OPOMBE O EMBRIOLOGIJI
Embriologija preučuje zaporedje oblik razvoja od zigote do organizma, obdarjenega z vsemi njenimi organi in sistemi.
V zvezi s tem se velja spomniti na razliko med razvojem (zaporedje strukturnih in organizacijskih faz z naraščajočo kompleksnostjo) in rastjo, namenjeno predvsem v količinskem smislu.
Pri vretenčarjih smo priča evoluciji v evolucijskem nizu vse do človeka (preko ciklostomov, rib, dvoživk, plazilcev, ptic in sesalcev), pojavljanja odraslih oblik vse večje kompleksnosti, zaradi česar se zapletejo faze zarodnega razvoja.
Na začetku je zigota, vedno opremljena z rezervnim materialom, razdeljena (z naslednjo mitozo) na 2, nato 4, nato 8 itd. Celice, imenovane blastomere, brez rasti, dokler ne doseže normalnega razmerja med jedrom in citoplazmo vrste .
Ta začetna segmentacija lahko sledi različnim vzorcem, odvisno od količine in porazdelitve deutoplazme.
Na začetku je deutoplazma redka ("oligolecitna jajca"), zato je segmentacija popolna in povzroči zelo različne blastomere. Ker se zapletenost zarodka povečuje, traja več časa in materiala, preden se mu omogoči razvoj. samostojno življenje. To zahteva povečanje deutoplazme ("telocitna jajca"), ki je običajno razporejena v delu zigote. To povzroča vse večjo "anizotropijo", ki je povezana s spremembami segmentacije, ki jih urejajo dve splošni načeli:
- Hertwigov zakon pravi, da je pri mitozi akromatsko vreteno (katerega ekvator določa delitveno ravnino hčerinskih celic) nagnjeno k smeri največje dolžine citoplazme;
- Balfourjev zakon pravi, da je hitrost segmentacije obratno sorazmerna s količino deutoplazme.
Tako vidimo, da je že pri ciklostomih in ribah segmentacija neenaka, s hitro segmentiranim živalskim drogom (ki bo dajal zgornje strukture zarodka) in rumenjakovim drogom, ki bo vseboval večino rezervnega materiala. Ta težnja je še večja anizotropno pri dvoživkah (pri katerem je treba pripraviti organe, odgovorne za dihanje zraka), pri katerem rumenjakov pol, medtem ko se počasi segmentira, ostane relativno inerten in ga na koncu prekrijejo celice, ki izvirajo iz hitro segmentiranega živalskega pola. glavne embrionalne stopnje vključujejo: zigoto, blastomere, morulo (grozdje blastomerov, podobne robidnicam), blastulo (morula z regresiranimi notranjimi celicami), gastrulo (blastula, pri kateri so celice ene strani invaginirane), v kateri je primitivna votlina organizma z zunanjo celično plastjo (ektoderma, iz katere bo najprej izhajal živčni sistem) in int erno (entoderma), med katero se nato vstavi tretja plast (mezoderma). Iz teh plasti ali "embrionalnih listov" bodo nato v urejenem zaporedju izpeljana vsa tkiva, organi in sistemi.
Pri še bolj razvitih vrstah je povečanje deutoplazme (ali "teleta") takšno, da ga ni mogoče niti segmentirati. Tako vidimo, da pri pticah segmentacija vpliva le na tanko površinsko ploščico, kar vodi v "diskoblastulo" in vrsto pojavi, ki zagotavljajo nastanek zarodka na drugačen način od zgoraj omenjenega.
Nadaljnje povečanje deutoplazme verjetno ne bi bilo učinkovitejše, zato pri sesalcih razvoj in rast do sposobnosti za samostojno življenje dosežemo z drugim sistemom. razvoj; potem zarodek vzpostavi presnovne odnose z materinim organizmom (s pojavom posteljice) in ne uporablja več deutoplazme, katere presežek se izloči. Na tej točki se jajčeca vrnejo v oligolecitna in segmentacija se lahko vrne da je popolna (zato je v zgodnjih fazah podobna kot pri "amfioksusu"), vendar se po moruli embriogeneza nadaljuje po najbolj razvitem vzorcu ptic, pri čemer "blastocista" sledi implantaciji na steno maternice, tako da presnovo zarodka skrbi materinski organizem (preko posteljice) in ne deutoplazma.
