Ontogenia Peringkat perkembangan haiwan dan ciri-ciri mereka



The ontogeny ia adalah proses di mana perkembangan individu berlaku. Fenomena ini bermula dengan persenyawaan, dan meluas ke penuaan makhluk organik. Bidang biologi yang bertanggungjawab terhadap kajian ontogeny adalah biologi pembangunan.

Dalam proses ini, terjemahan "genotip" - semua maklumat genetik entiti biologi - berlaku kepada fenotip yang dapat kita amati. Transformasi yang paling dramatik berlaku pada peringkat awal pembangunan, dengan transformasi sel ke individu yang lengkap.

Pada masa ini, perpaduan biologi pembangunan dan teori evolusi, yang dikenali sebagai evo-devo, adalah satu badan yang sangat popular dalam pengetahuan yang berkembang dengan pesat. Bidang baru ini bertujuan untuk menjelaskan evolusi kepelbagaian morfologi yang besar yang mempamerkan organisma hidup.

Indeks

  • 1 "Ontogeny menyerupai phylogeny"
    • 1.1 Perspektif sejarah
    • 1.2 Wawasan semasa
  • 2 Tahap perkembangan haiwan
    • 2.1 Maturasi oosit
    • 2.2 Persenyawaan
    • 2.3 Embryogenesis
    • 2.4 Jenis telur
    • 2.5 Blastulation
    • 2.6 Grastrulation
    • 2.7 Pembentukan coelom
    • 2.8 Organogenesis
    • 2.9 Pengekstrakan gen semasa ontogeny
  • 3 Rujukan

"Ontogeny menyerupai phylogeny"

Perspektif sejarah

Hubungan antara ontogeny dan phylogeny adalah pandangan utama sepanjang abad ke-21. Ia diketahui secara meluas bahawa spesies organisma yang berbeza jauh lebih mirip dengan satu sama lain dalam peringkat embrio mereka berbanding dengan bentuk dewasa. Pada tahun 1828, Karl Ernst von Baer melihat corak ini dalam sybphylum Vertebrata.

Baer memberi amaran bahawa terdapat persamaan tertentu dalam embrio dalam spesies yang berbeza tetrapods, kerana keberanian, notochord itu, segmentasi dan sirip berbentuk kaki.

Ini dibentuk sebelum ciri-ciri khas yang membolehkan untuk mendiagnosis kumpulan yang bersangkutan dalam susunan klasifikasi hierarki yang paling spesifik.

Idea ini diformulasikan oleh yang terkenal - dan salah satu pengikut paling ghairah Charles Darwin - ahli biologi Jerman, Ernst Haeckel.

Haeckel dikreditkan dengan frasa yang terkenal "ontogeny recapitulates phylogeny". Dalam erti kata lain, rekapitulasi mencadangkan bahawa perkembangan organisma mengulangi sejarah evolusinya bentuk dewasa nenek moyangnya.

Pandangan semasa

Walaupun hari ini frasa itu terkenal, pada pertengahan abad ke-21 ia jelas bahawa cadangan Haeckel jarang dipenuhi.

S. J. Gould, ahli paleontologi terkenal dan ahli biologi evolusi, menyampaikan idea-ideanya mengenai rekapitulasi dalam apa yang disebutnya sebagai "prinsip penambahan terminal". Untuk Gould, rekapitulasi boleh berlaku selagi perubahan evolusi berlaku oleh penambahan peringkat berturut-turut di penghujung ontogeny nenek moyang.

Dengan cara yang sama, ia juga perlu dipenuhi bahawa tempoh temporal nenek moyang ontogeny perlu dipendekkan apabila garis keturunan berkembang..

Pada masa kini, metodologi moden telah berjaya menyangkal konsep tambahan yang dicadangkan oleh undang-undang biogenetik.

Bagi Haeckel, penambahan ini berlaku kerana penggunaan berterusan diberikan kepada organ-organ. Walau bagaimanapun, implikasi evolusi penggunaan dan penggunaan organ tidak dibuang.

Kini diketahui bahawa gerbang-gerbang cawangan di dalam keadaan embrio mamalia dan reptilia tidak pernah mempunyai bentuk yang sepadan dengan ikan dewasa.

