KAS IR GASTRIZĀCIJA?

Gastrulation ir notikums embrionālo attīstību, kur liela reorganizācija notiek no masas šūnu - to blastula - uz augsti organizētās struktūras, vairākas dzimumšūnu slāņos veidojas.

Lai īslaicīgi novietotu sevi embrionālās attīstības stadijās, vispirms notiek apaugļošanās, pēc tam segmentācija un blastulas veidošanās un šīs šūnu masas organizēšana ir gastrizācija. Tas ir vissvarīgākais notikums trešajā grūtniecības nedēļā cilvēkiem.

Avots: Pidalka44

Diploblastiskos dzīvniekus veido divi embrionālie slāņi: endoderma un ektoderma, savukārt triblastiskos dzīvniekus veido trīs embriju slāņi: endoderma, mezoderma un ektoderma. Šo struktūru pareiza organizācija un atbilstoša šūnu lokalizācija notiek gastrizācijas laikā.

Katrs embrija slānis, kas veidojas gastrizācijas laikā, radīs specifiskus pieaugušā organisma orgānus un sistēmas.

Process mainās atkarībā no pētītās dzīvnieku izcelsmes. Tomēr ir arī daži bieži sastopami notikumi, piemēram, izmaiņas šūnu kustībā, to formā un savienojumā.

Embrionālās attīstības principi

Izšķiroši soļi attīstības laikā

Lai izprastu gastrizācijas jēdzienu, ir jāzina daži galvenie embrija attīstības aspekti. Mēs uzskaitīsim un īsi aprakstīsim katru pirms gastrulācijas posmu, lai nonāktu kontekstā.

Neskatoties uz to, ka dzīvnieku attīstība ir ļoti mainīgs notikums starp cilts sugām, ir četras kopīgas stadijas: apaugļošana, blastulas veidošanās, gastrizācija un organoģenēze.

1. solis. Mēslošana

Pirmais solis ir apaugļošana: sieviešu un vīriešu dzimuma gametu savienība. Pēc šī notikuma zigotā notiek virkne izmaiņu un pārvērtību. Embrionālās attīstības bioloģijas mērķis ir parādība, kas saistīta ar pāreju no vienas šūnas uz pilnībā izveidotu embriju.

2. solis. Blastulas segmentēšana un veidošana

Pēc apaugļošanas notiek atkārtota un masīva šūnu dalīšana, ko šajā posmā sauc par blastomēru. Šajā segmentā, ko sauc par segmentēšanu, nav vērojams palielinājums, ir tikai lielās sākotnējās šūnas masas dalīšana. Kad šis process ir pabeigts, ir izveidojusies šūnu masa, ko sauc par blastulu.

Lielākajā daļā dzīvnieku šūnas izkārtojas ap šķidrumu piepildītu centrālo dobumu, ko sauc par blastocele. Šeit veidojas dīgļu slānis, un tas ir solis, kurā visi daudzšūnu dzīvnieki to attīstības laikā iziet.

Svarīgi pieminēt, ka segmentēšanas laikā embrijs iegūst polaritāti. Tas ir, tie atšķiras dzīvnieku un augu polos. Dzīvniekam ir raksturīga bagātība ar citoplazmu un mazu dzeltenuma maisiņu.

3. posms. Gastrulācija un divu dīgļu slāņu veidošanās

Pēc pirmā dīgļa slāņa veidošanās notiek otrā slāņa veidošanās. Šis process tiks detalizēti aprakstīts šajā rakstā.

4. solis. Organoģenēze

Kad visi trīs dīgļu slāņi ir izveidoti, šūnas sāk mijiedarboties ar saviem partneriem, un audos un orgānos veidojas notikums, ko sauc par organoģenēzi.

Vairākos orgānos ir šūnas no vairāk nekā viena dīgļa slāņa. Nav neparasti, ka orgāna ārpusi iegūst no viena dīgļa slāņa, bet iekšpusi - no citas. Skaidrākais šīs neviendabīgās izcelsmes piemērs ir āda, kas iegūta no ektodermas un arī no mezodermas.

Tāpat kā gastritācijas gadījumā, organoģenēzes laikā šūnas migrē lielos attālumos, lai sasniegtu galīgo stāvokli.

Embrionālie slāņi

Izšķirošais gastritācijas notikums ir šūnu organizācija dažādos embriju slāņos. Embrionālo slāņu skaits ļauj dzīvniekus klasificēt divās kategorijās: diblastic un triploblastic.

Diblasti ir dzīvnieki ar ļoti vienkāršu struktūru, un tiem ir tikai divi dīgļu slāņi: endoderma un ektoderma.

Turpretī triblastiskajiem organismiem ir trīs embrionālie slāņi: tie, kuriem ir diblasti, un vēl viens - mezoderma.

Gastrulācija: trīs dīgļu slāņu izcelsme

Gastrācijas laikā sfēriskā blastula, kas aprakstīta iepriekšējā sadaļā, sāk palielināties, izraisot dīgļu slāņu veidošanos no epiblastiskā slāņa totipotentām šūnām.

Sākotnēji termins gastrulation tika izmantots, lai aprakstītu zarnu veidošanās notikumu. Tomēr tagad tas tiek izmantots daudz plašākā nozīmē, aprakstot trilaminārā embrija veidošanos.

Šajā procesā tiek izveidots jaunattīstības organisma ķermeņa plāns. Šūnas, kas ir endodermas un mezodermas daļa, atrodas gastrulas iekšpusē, savukārt šūnas, kas veido ādu un nervu sistēmu, ir izkaisītas uz tās virsmas.

Šūnu kustība vai migrācija gastrizācijas laikā ietver visu embriju un ir notikums, kas precīzi jāsaskaņo.