EMBRIJSKA RAZLIKA
Ko je segmentacija zigote razmerje med jedrom in citoplazmo pripeljala v normo vrste, se mora vzporedno z razvojem začeti tudi rast, zato se začne metabolizem s pojavom jeder in sintezo beljakovin. Tako sprožena sinteza beljakovin je posledica genov, odgovornih za zgodnje faze embrionalnega razvoja. Te gene zavirajo snovi, prisotne v različnih blastomerah živalskega in telečjega pola. Produkti teh zgodnjih genov pa lahko oslabijo delovanje operonov genov, odgovornih za poznejše faze. Produkti te druge vrste genov bodo lahko delovali tako v smislu izgradnje novih embrionalnih struktur kot v smislu zatiranja prejšnjih operonov in odprave naslednjih v urejenem zaporedju, ki vodi do izgradnje novega organizma , zahvaljujoč nakopičenim genetskim informacijam iz genoma skozi tisočletja v vedno bolj razvite vrste.
Znani izraz Haeckel "ontogeneza povzema filogenijo" dejansko izraža dejstvo, da višje vrste v stopnjah embrionalnega razvoja ponavljajo nasledstvo, ki smo ga že našli v evolucijsko prejšnjih vrstah.
Zgodnje faze zarodka so ponavadi podobne pri vretenčarjih, zlasti do pojava škrg.
Pri vrstah, ki preidejo na zračno dihanje, se škrge nato ponovno absorbirajo in ponovno uporabijo (na primer za nastanek žlez z notranjim izločanjem), vendar se pri ljudeh ohranijo tudi genetski podatki o nastanku škrg. To je očitno primer embrionalnih strukturnih genov, ki so prisotni v genomu vseh vretenčarjev in morajo po delovanju v svojem ontogenetskem trenutku ostati potlačeni.
Razlaga embriogeneze v smislu regulacije delovanja genov omogoča poenotenje kompleksnih tradicionalnih izkušenj eksperimentalne embriologije.
DVOJČKA
Žigota in prvi blastomeri, dokler se ne začne sinteza beljakovin, so totipotentni, torej sposobni oživiti celoten organizem. S tem so povezani poskusi Spemanna, ki je iz zadušitve zigote dvoživk pridobil dva zarodka. Podoben pojav se pojavlja v osnovi pojava enojajčnih dvojčkov pri človeku, ki se prav zaradi tega imenujejo monozigoti (MZ) .Spemannovi eksperimentalni dvojčki so bili za polovico manjši od normalnih, pri človeku pa so povsem normalni. To je razloženo, ker sta morala dva zarodka deliti edino že prejeti rumenjak, medtem ko lahko pri zarodkih skozi posteljico dobijo vse, kar je potrebno za njihov razvoj in rast.
Ne smemo pozabiti, da imata pri "človeku dve tretjini primerov dvojčkov" drug izvor: izhajata iz občasnega sočasnega zorenja dveh foliklov z sproščanjem dveh jajčec, ki ob oploditvi data dva zigota; pravzaprav v v tem primeru govorimo o dvojajčnih dvojčkih (DZ).
Ker imata dvojčka MZ, ločena z mitozo od enojne zigote, enak genom, morajo biti razlike med njimi okoljskega izvora.Po drugi strani pa je genom dveh dvojčkov DZ podoben le genomu dveh bratov. Na tem principu temelji metoda dvojčka, ki se pogosto uporablja v človeški genetiki in tudi na področju športa.
V "človeku, pri katerem bi določeni etični razlogi prepovedovali eksperimentiranje, je mogoče ugotoviti, koliko kateri koli značaj urejajo dedni dejavniki: v resnici so strogo podedovani liki (kot so krvne skupine) vedno skladni le pri dvojčkih MZ; skladnost lastnosti v MZ je blizu tisti v DZ, sklepamo, da okoljski dejavniki pri določanju te fenotipske lastnosti prevladujejo nad dednimi.
