ONTOGENI: STADIER AV DYRS UTVIKLING OG DERES EGENSKAPER - BIOLOGI - 2026

Den ontogenetiske er den prosessen som skjer utviklingen av en privatperson. Fenomenet begynner med befruktning, og strekker seg til aldring av organiske vesener. Det biologiske feltet som er ansvarlig for studiet av ontogeni er utviklingsbiologi.

I denne prosessen forekommer "oversettelsen" av genotypen - all genetisk informasjon fra en biologisk enhet - til fenotypen som vi kan observere. Den mest dramatiske transformasjonen skjer i de tidlige stadiene av utviklingen, med transformasjonen av en celle til et komplett individ.

Romanes, GJ; lastet opp til Wikipedia av en: Bruker: Phlebas; forfattere av beskrivelsessiden: en: Bruker: Phlebas, en: Bruker: SeventyThree, via Wikimedia Commons

I dag er sammensmeltingen av utviklingsbiologi og evolusjonsteori, kjent som evo-devo, en veldig populær kunnskapsmasse som vokser med store sprang. Dette nye feltet har som mål å forklare utviklingen av det enorme mangfoldet av morfologier utstilt av levende organismer.

"Ontogeny rekapitulerer fylogeni"

Historisk perspektiv

Forholdet mellom ontogeni og fylogeni var et dominerende syn gjennom hele det 21. århundre. Det er allment kjent at forskjellige arter av organismer er mye mer like hverandre i deres embryonale stadier enn i voksne former. I år 1828 la Karl Ernst von Baer merke til dette mønsteret i Vertebrata sybylum.

Baer bemerket at i forskjellige arter av tetrapods er det visse likheter i embryoet, som gjeller, notokord, segmentering og finnformede lemmer.

Disse dannes før de typiske egenskapene som gjør at den aktuelle gruppen kan diagnostiseres i en mer spesifikk hierarkisk klassifiseringsrekkefølge.

Denne ideen ble omformulert av den berømte - og en av Charles Darwins mest lidenskapelige tilhengere - den tyskfødte biologen Ernst Haeckel.

Haeckel er kreditert med den berømte frasen "ontogeny rekapitulerer fylogeni." Med andre ord foreslår rekapitulering at utviklingen av en organisme gjentar sin evolusjonshistorie fra de voksne formene til sine forfedre.

Nåværende visjon

Selv om uttrykket er godt kjent i dag, var det ved midten av det 21. århundre tydelig at Haeckels forslag sjelden blir oppfylt.

SJ Gould, den berømte paleontologen og evolusjonsbiologen, la ut sine ideer angående rekapitulering i det han kalte "terminalt tilleggsprinsipp." For Gould kan rekapitulering skje så lenge evolusjonsendring skjer ved suksessiv tilsetning av stadier på slutten av en forfedres ontogeni.

På samme måte skulle det også være sant at den tidsmessige varigheten av forfedres ontogeni måtte forkortes etter hvert som avstamningen utviklet seg.

I dag har moderne metodologier klart å tilbakevise tilsetningsbegrepet foreslått av biogenetisk lov.

For Haeckel skjedde denne tilskuddet på grunn av den kontinuerlige bruken som ble gitt til organene. Imidlertid har de evolusjonære implikasjonene av bruk og misbruk av organer blitt nedsatt.

Det er for tiden kjent at grenbuene i embryonale stadier hos pattedyr og krypdyr aldri har den formen som tilsvarer voksen fisk.

I tillegg er det variasjoner i timingen eller tidspunktet for visse stadier i utviklingen. I evolusjonsbiologien kalles denne endringen heterokroni.

Stadier av dyreutvikling

Ontogeny omfatter alle prosessene for utvikling av organiske vesener, som begynner med befruktning og slutter med aldring.

Logisk sett skjer de mest dramatiske transformasjonene i de første stadiene, der en enkelt celle er i stand til å danne et helt individ. Deretter vil vi beskrive ontogeniprosessen, med vekt på de embryonale stadiene.

Modning av oocytt

Under prosessen med oogenese forbereder en egg (den kvinnelige kameten, også kalt et egg) for befruktning og de tidlige stadiene av utviklingen. Dette skjer ved å samle reservemateriell for fremtiden.

Oytens cytoplasma er et miljø rikt på forskjellige biomolekyler, hovedsakelig messenger-RNA, ribosomer, overførings-RNA og andre maskiner som er nødvendige for syntesen av proteiner. Cellekjernen gjennomgår også betydelig vekst.

Spermatozoa krever ikke denne prosessen, deres strategi er å eliminere så mye cytoplasma som mulig og kondensere kjernen for å bevare små dimensjoner.

befruktning

Hendelsen som markerer begynnelsen av ontogeni er befruktning, som involverer forening av en mannlig og en kvinnelig gamet, vanligvis under seksuell reproduksjon.

Når det gjelder ekstern befruktning, som forekommer i mange marine organismer, blir begge gameter utvist i vannet og funnet tilfeldig.

Ved befruktning integreres individets diploide antall og tillater kombinasjonsprosessene mellom foster- og morsgenene.

