EMBRIOLOĢIJAS PIEZĪMES
Embrioloģija pēta attīstības formu secību no zigotas līdz organismam, kas apveltīts ar visiem tā orgāniem un sistēmām.
Šajā sakarā ir vērts atcerēties atšķirību starp attīstību (strukturālo un organizatorisko posmu pēctecību ar pieaugošu sarežģītību) un izaugsmi, kas galvenokārt paredzēta kvantitatīvā nozīmē.
Mugurkaulnieku metazoānos mēs esam liecinieki, pieaugot evolūcijas sērijā līdz cilvēkam (caur ciklostomiem, zivīm, abiniekiem, rāpuļiem, putniem un zīdītājiem), pieaugošas sarežģītības pieaugušo formu parādīšanās, kuras komplikācija ir embriju attīstības posmos.
Sākumā zigota, kas vienmēr ir aprīkota ar rezerves materiālu, tiek sadalīta (ar sekojošu mitozi) 2, tad 4, tad 8 utt. Šūnās, ko sauc par blastomeriem, bez augšanas, līdz tā sasniedz sugas normālo kodola / citoplazmas attiecību .
Šī sākotnējā segmentācija var notikt dažādos veidos atkarībā no deutoplazmas daudzuma un izplatības.
Sākumā deitoplazmas ir maz ("oligolecītiskās olas"), tāpēc segmentācija ir pilnīga un rada ļoti atšķirīgus blastomērus. Palielinoties embrija sarežģītībai, nepieciešams vairāk laika un materiāla, pirms tā attīstība ļauj sākt. neatkarīga dzīve. Tam nepieciešams palielināt deutoplazmu ("telolecītiskās olas"), kas mēdz izkārtoties zigotas daļā. Tas izraisa pieaugošu "anizotropiju", kas ir saistīta ar segmentācijas modifikācijām, kuras reglamentē divi vispārīgi principi:
- Hērtviga likums saka, ka mitozes gadījumā ahromatiskā vārpsta (kuras ekvators nosaka meitas šūnu dalīšanās plakni) mēdz izkārtoties citoplazmas lielākā garuma virzienā;
- Balfūra likums saka, ka segmentācijas ātrums ir apgriezti proporcionāls deutoplazmas daudzumam.
Tad mēs redzam, ka jau ciklostomos un zivīs segmentācija ir nevienlīdzīga, ar strauji segmentētu dzīvnieku stabu (kas dos embrija augšējās struktūras) un dzeltenuma stabu, kurā būs lielākā daļa rezerves materiāla. Šī tendence ir vēl lielāka anizotrops abiniekiem (kuros nepieciešams sagatavot orgānus, kas ir atbildīgi par elpošanu gaisā), kurā dzeltenuma stabs, lēnām segmentējoties, paliek relatīvi inerts un galu galā tiek pārklāts ar šūnām, kas iegūtas no strauji segmentējošā dzīvnieku staba. galvenajos embrionālajos posmos ietilpst: zigota, blastomēri, morula (blastomēru kopa, kas līdzīga kazenēm), blastula (morula ar regresētām iekšējām šūnām), gastrula (blastula, kurā vienas puses šūnas ir invaginējušās), kurā primitīvā dobums ar ārēju šūnu slāni (ektodermu, no kuras vispirms iegūs nervu sistēma) un int. erno (entoderm), starp kurām tad iestāsies trešais slānis (mezoderma). No šiem slāņiem vai "embriju loksnēm" secīgā secībā tiks iegūti visi audi, orgāni un sistēmas.
Vēl attīstītākām sugām deitoplazmas (jeb "teļa") pieaugums ir tāds, ka to pat nevar segmentēt. Tādējādi mēs redzam, ka putniem segmentācija ietekmē tikai plānu virspusēju disku, kas noved pie "discoblastulas" un virknes parādības, kas garantē embrija veidošanos citādi nekā iepriekš minētais.
Turpmāka deitoplazmas palielināšanās, iespējams, nebūtu bijusi efektīvāka, tāpēc zīdītājiem attīstība un izaugsme līdz patstāvīgas dzīves spējām tiek iegūta, izmantojot citu sistēmu. tad embrijs nodibina vielmaiņas attiecības ar mātes organismu (ar placentas izskatu) un vairs neizmanto deitoplazmu, kuras pārpalikums tiek izvadīts. Šajā brīdī olas atkal kļūst oligolecītiskas un segmentācija var atgriezties līdz pilnīgai (un tāpēc agrīnā stadijā tā ir līdzīga "amfioksam"), bet pēc morulas embrioģenēze turpinās saskaņā ar visattīstītāko putnu modeli, ar "blastocistu", kam seko implantācija uz dzemdes sienas, lai embrija metabolismu nodrošinātu mātes organisms (caur placentu), nevis deitoplazma.