Di samping itu, terdapat variasi dalam masa atau masa di mana tahap perkembangan tertentu berlaku. Dalam biologi evolusi, perubahan ini dipanggil heterochrony.

Tahap perkembangan haiwan

Ontogeny merangkumi semua proses pembangunan makhluk organik, bermula dengan persenyawaan dan berakhir dengan penuaan.

Secara logiknya, transformasi yang paling dramatik berlaku di atap pertama, di mana satu sel mampu membentuk seluruh individu. Seterusnya kita akan menerangkan proses ontogeny, menekankan peringkat embrio.

Kematangan oosit

Semasa proses oogenesis, sel telur (gamete wanita, juga dikenali sebagai telur) disediakan untuk persenyawaan dan untuk peringkat pertama pembangunan. Ini berlaku melalui pengumpulan bahan rizab untuk masa depan.

Telur sitoplasma adalah persekitaran yang kaya dengan biomolekul yang berbeza, kebanyakannya mRNAs, ribosom, RNA dan pemindahan lain yang perlu untuk jentera sintesis protein. Nukleus sel juga mengalami pertumbuhan yang ketara.

Sperma tidak memerlukan proses ini, strateginya adalah untuk menghapuskan semua sitoplasma yang mungkin dan membebaskan nukleus untuk memulihara dimensi kecil.

Persenyawaan

Acara yang menandakan permulaan ontogeny adalah persenyawaan, yang melibatkan kesatuan pemain lelaki dan perempuan, biasanya semasa perbuatan seksual.

Sekiranya persenyawaan luaran, seperti dalam banyak organisma laut, kedua-dua gamet diusir ke dalam air dan didapati secara rawak.

Dalam persenyawaan bilangan diploid individu disambung semula dan membolehkan proses gabungan antara gen bapa dan ibu.

Dalam kes tertentu, sperma tidak diperlukan untuk mengaktifkan pembangunan. Tetapi dalam kebanyakan individu, embrio tidak akan berkembang dengan cara yang betul. Dengan cara yang sama, sesetengah spesies boleh menghasilkan semula oleh partenogenesis, di mana perkembangan normal embrio berlaku tanpa memerlukan sperma.

Sebaliknya, sesetengah telur memerlukan pengaktifan sperma, tetapi tidak memasukkan bahan genetik gamete lelaki ini ke dalam embrio.

Sperma dan telur harus diiktiraf dengan betul supaya semua peristiwa pembesaran pasca dapat berlangsung. Pengiktirafan ini ditiru oleh satu siri protein spesifik setiap spesies. Terdapat juga halangan yang menghalang telur, setelah disenyawakan, daripada dijangkiti oleh sperma kedua.

Embriogenesis

Selepas persenyawaan dan pengaktifan telur, peringkat pertama pembangunan berlaku. Dalam segmentasi, embrio membahagikan repetitif untuk menjadi sekumpulan sel yang dipanggil blastomeres.

Semasa tempoh terakhir ini, pertumbuhan sel tidak berlaku, hanya bahagian kecil jisim berlaku. Pada akhirnya anda mempunyai beratus-ratus atau ribuan sel, memberi laluan kepada keadaan blastula.

Apabila embrio berkembang, ia memperoleh kekutuban. Oleh itu, kita boleh membezakan antara tiang tumbuhan, terletak pada satu hujung, dan kutub haiwan, kaya dengan sitoplasma. Paksi ini menyediakan rujukan untuk pembangunan.

Jenis telur

Bergantung pada jumlah kuning telur yang ada, dan pengedaran bahan tersebut, telur boleh dikelaskan sebagai oligolekitos, heterolekitos, telolecitos, dan centrolecitos.

Yang pertama mempunyai, seperti namanya, sedikit kuning telur dan ia diedarkan lebih kurang seragam sepanjang telur. Secara amnya saiznya kecil. Heterolitik mempunyai kuning telur lebih daripada oligolecit dan kuning telur tertumpu di kutub vegetatif.

