ontogenie este procesul prin care are loc dezvoltarea unui individ. Fenomenul începe cu fertilizarea și se extinde la îmbătrânirea ființelor organice. Domeniul biologiei însărcinat cu studierea ontogeniei este biologia dezvoltării.
În acest proces, are loc „translarea” genotipului - toate informațiile genetice ale unei entități biologice - în fenotipul pe care îl putem observa. Cea mai dramatică transformare are loc în primele etape de dezvoltare, odată cu transformarea unei celule într-un individ complet.
Astăzi, fuziunea dintre biologia dezvoltării și teoria evoluționistă, cunoscută sub numele de evo-devo, este un corp de cunoștințe foarte popular care crește cu salturi. Acest domeniu nou își propune să explice evoluția imensei diversități de morfologii expuse de organismele vii..
Indice articol
Relația dintre ontogenie și filogenie a fost o viziune predominantă în secolul XXI. Este cunoscut faptul că diferite specii de organisme sunt mult mai asemănătoare între ele în stadiile embrionare decât sunt în formele adulte. În anul 1828, Karl Ernst von Baer a observat acest tipar în sifilul Vertebrata.
Baer a remarcat faptul că la diferite specii de tetrapode există anumite asemănări în embrion, cum ar fi branhii, notocord, segmentare și membre în formă de aripioare..
Acestea se formează înainte de caracteristicile tipice care permit diagnosticarea grupului în cauză într-o ordine de clasificare ierarhică mai specifică.
Această idee a fost reformulată de celebrul - și unul dintre cei mai pasionați adepți ai lui Charles Darwin - biologul de origine germană Ernst Haeckel..
Lui Haeckel i se atribuie celebra expresie „ontogenia recapitulează filogenia”. Cu alte cuvinte, recapitularea propune ca dezvoltarea unui organism să-și repete istoria evolutivă din formele adulte ale strămoșilor săi..
Deși sintagma este bine cunoscută astăzi, la mijlocul secolului 21 era clar că propunerea lui Haeckel este rareori îndeplinită..
S. J. Gould, celebrul paleontolog și biolog evoluționist, și-a expus ideile referitoare la recapitulare în ceea ce el a numit „principiul adăugării terminale”. Pentru Gould, recapitularea poate avea loc atâta timp cât schimbarea evoluției are loc prin adăugarea succesivă de etape la sfârșitul unei ontogenii ancestrale..
În același mod, a trebuit să se îndeplinească faptul că durata temporală a ontogeniei ancestrale a trebuit să fie scurtată pe măsură ce descendența a evoluat.
Astăzi, metodologiile moderne au reușit să infirme conceptul de adăugare propus de legea biogenetică.
Pentru Haeckel, această adăugire a avut loc datorită utilizării continue care a fost dată organelor. Cu toate acestea, implicațiile evolutive ale utilizării și dezutilizării organelor au fost eliminate.
În prezent se știe că arcurile branhiale din stadiile embrionare ale mamiferelor și reptilelor nu au niciodată forma corespunzătoare peștilor adulți.
În plus, există variații în calendarul sau calendarul anumitor etape de dezvoltare. În biologia evolutivă, această schimbare se numește heterocronie..
Ontogenia cuprinde toate procesele de dezvoltare a ființelor organice, începând cu fertilizarea și terminând cu îmbătrânirea..
În mod logic, cele mai dramatice transformări au loc în primele etape, unde o singură celulă este capabilă să formeze un întreg individ. În continuare vom descrie procesul de ontogenie, subliniind etapele embrionare.
În timpul procesului de oogeneză, un ovul (gametul feminin, numit și ou) se pregătește pentru fertilizare și pentru stadiile incipiente ale dezvoltării. Acest lucru se întâmplă prin acumularea materialului de rezervă pentru viitor..
Citoplasma ovulului este un mediu bogat în diferite biomolecule, în principal ARN mesager, ribozomi, ARN de transfer și alte mecanisme necesare pentru sinteza proteinelor. Nucleul celular suferă, de asemenea, o creștere semnificativă.
Spermatozoizii nu necesită acest proces, strategia lor este să elimine cât mai mult citoplasmă și să condenseze nucleul pentru a păstra dimensiuni mici..
Evenimentul care marchează începutul ontogeniei este fertilizarea, care implică unirea unui gamet masculin și feminin, în general în timpul actului de reproducere sexuală..
În cazul fertilizării externe, așa cum se întâmplă în multe organisme marine, ambii gameți sunt expulzați în apă și se găsesc aleator.
În fertilizare, numărul diploid al individului este reintegrat și permite procesele de combinare între genele paterne și materne.