EMBRIJU DIFERENTIĀCIJA
Kad zigotas segmentācija ir panākusi kodola / citoplazmas attiecību līdz sugas normai, paralēli attīstībai jāsākas arī augšanai. Šī iemesla dēļ sākas vielmaiņa, parādoties nukleoliem un olbaltumvielu sintēzei. Šādi uzsāktā olbaltumvielu sintēze ir saistīta ar gēniem, kas ir atbildīgi par embriju attīstības sākumposmu. Šos gēnus nomāc vielas, kas atrodas dažādos blastomeros dzīvnieku un teļu polā. Savukārt šo agrīno gēnu produkti var atcelt to gēnu operonu darbību, kas atbild par vēlākajiem posmiem. Šīs otrās gēnu sērijas produkti varēs darboties gan jaunu embriju struktūru veidošanas nozīmē, gan iepriekšējo operonu apspiešanas un nākamo operāciju pārtraukšanas nozīmē sakārtotā secībā, kas noved pie jauna organisma veidošanās. Pateicoties ģenētiskajai informācijai, kas uzkrāta no genoma gadu tūkstošos, kļūstot par arvien attīstītākām sugām.
Hekela slavenais izteiciens "" ontoģenēze apkopo filoģenēzi "" patiesībā izsaka faktu, ka augstākās sugas embriju attīstības stadijās atkārto pēctecību, kas jau ir konstatēta evolucionāri iepriekšējām sugām.
Embriju agrīnās stadijas mēdz būt līdzīgas mugurkaulniekiem, īpaši līdz žaunu izskatam.
Sugām, kas pāriet uz elpošanu no gaisa, žaunas tiek atkārtoti absorbētas un atkārtoti izmantotas (piemēram, endokrīno dziedzeru veidošanai), bet ģenētiskā informācija, kas attiecas uz žaunu veidošanos, tiek saglabāta arī cilvēkiem. Tas acīmredzot ir embrionālo strukturālo gēnu piemērs, kas atrodas visu mugurkaulnieku genomā un kuriem pēc to funkcionēšanas to ontoģenētiskajā brīdī jāpaliek apspiestiem.
Embrioģenēzes interpretācija gēnu darbības regulēšanas nozīmē ļauj apvienot sarežģīto tradicionālo eksperimentālās embrioloģijas pieredzi.
DVĪŅI
Zigota un pirmie blastomēri, līdz sākas proteīnu sintēze, ir totipotenti, tas ir, spēj dot dzīvību visam organismam. Ar to ir saistīti Spemana eksperimenti, kuri no abinieku zigotas nožņaugšanas ieguva divus embrijus. Līdzīga parādība parādās, balstoties uz identisku dvīņu parādību cilvēkā, ko tieši šī iemesla dēļ sauc par monozigotiskiem (MZ). Spemana eksperimentālie dvīņi bija uz pusi mazāki nekā parasti, bet cilvēkam tie ir pilnīgi normāli. Tas izskaidrojams ar to, ka abiniekiem abiem embrijiem bija jāsadala vienīgais jau saņemtais dzeltenums, savukārt cilvēkā embriji caur placentu var saņemt visu, kas nepieciešams to attīstībai un augšanai.
Jāatceras, ka "vīrietim divām trešdaļām dvīņu gadījumu" ir cita izcelsme: tie rodas, laiku pa laikam vienlaicīgi nogatavinot divus folikulus, atbrīvojot divas olšūnas, kas, apaugļojot, dod divus zigotus; patiesībā šajā gadījumā mēs runājam par dizigotiskiem dvīņiem (DZ).
Tā kā MZ dvīņiem, kas dalīti ar mitozi no vienas zigotas, ir viens un tas pats genoms, atšķirībām starp tām jābūt vides izcelsmes. Tā vietā divu DZ dvīņu genomam ir līdzība tikai tikpat daudz kā jebkuram diviem brāļiem. Dvīņu metode, plaši izmanto cilvēka ģenētikā un arī sporta jomā.
Cilvēkā, kurā daži ētiski apsvērumi aizliedz eksperimentēt, var noskaidrot, cik ļoti jebkuru raksturu regulē iedzimti faktori: patiesībā stingri mantotas rakstzīmes (piemēram, asins grupas) vienmēr atbilst tikai MZ dvīņiem; iezīmes atbilstība MZ ir tuvu DZ, tiek secināts, ka, nosakot šo fenotipisko pazīmi, vides faktori ir pārāki par iedzimtiem.