Telolecitos menyajikan sejumlah besar kuning telur, menduduki hampir semua telur. Akhirnya, centrolecitos mempunyai semua kuning pekat di kawasan tengah telur.

Blastulation

blastocyst, adalah jisim terbentuk daripada sel-sel. Bagi mamalia, struktur sel ini dipanggil blastocyst, sementara dalam sel haiwan paling disusun mengelilingi rongga cecair pusat, dipanggil blastocele.

Dalam keadaan blastula, mungkin terdapat peningkatan besar dari segi jumlah DNA. Walau bagaimanapun, saiz keseluruhan embrio tidak jauh lebih besar daripada zigot asal.

Grastrulation

Gastrula menukarkan blastula dengan cara sfera dan mudah, ke dalam struktur yang lebih kompleks dengan dua lapisan kuman. Proses ini adalah heterogen jika kita membandingkan keturunan haiwan yang berbeza. Dalam sesetengah kes, lapisan kedua dibentuk tanpa membuat rongga dalaman.

Pembukaan ke usus dipanggil blastoporo. Nasib blastopore adalah ciri yang sangat penting untuk pembahagian dua keturunan hebat: protostomados dan deuterostomes. Dalam kumpulan pertama, blastopore memberikan mulut kepada mulut, sementara pada kedua, blastopore berasal dari dubur.

Oleh itu, gastrula mempunyai dua lapisan: satu luar yang mengelilingi blastocoel, dipanggil ektoderm dan lapisan dalaman yang disebut endoderm..

Kebanyakan haiwan mempunyai lapisan yg mula-mula ketiga, mesoderm, terletak di antara yang dinyatakan di atas dua lapisan. Mesoderm ini boleh dibentuk dalam dua cara: sel-sel timbul dari rantau ventral bibir blastopore dan dari sana mereka berkembang atau muncul dari rantau pusat dinding archonteron..

Pada akhir gastrulasi, ectoderm meliputi embrio dan mesoderm dan endoderm terletak di bahagian dalam. Dengan kata lain, sel-sel mempunyai kedudukan akhir yang berbeza daripada yang mereka mulakan.

Pembentukan coelom

Coelom adalah rongga badan yang dikelilingi oleh mesoderm. Ini berlaku kerana semasa proses gastrulasi, blastocele hampir sepenuhnya diisi dengan mesoderm.

Ini rongga celomática boleh muncul dengan dua laluan: schizocélica atau enterocélica. Walau bagaimanapun, secara fungsional kedua-dua gegelung bersamaan.

Organogenesis

Organogenesis terdiri daripada satu siri proses di mana setiap organ terbentuk.

Peristiwa yang paling relevan termasuk penghijrahan sel-sel tertentu ke tempat di mana mereka diperlukan untuk membentuk organ tersebut.

Ekspresi gen semasa ontogeny

Dalam perkembangan yang telah ditetapkan yang epigenesis ini diteruskan dalam tiga peringkat: pola pembentukan, menentukan kedudukan badan dan mendorong kedudukan yang betul untuk mendapatkan petua dan pelbagai organ.

Untuk menjana respons, terdapat produk gen tertentu, yang dipanggil morphogens (definisi entiti ini adalah teori, bukan kimia). Kerja-kerja ini berkat pembentukan kecerunan kebezaan, yang menyediakan maklumat spatial.

Mengenai gen yang terlibat, gen homeotik mempunyai peranan penting dalam pembangunan individu, kerana mereka menentukan identiti segmen.

Rujukan

  1. Alberch, P., Gould, S. J., Oster, G. F., & Wake, D. B. (1979). Saiz dan bentuk pada ontogeny dan phylogeny. Paleobiologi, 5(3), 296-317.
  2. Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Jemputan kepada biologi. Macmillan.
  3. Gould, S. J. (1977). Ontogeny dan phylogeny. Harvard University Press.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Prinsip zoologi bersepadu. McGraw-Hill.
  5. Kardong, K. V. (2006). Vertebrat: anatomi komparatif, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
  6. McKinney, M.L., & McNamara, K.J. (2013). Heterochrony: evolusi ontogeny. Sains & Media Perniagaan Springer.