Gastrulācija ir ļoti mainīgs process

Atkarībā no pētītās dzīvnieku grupas mēs atrodam ievērojamas atšķirības gastritācijas procesā

Jo īpaši šis process atšķiras dažādās mugurkaulnieku klasēs. Daļēji tas notiek ģeometrisko ierobežojumu dēļ, kurus uzrāda katra gastrula.

Neskatoties uz šīm izteiktajām variācijām, posmi pēc gastrulām dažādās grupās ir ļoti līdzīgi. Faktiski mugurkaulnieku embriju līdzība ir populāru zināšanu fakts.

Pat vadošajām embrioloģijas iestādēm ir ļoti grūti atšķirt embriju no putna un rāpuļa tā sākuma stadijās.

Divpusējo dzīvnieku klasifikācija pēc blastopora likteņa.

Gastrācijas laikā veidojas atvere, ko sauc par blastoporu. Galapunkts ļauj klasificēt bilatētus dzīvniekus divās lielās grupās: protostomas un deuterostomas.

Protostomātos - termins no grieķu saknēm “pirmā mute” - minētā atvere rada muti. Šajā ciltsvietā ir mīkstmiešu, posmkāju un dažādu vermiformu dzīvnieku fīli.

Deuterostomās blastopore rada anālo atveri, un mute veidojas no citas sekundāras atveres. Šajā grupā mēs atrodam adatādaiņus un hordatorus - mēs, cilvēki, atrodamies chordates ietvaros.

Citas embrionālās un molekulārās īpašības ir palīdzējušas apstiprināt šo divu evolūcijas līniju esamību.

Kustību veidi gastrizācijas laikā

Blastulas liktenis ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, ieskaitot olšūnas veidu un segmentāciju. Visizplatītākie gastrizācijas veidi ir šādi:

Gastrulācija ar invagināciju

Lielākajā daļā dzīvnieku grupu segmentēšana ir holoblastiska tipa, kad blastula atgādina bumbiņu, kurā nav nekā iekšā, un dobumu sauc par blastocele.

Invaginācijas gastrizācijas laikā daļa blastulas iebrūk uz iekšu un rada otro dīgļa slāni: endodermu. Turklāt parādās jauns dobums, ko sauc par archenteronu.

Tas ir analogs bumbas vai mīkstas plastmasas bumbas ņemšanai, un ar pirkstu mēs nospiežam, līdz mēs veidojam caurumu: šī ir invaginācija, uz kuru mēs atsaucamies. Jūras ežiem ir šāda veida gastrizācija.

Gibralizācija pa epiboliju

Šāda veida gastrizācija notiek olās, kurām veģetatīvajā stabā ir ievērojams dzeltenuma daudzums. Šo iemeslu dēļ kļūst grūti izveidot intussuscepciju (procesu, kuru mēs aprakstījām iepriekšējā gastrizācijas veidā).

Dīgļu slāņu veidošanai tiek pavairoti mikromi, kas atrodas dzīvnieku pole, nogremdējot un apņemot makromērus. Šajā brīdī blastopors jau ir izveidojies pie veģetatīvā pola,

Ektodermu veidos mikrometri, savukārt makromēri radīs endodermu.

Šis gastrizācijas veids ir sastopams, veidojot ļoti neviendabīgu dzīvnieku grupu, piemēram, abinieku, jūras ežu un tunikātu, ektodermu, kas pazīstama arī kā jūras ķirbji vai jūras šļirces.

Involūcijas gastrizācija

Šis process notiek, ja olšūnā ir milzīgs dzeltenuma daudzums - vairāk nekā epibolijas gastritācijas gadījumā. Process sastāv no šūnu sabrukšanas, kas atrodas diska perifērijā.

Pēc tam šīs šūnas pārvietojas atpakaļ un veido otro slāni, kas salocās iekšpusē, veidojot endodermu un ektodermu. Abinieku mezoderma veidojas, sekojot šādam attīstības modelim.

Gastrulācija ar delamināciju

Endoderma izcelsme ir ektodermālo šūnu dalīšana. Turklāt šīs šūnas migrē un nogrimst. Pēc tam notiek dalīšana divos šūnu slāņos, kas būs ektoderma un endoderma.

Šāda veida gastrizācija nav bieža, un nav blastopora. Hipoplastu veidošanās putniem un zīdītājiem notiek ar delamināciju.

Iebrukuma gastrizācija

Tas vairākos aspektos atgādina gastrāciju ar delamināciju, izņemot to, ka endoderma veidojas, pārvietojoties šūnām no ektodermas.

Tāpat kā gastrinācijā ar delamināciju, blastopora veidošanās nenotiek un ir raksturīga ne tik sarežģītiem dzīvniekiem kā jūras sūkļi un smadzenes. Jūras ežu mezodermas veidojas šādā veidā, tāpat kā Drosophila ģints neiroblasti.

Atsauces

Karlsons, BM (2018). Cilvēka embrioloģijas un attīstības bioloģijas e-grāmata. Elsevier.
Halle, BK (2012). Evolūcijas attīstības bioloģija. Springer Science & Business Media.
Hikmens, CP (2007). Integrēti zooloģijas principi. Makgreivs.
Holtfreters, J. (1944). Gastrācijas mehānikas pētījums. Eksperimentālās zooloģijas žurnāls, 95 (2), 171–212.
Kalthoff, K. (1996). Bioloģiskās attīstības analīze. Ņujorka: Makgreivs.
Nance, J., Lee, JY, & Goldstein, B. (2005). Gastrulācija C. elegans. Vietnē WormBook: tiešsaistes pārskats par C. elegans Biology. Tārpu grāmata.