РАЗВОЈНА БИОЛОГИЈА: ИСТОРИЈА, ОНО ШТО ПРОУЧАВА, ПРИМЕНЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Биологија развоја јесте студија еволуционих процеса укључених у формирању вишећелијских организама из зачећа, рођења, раст, старење и смрт.

Ови процеси су у научном свету познати као онтогенија, термин који описује све кораке кроз које живо биће пролази од свог настанка до свог пуног развоја.

Извор: атласдеанатомиа.цом

Важност развојне биологије лежи не само у томе да се процес стварања живих бића дубински објасни, већ и у предвиђању у неким случајевима могуће појаве генетских аномалија, захваљујући научном напретку који је настао у овој области.

Историја развојне биологије

Велико питање о пореклу и еволуцији живота прогањало је филозофе и научнике, који су у потрази за разумевањем еволуционих процеса створили хипотезе и важна открића у области развојне биологије, чак и пре него што је била названа онуда.

Теорија преформационизма

Била је то стара генетска хипотеза која је осигурала да је живо биће већ у потпуности формирано у својој најминутнијој фази и да се његов развој одвијао растом тог бића. Грци Леуциппус из Милета (5. век пре нове ере) и Демокрита (5. век пре нове ере) били су његови главни претходници.

Теорија спонтане генерације

Грчки филозоф Аристотел (384. Пр. Кр. - 322. Пр. Кр.), Сматран оцем биологије, истакао је да се живот догодио на два начина: сексуалном репродукцијом, реагујући на дизајн Бога ствараоца; и спонтаном генерацијом.

Теорија спонтане генерације сугерисала је да је живот створен снагом која је формирана сједињењем земље, ваздуха, воде и ватре. На пример, Аристотел је мислио да мухе потичу од трулог меса и да су неки инсекти рођени из дрвета, лишћа или коже животиња.

И иако је данас тешко веровати, ова теорија је била највише прихваћена дуго времена, све док научник Лоуис Пастеур (1822-1895) није установио оно што је данас познато као закон биогенезе, чији принцип осигурава постојање жив може потицати само од другог живог бића.

Јаје и порекло живота

Много пре Пастеровог доприноса, енглески лекар Виллиам Харвеи (1578-1657) проучавао је развој пилећих јаја и закључио да се сва жива бића репродукују на сличан начин.

Своју теорију објавио је у свом делу Вежбе о генерацији животиња (1651) у коме је први пут предложено да се људи размножавају помоћу оплодње јајашца. Одатле је своје истраживање проширио на анализу сисара.

Промене током раста

Немачки лекар Цаспар Фриедрицх Волфф (1733-1794.), Познат као оснивач ембриологије, предложио је у својим делима Тхеориа Генератионис (1759) и Де форматионе Интестинорум (1769) да развој живих бића долази из диференцијације која је производи се постепено.

Његова теорија оповргава преформационизам објашњавајући да у одраслој фази постоје елементи који нису присутни током ембрионалне фазе, па је зато закључио да се они формирају временом.

Мендел, морски јеж и епрувета

Један од најзначајнијих доприноса био је експеримент оплодње изведен крајем 19. века на морским јежима, пошто је откривено да оплођено јаје садржи елементе оба родитеља уједињених у језгри.

Године 1865. Грегор Мендел (1822-1884.) Представио је своје истраживање данас познато широм света као Менделови закони, у којем је објаснио генетско наслеђе које се преноси са оца на сина.

До 1978. године у свету се већ родио први човек рођен ин витро и данас се подразумева да генерација живог бића захтева комбинацију елемената две јединке исте врсте да би се произвела друга са сличним карактеристикама.

Научно се такође разуме да организми сачињавају ћелије које потичу захваљујући множењу матичне ћелије.

Студије и примене развојне биологије

Узимајући у обзир да научници већ знају како настаје живо биће, развојна биологија је тренутно фокусирана на спровођење студија о процесима који се развијају током формирања и раста.

Стручњаци за развојну биологију објашњавају да постоје две врсте репродукције: сексуална, која укључује учешће две јединке различитог пола; и асексуалне особе код којих један организам производи другу јединку, стварајући копију без размене генетског материјала.

Пример ове врсте репродукције јавља се у бактеријама Есцхерицхиа цоли или амејама.

Након сексуалне или асексуалне активности, развојна биологија почиње са радом усредсређивањем на следеће предмете истраживања:

Раст ћелија

Овај процес започиње када се матична ћелија подели на две, производећи ћерке ћелије, и одатле почиње горе поменута фаза умножавања ћелија.

Да би се то постигло, молекули ДНК се кондензују и формирају хромозоме, који се виде кроз микроскопе, као структуре у облику штапа са централним елементом који их дели на две руке.

Диференцијација ћелија

Током диференцијације ћелија, неспецијализована ћелија, која није мајка, ствара друге врсте ћелија које ће бити део специфичних елемената живог бића.

Ове врсте ћелија су миоцити (ћелије мишића), хепатоцити (ћелије јетре), стероцити (ћелије црева) или неурони (ћелије нервног система).

Ћелијска диференцијација такође има утицаја на формирање пола јединке, јер се дешава у ћелијама клијавих линија, намењених гениталним органима бића у развоју.

Мушки гамети настају у тим зародним линијама, процес зван сперматогенеза; или ооцити у женском случају, звани оогенеза.

Морфогенеза

Тај процес даје облик органима и телу уопште у организму, стварањем ткива током ембрионалног развоја.

Изазови развојне биологије

Развојна биологија континуирано промовише нова истраживања која се односе на формирање живих бића с циљем унапређења у превенцији болести и аномалија.

Научници проучавају ненормалан раст ћелија истражујући болести попут рака, чије су карактеристике управо у ненормалном множењу ћелија.

Из тог разлога, разумевање процеса одговориће на многе непознанице и вероватно ће донети открића елемената који још нису подигнути у сложеном развоју живог бића.

Ненормални раст ћелија
Извор: Викимедиа Цоммонс

Референце

1. Лаура Цастеллано, Гуадалупе Мартинез, Јуан Лопез, Патрициа Цуелар, Јесус Гарциа. (2010). Гамете морског јежа као модел за проучавање оплодње. Преузето са пдфс.семантицсцхолар.орг
2. Развојна биологија. (2015). Преузето са веб.уамек.мк
3. Развити металолошку биологију. (2015). Преузето са плато.станфорд.еду
4. Андреа Прокоп. (2018). Шта је развојна биологија и зашто је важна? Преузето са опенаццессговермент.орг
5. Развојна биологија. (2019). Преузето са Натуре.цом
6. Цонрад Х. Ваддингтон. (2019). Биолошки развој. Преузето са британница.цом
7. Развојна биологија. (2019). Преузето са атласдеанатомиа.цом