ЗАБЕЛЕЖКИ НА ЕМБРИОЛОГИЯТА
Ембриологията изучава последователността на формите на развитие от зиготата до организма, надарен с всичките му органи и системи.
В тази връзка си струва да си припомним разграничението между развитие (последователност от структурни и организационни фази с нарастваща сложност) и растеж, предназначени преди всичко в количествен смисъл.
При гръбначни метазони ставаме свидетели, издигащи се в еволюционния ред до човека (чрез циклостоми, риби, земноводни, влечуги, птици и бозайници), появата на възрастни форми с нарастваща сложност, за които се усложнява етапите на ембрионалното развитие.
В началото зиготата, винаги снабдена с резервен материал, се разделя (чрез последваща митоза) на 2, след това 4, след това 8 и т.н. клетки, наречени бластомери, без растеж, докато достигне нормалното съотношение ядро / цитоплазма на вида .
Тази първоначална сегментация може да следва различни модели, в зависимост от количеството и разпространението на девтоплазмата.
В началото девтоплазмата е оскъдна („олиголецитни яйца“), така че сегментацията е тотална и поражда много различни бластомери. С увеличаването на сложността на ембриона, отнема повече време и материал, преди развитието му да му позволи да започне. независим живот. Това изисква увеличаване на деутоплазмата ("телолецитни яйца"), която има тенденция да бъде подредена в част от зиготата. Това причинява нарастваща "анизотропия", която е свързана с модификации на сегментацията, управлявана от два общи принципа:
- Законът на Хертвиг казва, че при митоза ахроматичното вретено (чийто екватор определя равнината на разделяне на дъщерните клетки) има тенденция да бъде подредено в посока на най -голямата дължина на цитоплазмата;
- Законът на Балфур казва, че скоростта на сегментиране е обратно пропорционална на количеството деутоплазма.
Виждаме тогава, че вече при циклостомите и при рибите сегментацията е неравна, с бързо сегментиран животински полюс (който ще даде горните структури на ембриона) и жълтъчен стълб, който ще съдържа по -голямата част от резервния материал. Тази тенденция е още по -голяма анизотропни при земноводни (при които е необходимо да се подготвят органите, отговорни за въздушното дишане), при които жълтъчният полюс, докато сегментира бавно, остава относително инертен и завършва с покритие от клетки, получени от бързо сегментиращия се животински полюс. основните ембрионални етапи включват: зигота, бластомери, морула (група от бластомери, подобни на къпина), бластула (морула с регресирани вътрешни клетки), гаструла (бластула, в която клетките на едната страна са инвагинирани), в която примитивната кухина на организма, с външен клетъчен слой (ектодерма, от която най -напред ще извлече нервната система) и int erno (ентодерма), между които след това ще се намеси трети слой (мезодерма). След това от тези слоеве или „ембрионални листове“ в подредена последователност ще извлекат всички тъкани, органи и системи.
При още по -еволюиралите видове увеличението на деутоплазмата (или "телето") е такова, че дори не може да бъде сегментирано. Така виждаме, че при птиците сегментацията засяга само тънък повърхностен диск, което води до "дискобластула" и серия от явления, които гарантират образуването на ембриона по различен начин от споменатия по -горе.
По -нататъшното увеличаване на деутоплазмата вероятно не би било по -ефективно, така че при бозайниците развитието и растежът до способността за независим живот се постигат с друга система. Всъщност отбелязваме при бозайниците, че девтоплазмата се използва само за първите етапи след това ембрионът установява метаболитни взаимоотношения с майчиния организъм (с появата на плацентата) и вече не използва девтоплазмата, чийто излишък се елиминира. В този момент яйцеклетките се връщат към олиголецитни и сегментацията може да се върне да бъде тотален (и следователно в ранните етапи е подобен на този на "амфиокса"), но след морулата ембриогенезата продължава според най -развития модел на птиците, с "бластоциста", последвана от имплантиране на стената на матката, така че метаболизмът на ембриона се осигурява от майчиния организъм (чрез плацентата), а не от девтоплазмата.
ЕМБРИОННА ДИФЕРЕНЦИАЦИЯ
Когато сегментирането на зиготата е довело съотношението ядро / цитоплазма към нормата на вида, растежът също трябва да започне, успоредно на развитието.По тази причина започва метаболизмът, с появата на нуклеоли и синтез на протеини. Така започналият протеинов синтез се дължи на гените, отговорни за ранните етапи на ембрионалното развитие. Тези гени са потиснати от веществата, присъстващи в различните бластомери на животинския и телешкия полюс. На свой ред, продуктите на тези ранни гени могат да премахнат депресията на опероните на гените, отговорни за по -късните етапи. Продуктите от тази втора серия гени ще могат да действат както в смисъл на конструиране на нови ембрионални структури, така и в смисъл на потискане на предишните оперони и дерепресия на следващите, в подредена последователност, която води до изграждането на новия организъм , благодарение на генетичната информация, натрупана от генома през хилядолетията във все по -еволюиращи видове.
Известният израз на Хекел "" онтогенез обобщава филогенезата "всъщност изразява факта, че висшите видове повтарят, в етапите на ембрионалното развитие, последователността, вече намерена в еволюционно предишните видове.
Ранните етапи на ембриона са сходни при гръбначните животни, особено до появата на хрилете.
При видове, които преминават към въздушно дишане, тогава хрилете се реабсорбират и използват повторно (например за образуването на жлези с вътрешна секреция), но генетичната информация, свързана с образуването на хрилете, се запазва и при хората. Това очевидно е пример за ембрионални структурни гени, които присъстват в генома на всички гръбначни животни и трябва да останат потиснати, след като са функционирали в техния онтогенетичен момент.
Тълкуването на ембриогенезата в смисъл на регулиране на генното действие дава възможност да се унифицират сложните традиционни преживявания на експерименталната ембриология.
Близнаци
Зиготата и първите бластомери, докато започне синтеза на протеини, са тотипотентни, тоест способни да дадат живот на цял организъм. С това са свързани експериментите на Спеман, който е получил два ембриона от удушаването на земноводна зигота. Подобно явление се появява в основата на явлението еднояйчни близнаци при човека, които точно поради тази причина се наричат монозиготни (MZ). Експерименталните близнаци на Спеман са били наполовина по -големи от нормалните, докато при човека те са напълно нормални. Това се обяснява, защото при земноводните двата ембриона трябва да споделят единствения вече получен жълтък, докато при мъжа ембрионите могат да получат чрез плацентата всичко необходимо за тяхното развитие и растеж.
Трябва да се помни, че при "човек две трети от случаите на близнаци имат" друг произход: те произтичат от случайното едновременно узряване на два фоликула, с освобождаването на две яйцеклетки, които при оплождане дават две зиготи; всъщност в в този случай говорим за двуяйчни близнаци (DZ).
Тъй като близнаците MZ, разделени чрез митоза от единичната зигота, имат един и същ геном, разликите между тях трябва да са от екологичен произход.От друга страна, геномът на двама близнаци DZ прилича само толкова, колкото на всеки двама братя. Методът на близнаците се основава на този принцип, широко използван в човешката генетика, а също и в областта на спорта.
В „човека, при който определени етични причини биха забранили експериментирането, може да се установи доколко всеки характер се регулира от наследствени фактори: всъщност строго наследените характери (като кръвни групи) винаги са съгласувани само при близнаците MZ; че съгласуваността на черта в MZ е близка до тази на DZ, се извежда, че факторите на околната среда преобладават над наследствените при определянето на тази фенотипна черта.
