādi: šūnas rodas no blastopora lūpas ventrālā apgabala, un no turienes tās proliferējas vai rodas no archnterona sienu centrālā reģiona.

Gastrācijas beigās ektoderma pārklāj embriju, un mezoderma un endoderma atrodas iekšējā daļā. Citiem vārdiem sakot, šūnām ir atšķirīga gala pozīcija nekā tai, ar kuru viņi sāka.

Coelom veidošanās

Koeloma ir ķermeņa dobums, kuru ieskauj mezoderma. Tas notiek tāpēc, ka gastrizācijas procesa laikā blastocele gandrīz pilnībā ir piepildīta ar mezodermu.

Šī coelomatic dobums var parādīties divos veidos: šizocelic vai enterocelic. Tomēr abi koelomi ir funkcionāli līdzvērtīgi.

Organoģenēze

Organoģenēze ietver virkni procesu, kur veidojas katrs no orgāniem.

Visatbilstošākie notikumi ir noteiktu šūnu migrācija uz vietu, kur tie nepieciešami minētā orgāna veidošanai.

Gēnu ekspresija ontoģenēzes laikā

Attīstībā ir noteikts, ka epidēmija norisinās trīs posmos: modeļa veidošana, ķermeņa stāvokļa noteikšana un ekstremitāšu un dažādu orgānu pareizas pozīcijas indukcija.

Lai radītu atbildi, ir noteikti gēnu produkti, ko sauc par morfogēniem (šo entītiju definīcija ir teorētiska, nevis ķīmiska). Šie darbi notiek, pateicoties diferenciāļa gradienta veidošanai, kas piegādā telpisko informāciju.

Attiecībā uz iesaistītajiem gēniem homeotiskajiem gēniem ir būtiska loma indivīdu attīstībā, jo tie nosaka segmentu identitāti.

Atsauces

1. Alberhs, P., Goulds, SJ, Ostere, GF, & Wake, DB (1979). Izmērs un forma ontoģenēzē un filoģenēzē. Paleobioloģija, 5 (3), 296-317.
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Ielūgums uz bioloģiju. Makmillans.
3. Gould, SJ (1977). Ontogēnija un filoģenēze. Harvard University Press.
4. Hikmans, CP, Roberts, LS, Larsons, A., Obers, WC, & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi. Makgreivs - kalns.
5. Kardongs, KV (2006). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcijas, evolūcija. Makgreivs.
6. McKinney, ML un McNamara, KJ (2013). Heterohronija: ontoģenēzes evolūcija. Springer Science & Business Media.