UTVIKLINGSBIOLOGI: HISTORIE, HVA DEN STUDERER, APPLIKASJONER - BIOLOGI - 2026

Den biologi for utvikling er studiet av evolusjonære prosesser som er involvert i dannelsen av flercellede organismer fra unnfangelse, fødsel, vekst, aldring og død.

Disse prosessene er kjent i den vitenskapelige verdenen som ontogeni, et begrep som beskriver alle trinnene som et levende vesen går gjennom fra dets opprinnelse til dets fulle utvikling.

Kilde: atlasdeanatomia.com

Viktigheten av utviklingsbiologi ligger ikke bare i å gjøre prosessen med dannelse av levende vesener kjent i dybden, men også i å forutse i noen tilfeller det mulige utseendet til genetiske avvik, takket være de vitenskapelige fremskritt som har kommet på dette feltet.

Utviklingsbiologiens historie

Det store spørsmålet om livets opprinnelse og evolusjon har hjemsøkt filosofer og forskere, som i jakten på å forstå evolusjonsprosesser genererte hypoteser og viktige funn innen utviklingsbiologi, allerede før det ble kalt den veien.

Preformasjonismens teori

Det var en gammel genetisk hypotese som sørget for at det levende vesenet allerede var fullstendig dannet i sin mest minuttfase og at dens utvikling skjedde gjennom veksten av det vesenet. Grekerne Leucippus av Milet (5. århundre f.Kr.) og Democritus (5. århundre f.Kr.) var dens viktigste forløpere.

Teori om spontan generasjon

Den greske filosofen Aristoteles (384 f.Kr. - 322 f.Kr.), regnet som biologi far, påpekte at livet skjedde på to måter: gjennom seksuell reproduksjon, svarende til utformingen av skaperen Gud; og gjennom spontan generasjon.

Teorien om spontan generasjon foreslo at livet ble generert av en styrke dannet av foreningen av jord, luft, vann og ild. For eksempel trodde Aristoteles at fluer kom fra råttent kjøtt og at noen insekter ble født av tre, blader eller huden til dyr.

Og selv om det i dag er vanskelig å tro, var denne teorien den mest aksepterte i lang tid, til forskeren Louis Pasteur (1822-1895) etablerte det som nå er kjent som biogeneseloven, hvis prinsipp sikrer at et vesen levende kan bare komme fra et annet levende vesen.

Egget og livets opprinnelse

Lenge før Pasteurs bidrag studerte den engelske legen William Harvey (1578-1657) utviklingen av kyllingegg og konkluderte med at alle levende ting reproduserte seg på en lignende måte.

Han publiserte teorien sin i sitt arbeid Øvelser på generasjon av dyr (1651) der det for første gang ble foreslått at mennesker reproduserer seg gjennom befruktning av et egg. Derfra utvidet han forskningen til analyse av pattedyr.

Endringer under vekst

Den tyske legen, Caspar Friedrich Wolff (1733-1794), kjent som grunnleggeren av embryologi, foreslo i sine verk Theoria Generationis (1759) og De formatione Intestinorum (1769) at utviklingen av levende vesener kommer fra en differensiering som er produserer gradvis.

Hans teori tilbakeviser preformasjonismens, ved å forklare at det er elementer i voksenstadiet som ikke er til stede under embryonfasen, og derfor konkluderte han med at disse dannes over tid.

Mendel, en kråkebolle og reagensglass

Et av de mest betydningsfulle bidragene kom fra befruktningsforsøk som ble utført på slutten av 1800-tallet på kråkeboller, siden det ble funnet at det befruktede egget inneholdt elementer fra begge foreldrene samlet i en kjerne.

I 1865 presenterte Gregor Mendel (1822-1884) sin forskning i dag kjent over hele verden som Mendels lover, der han forklarte den genetiske arven som overføres fra far til sønn.

I 1978 hadde verden allerede det første mennesket født in vitro, og i dag er det forstått at generasjonen av et levende vesen krever en kombinasjon av elementer fra to individer av samme art for å produsere en annen med lignende egenskaper.

Vitenskapelig forstås det også at organismer består av celler som har sin opprinnelse takket være multiplikasjonen av en stamcelle.

Studier og anvendelser av utviklingsbiologi

Tatt i betraktning at forskere allerede vet hvordan et levende vesen blir produsert, er utviklingsbiologi for tiden fokusert på å utføre studier på prosessene som utvikler seg under dannelse og vekst.

Eksperter på utviklingsbiologi forklarer at det er to typer reproduksjon: seksuell, som involverer deltakelse av to individer av forskjellige kjønn; og aseksuell der en enkelt organisme produserer en annen person, genererer en kopi uten utveksling av genetisk materiale.

Et eksempel på denne type reproduksjon forekommer i bakteriene Escherichia coli eller amøber.

Etter seksuell eller aseksuell aktivitet begynner utviklingsbiologi arbeidet med å fokusere på følgende studieobjekter:

Cellevekst

Denne prosessen begynner når en stamcelle deler seg i to og produserer datterceller, og derfra begynner fasen av cellemultiplikasjonen som er nevnt ovenfor.

For å oppnå dette, kondenserer DNA-molekylene og danner kromosomer, som sees gjennom mikroskop blir sett på som stavformede strukturer med et sentralt element som deler dem inn i to armer.

Celledifferensiering

Under celledifferensiering genererer en ikke-spesialisert celle, som ikke er mor, andre typer celler som vil være en del av spesifikke elementer i det levende vesen.

Disse cellene er myocytter (muskelceller), hepatocytter (leverceller), sterocytter (tarmenes celler) eller nevroner (nervesystemets celler).

Celledifferensiering har også innvirkning på dannelsen av individets kjønn, da det forekommer i cellene i kimlinjene, bestemt for kjønnsorganene i det utviklende vesenet.

Mannlige gameter genereres i disse kimlinjene, en prosess som kalles spermatogenese; eller oocytter i kvinnelig tilfelle, kalt oogenese.

morphogenesis

Denne prosessen er den som gir form til organene og kroppen generelt til organismen, gjennom dannelse av vev under utvikling av embryon.

Utfordringer med utviklingsbiologi

Utviklingsbiologi fremmer kontinuerlig ny forskning relatert til dannelse av levende vesener, med mål om å fremme i forebygging av sykdommer og anomalier.

Forskere studerer unormal cellevekst ved å undersøke sykdommer som kreft, hvis egenskaper ligger nøyaktig i en unormal multiplikasjon av celler.

Av denne grunn vil forståelse av prosessene svare på mange ukjente og muligens bringe funn av elementer som ennå ikke er reist i den komplekse utviklingen av et levende vesen.

Unormal cellevekst
Kilde: Wikimedia Commons

referanser

1. Laura Castellano, Guadalupe Martínez, Juan López, Patricia Cuéllar, Jesús García. (2010). Gametene av kråkeboller som modell for undersøkelse av befruktning. Hentet fra pdfs.semanticscholar.org
2. Utviklingsbiologi. (2015). Hentet fra web.uamex.mx
3. Developmetal biology. (2015). Hentet fra plato.stanford.edu
4. Andrea Prokop. (2018). Hva er utviklingsbiologi, og hvorfor er det viktig? Hentet fra openaccessgoverment.org
5. Utviklingsbiologi. (2019). Hentet fra nature.com
6. Conrad H. Waddington. (2019). Biologisk utvikling. Hentet fra britannica.com
7. Utviklingsbiologi. (2019). Hentet fra atlasdeanatomia.com