ОНТОГЕНИЈА: СТАДИЈУМИ РАЗВОЈА ЖИВОТИЊА И ЊИХОВЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Онтогени је процес којим се догађа развој појединца. Феномен започиње оплодњом и протеже се старењем органских бића. Поље биологије одговорно за проучавање онтогеније је развојна биологија.

У овом процесу долази до „превођења“ генотипа - свих генетских информација биолошког ентитета - у фенотип који можемо приметити. Најдраматичнија трансформација догађа се у раним фазама развоја, са трансформацијом ћелије у комплетну јединку.

Романес, ГЈ; отпремљено у Википедију од стране: Корисник: Пхлебас; аутори странице с описима: ен: Корисник: Пхлебас, хр: Корисник: СевентиТхрее, путем Викимедиа Цоммонс

Данас је фузија развојне биологије и еволуционе теорије, позната као ево-дево, врло популарно тело знања које расте скоком и границом. Ово ново поље има за циљ да објасни еволуцију огромне разноликости морфологија изложених живим организмима.

"Онтогенија рекапитулише филогенију"

Историјска перспектива

Однос онтогеније и филогеније био је преовлађујући поглед током 21. века. Опште је познато да су различите врсте организама у својим ембрионалним фазама међусобно много сличније него у одраслим облицима. Године 1828. Карл Ернст вон Баер приметио је овај образац у сифилуму Вертебрата.

Баер је приметио да код различитих врста тетрапода постоје одређене сличности у ембриону, попут шкрга, нотокорда, сегментације и удова у облику пераја.

Оне су формиране пре типичних карактеристика које омогућавају дијагностицирање дотичне групе у конкретнијем хијерархијском редоследу класификације.

Ову идеју преформулисао је познати - и један од најзгоднијих следбеника Цхарлеса Дарвина - биолог рођен из Немачке, Ернст Хаецкел.

Хаекел је заслужан за чувену фразу "онтогенија рекапитулира филогенију." Другим речима, рекапитулацијом се предлаже да развој организма понови његову еволутивну историју из одраслих облика својих предака.

Тренутна визија

Иако је та фраза данас добро позната, до средине 21. века било је јасно да се Хаекелов предлог ретко испуњава.

СЈ Гоулд, познати палеонтолог и еволутивни биолог, изнео је своје идеје о рекапитулацији оним што је назвао „принципом терминалног додавања“. За Гоулд-а може доћи до рекапитулације све док се еволуциона промена догоди узастопним додавањем фаза на крају онтогеније предака.

На исти начин треба такође бити тачно да се временом трајања онтогеније предака требало скраћивати како се развијала лоза.

Данас су савремене методологије успеле да оповргну концепт додавања који је предложио биогенетски закон.

За Хаекела се овај додатак десио због континуиране употребе органа. Међутим, еволуцијске импликације употребе и употребе органа су одбачене.

Тренутно је познато да гранасти лукови у ембрионалним фазама сисара и гмизаваца никада немају облик који одговара одраслим рибама.

Поред тога, постоје варијације у времену или времену одређених фаза у развоју. У еволуцијској биологији ова промена се назива хетерохронија.

Фазе развоја животиња

Онтогенија обухвата све процесе развоја органских бића, почевши од оплодње и завршавајући старењем.

Логично је да се најдраматичније трансформације дешавају у првим фазама, где је једна ћелија способна да формира целокупну јединку. Даље ћемо описати поступак онтогеније, наглашавајући ембрионалне фазе.

Сазревање ооцита

Током процеса оогенезе, јајолик (женска гамета, која се назива и јаје) припрема се за оплодњу и рану фазу развоја. То се дешава нагомилавањем резервног материјала за будућност.

Цитоплазма јајника је окружење богато различитим биомолекулама, углавном мессенгер РНА, рибосомима, трансферном РНА и другим машинама потребним за синтезу протеина. Ћелијско језгро такође је подложно значајном расту.

Сперматозои не захтевају овај процес, њихова стратегија је да елиминишу што више цитоплазме и кондензују језгро да би сачували мале димензије.

Гнојидба

Догађај који означава почетак онтогеније је оплодња, која укључује сједињење мушке и женске гамете, углавном током акта сексуалне репродукције.

У случају спољашње оплодње, као што је случај код многих морских организама, обе гамете се избацују у воду и налазе се насумично.

У оплодњи се диплоидни број јединке реинтегрише и омогућава комбинацију процеса између очева и мајки.

У одређеним случајевима сперма није неопходна да би се активирао развој. Али код већине појединаца заметак се не развија на правилан начин. Слично томе, неке се врсте могу размножавати партеногенезом, при чему се нормалан развој ембриона одвија без потребе за спермом.

Супротно томе, нека јајашца захтевају активирање сперме, али не укључују генетски материјал ове мушке гамете у ембрион.