I visse tilfeller er sæd ikke nødvendig for å aktivere utvikling. Men hos de fleste individer utvikler embryoet seg ikke på riktig måte. På samme måte kan noen arter reprodusere seg ved parthenogenese, der normal utvikling av embryo skjer uten behov for sædceller.

I motsetning til dette krever noen egg aktivering av sædcellene, men tar ikke inn det genetiske materialet fra denne mannlige gameten i embryoet.

Sædceller og eggformer må gjenkjennes riktig slik at alle hendelser etter befruktning kan finne sted. Denne anerkjennelsen er formidlet av en serie proteiner som er spesifikke for hver art. Det er også barrierer som forhindrer at et egg, når det er befruktet, nås med et annet sæd.

embryogenese

Etter befruktning og aktivering av egget oppstår de første utviklingsstadiene. I segmentering deler embryoet seg gjentatte ganger for å bli en gruppe celler som kalles blastomerer.

I løpet av denne siste perioden oppstår ingen cellevekst, bare underinndelingen av massen finner sted. Til slutt har du hundrevis eller tusenvis av celler, som viker for blastula-tilstanden.

Når embryoet utvikler seg, får det en polaritet. Derfor kan man skille mellom plantepolen, som ligger i den ene enden, og dyrepolen, rik på cytoplasma. Denne aksen gir et referansepunkt for utvikling.

Typer egg

Avhengig av mengden av eggeplomme som egget har, og fordelingen av nevnte stoff, kan egget klassifiseres som oligolecytter, heteroleyitter, telolecytter og sentrolecytter.

Førstnevnte har, som navnet tilsier, en liten mengde eggeplomme og den er fordelt mer eller mindre jevn gjennom egget. Generelt er størrelsen liten. Heterolecytter har mer eggeplomme enn oligolecytter, og eggeplomme er konsentrert ved den vegetative polen.

Telolecitos presenterer en rikelig mengde eggeplomme, og opptar nesten hele egget. Til slutt har sentrolecitos all eggeplomme konsentrert i den sentrale regionen av egget.

Blastulation

Blastulaen er en masse celler. Hos pattedyr kalles denne cellegruppen en blastocyst, mens cellene i de fleste dyr er anordnet rundt et sentralt væskekavitet, kalt en blastocele.

I blastula-tilstanden har det vært mulig å vise en stor økning med tanke på mengden DNA. Imidlertid er størrelsen på hele embryoet ikke mye større enn den originale zygoten.

Grastrulation

Gastrulering omdanner den sfæriske og enkle blastulaen til en mye mer sammensatt struktur med to kimlag. Denne prosessen er heterogen hvis vi sammenligner de forskjellige avstamningene til dyr. I noen tilfeller dannes et andre lag uten å lage et indre hulrom.

Åpningen til tarmen kalles blastopore. Skjebnen til blastopore er et veldig viktig kjennetegn for inndelingen av to store linjer: protostomatene og deuterostomene. I den første gruppen gir blastopore opphav til munnen, mens i den andre gir blastopore anus.

Dermed har gastrulaen to lag: et ytre lag som omgir blastocele, kalt ektoderm, og et indre lag kalt endoderm.

De fleste dyr har et tredje kimlag, mesoderm, som ligger mellom de to lagene som er nevnt over. Mesoderm kan dannes på to måter: cellene stammer fra en ventral region i leppen til blastopore, og derfra sprer de seg eller oppstår fra den sentrale regionen av veggene i archnteron.

På slutten av gastrulasjonen dekker ektodermen embryoet og mesodermen og endodermen er lokalisert i den indre delen. Med andre ord har cellene en annen sluttposisjon enn den de startet med.

Coelom dannelse

Coelom er et kroppshulrom som er omgitt av mesoderm. Dette oppstår fordi under gastruleringsprosessen er blastocele nesten fullstendig fylt med mesoderm.

Dette coelomatiske hulrommet kan vises på to måter: schizocelisk eller enterocelisk. Imidlertid er begge coelomer funksjonelt likeverdige.

organogeneseperioden

Organogenese omfatter en serie prosesser der hvert av organene dannes.

De mest aktuelle hendelsene inkluderer migrering av bestemte celler til stedet der de er nødvendige for å danne nevnte organ.

Genuttrykk under ontogeni

Under utvikling har det blitt bestemt at epigenese fortsetter i tre stadier: mønsterdannelse, kroppsposisjonsbestemmelse og induksjon av riktig stilling for ekstremiteter og de forskjellige organene.

For å generere en respons er det visse genprodukter, kalt morfogener (definisjonen av disse enhetene er teoretisk, ikke kjemisk). Disse fungerer takket være dannelsen av en differensial gradient, som gir romlig informasjon.

Når det gjelder genene som er involvert, spiller homeotiske gener en grunnleggende rolle i utviklingen av individer, siden de definerer identiteten til segmentene.

referanser

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Størrelse og form i ontogeni og fylogeni. Paleobiologi, 5 (3), 296-317.
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Invitasjon til biologi. Macmillan.
3. Gould, SJ (1977). Ontogeni og fylogeni. Harvard University Press.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerte zoologiske prinsipper. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Virveldyr: komparativ anatomi, funksjon, evolusjon. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML, & McNamara, KJ (2013). Heterokrony: utviklingen av ontogeni. Springer Science & Business Media.