Морају се правилно препознати сперматозоиди и јајоводи како би се могли догодити сви догађаји који се одвијају након оплодње. Ово препознавање посредује низ протеина специфичних за сваку врсту. Постоје и баријере које спречавају да јаје, једном оплођено, не дође до другог сперматозоида.

Ембриогенеза

Након оплодње и активације јајашца настају прве фазе развоја. У сегментацији ембрион се непрестано дели како би постао група ћелија која се назива бластомерес.

У овом последњем периоду не долази до раста ћелија, већ се врши само подељивање масе. На крају имате стотине или хиљаде ћелија, препуштајући се стању бластуле.

Како се ембрион развија, он добија поларитет. Стога се може разликовати биљни пол, смештен на једном крају, и животињски пол, богат цитоплазмом. Ова осовина пружа референтну тачку за развој.

Врсте јаја

У зависности од количине жуманцета и расподјеле наведене супстанце, јаје се може класификовати као олиголецити, хетеролецити, телолецити и центролецити.

Први имају, како им име говори, малу количину жуманцета и то се мање-више равномерно распоређује по јајету. Опћенито је његова величина мала. Хетеролецити имају више жуманцета од олиголецита, а жуманцек је концентрисан на вегетативном полу.

Телолектитоси представљају обилну количину жуманцека, заузимајући готово цело јаје. Коначно, центролецитос је сав жуманце концентрисан у централном делу јајета.

Бластулација

Бластула је маса ћелија. Код сисара се ово групирање ћелија назива бластоциста, док су код већине животиња ћелије распоређене око централне шупљине течности, зване бластоцеле.

У стању бластуле, било је могуће показати велико повећање количине ДНК. Међутим, величина целог ембрија није много већа од оригиналне зиготе.

Граструлација

Гаструлација претвара сферну и једноставну бластулу у много сложенију структуру с два слоја клица. Овај поступак је хетероген ако упоређујемо различите животињске родове. У неким случајевима се формира други слој без прављења унутрашње шупљине.

Отвор за црева назива се бластопоре. Судбина бластопора врло је важна карактеристика за поделу два велика рода: протостомата и деутеростома. У првој групи бластопоре потичу уста, док у другој групи бластопора ствара анус.

Дакле, гаструла има два слоја: спољни слој који окружује бластоцелу, зван ектодерма, и унутрашњи слој који се зове ендодерма.

Већина животиња има трећи клијали слој, мезодерму, који се налази између два споменута слоја. Мезодерма се може формирати на два начина: ћелије настају из вентралне регије усне бластопоре и одатле се размножавају или потичу из централног подручја зидова архтерона.

На крају гаструлације, ектодерма покрива ембрион, а мезодерма и ендодерма су смештени у унутрашњем делу. Другим речима, ћелије имају другачији крајњи положај од оног са којим су започеле.

Формирање коелома

Коелом је телесна шупљина која је окружена месодермом. То се догађа зато што је током процеса гаструлације бластоцела готово у потпуности испуњена месодермом.

Ова кололоматска шупљина може се појавити на два начина: шизоцелични или ентероцелични. Међутим, оба коелома су функционално еквивалентна.

Органогенеза

Органогенеза обухвата низ процеса у којима се формира сваки од органа.

Најважнији догађаји укључују миграцију одређених ћелија на место где су неопходне за формирање наведеног органа.

Експресија гена током онтогеније

У развоју је утврђено да се епигенеза одвија у три фазе: формирање образаца, утврђивање положаја тела и индукција исправног положаја екстремитета и различитих органа.

Да би се створио одговор, постоје одређени генски производи, који се називају морфогени (дефиниција ових ентитета је теоријска, а не хемијска). Они делују захваљујући формирању диференцијалног градијента, пружајући просторне информације.

Када је ријеч о укљученим генима, хомеотски гени играју темељну улогу у развоју појединаца, јер одређују идентитет сегмената.

Референце

1. Алберцх, П., Гоулд, СЈ, Остер, ГФ, & Ваке, ДБ (1979). Величина и облик у онтогенији и филогенији. Палеобиологи, 5 (3), 296-317.
2. Цуртис, Х., Барнес, НС (1994). Позив на биологију. Мацмиллан.
3. Гоулд, СЈ (1977). Онтогенија и филогенија. Харвард Университи Пресс.
4. Хицкман, ЦП, Робертс, ЛС, Ларсон, А., Обер, ВЦ, & Гаррисон, Ц. (2001). Интегрисани принципи зоологије. МцГрав - Хилл.
5. Кардонг, КВ (2006). Вертебратес: упоредна анатомија, функција, еволуција. МцГрав-Хилл.
6. МцКиннеи, МЛ, МцНамара, КЈ (2013). Хетерохронија: еволуција онтогеније. Спрингер наука и пословни медији.