În anumite cazuri, sperma nu este necesară pentru a activa dezvoltarea. Dar la majoritatea indivizilor, embrionul nu se dezvoltă în mod corect. În mod similar, unele specii se pot reproduce prin partenogeneză, unde dezvoltarea normală a embrionilor are loc fără a fi nevoie de spermă..
În schimb, unele ouă necesită activarea spermei, dar nu încorporează materialul genetic al acestui gamet masculin în embrion..
Sperma și ovulul trebuie recunoscute corect, astfel încât să poată avea loc toate evenimentele post-fertilizare. Această recunoaștere este mediată de o serie de proteine specifice speciilor. Există, de asemenea, bariere care împiedică un ou, odată fertilizat, să fie atins de un al doilea spermă.
După fertilizarea și activarea oului, apar primele etape de dezvoltare. În segmentare, embrionul se împarte în mod repetat pentru a deveni un grup de celule numite blastomere..
În această ultimă perioadă, nu are loc creșterea celulelor, are loc doar subdiviziunea masei. În cele din urmă, există sute sau mii de celule, cedând locul stării de blastulă.
Pe măsură ce embrionul se dezvoltă, acesta capătă o polaritate. Din acest motiv, este posibil să se facă distincția între polul vegetal, situat la un capăt, și polul animal, bogat în citoplasmă. Această axă oferă un punct de referință pentru dezvoltare.
În funcție de cantitatea de gălbenuș pe care o are oul și de distribuția substanței menționate, oul poate fi clasificat ca oligolecite, heterolecite, telolecite și centrolecite..
Primii au, după cum indică și numele lor, o cantitate mică de gălbenuș și este distribuit mai mult sau mai puțin uniform în ou. În general, dimensiunea sa este mică. Heterolecitele au mai mult gălbenuș decât oligolecitele, iar gălbenușul este concentrat în polul vegetativ.
Telolecitos au o cantitate abundentă de gălbenuș, ocupând aproape întregul ou. În cele din urmă, centrolecitos au gălbenușul concentrat în regiunea centrală a oului..
Blastula este o masă de celule. La mamifere, această grupare celulară se numește blastocist, în timp ce la majoritatea animalelor celulele sunt dispuse în jurul unei cavități centrale fluide, numită blastocel..
În starea de blastulă, a fost posibil să se arate o creștere mare în ceea ce privește cantitatea de ADN. Cu toate acestea, dimensiunea întregului embrion nu este mult mai mare decât zigotul original..
Gastrularea transformă blastula sferică și simplă într-o structură mult mai complexă cu două straturi germinale. Acest proces este eterogen dacă comparăm diferitele linii de animale. În unele cazuri, se formează un al doilea strat fără a crea o cavitate internă.
Deschiderea către intestin se numește blastopor. Soarta blastoporei este o caracteristică foarte importantă pentru împărțirea a două mari linii: protostomații și deuterostomii. În primul grup, blastoporul dă naștere gurii, în timp ce în al doilea, blastoporul dă naștere anusului.
Astfel, gastrula are două straturi: un strat exterior care înconjoară blastocelul, numit ectoderm, și un strat interior numit endoderm..
Majoritatea animalelor au un al treilea strat de germeni, mezodermul, situat între cele două straturi menționate mai sus. Mezodermul se poate forma în două moduri: celulele provin dintr-o regiune ventrală a buzei blastoporului și de acolo proliferează sau apar din regiunea centrală a pereților arcnteronului..
La sfârșitul gastrulării, ectodermul acoperă embrionul, iar mezodermul și endodermul sunt situate în porțiunea interioară. Cu alte cuvinte, celulele au o poziție finală diferită de cea în care au început..
Celomul este o cavitate a corpului care este înconjurată de mezoderm. Acest lucru se întâmplă deoarece, în timpul procesului de gastrulare, blastocelul este aproape complet umplut cu mezoderm..
Această cavitate celomatică poate apărea în două moduri: schizocelică sau enterocelică. Cu toate acestea, ambele celome sunt funcțional echivalente.
Organogeneza cuprinde o serie de procese în care se formează fiecare dintre organe.
Cele mai relevante evenimente includ migrarea anumitor celule către locul unde sunt necesare pentru a forma respectivul organ..
În curs de dezvoltare, s-a stabilit că epigeneză se desfășoară în trei etape: formarea tiparului, determinarea poziției corpului și inducerea poziției corecte pentru extremități și diferite organe.
Pentru a genera un răspuns, există anumite produse genetice, numite morfogeni (definiția acestor entități este teoretică, nu chimică). Acestea funcționează datorită formării unui gradient diferențial, furnizând informații spațiale.
În ceea ce privește genele implicate, genele homeotice joacă un rol fundamental în dezvoltarea indivizilor, deoarece definesc identitatea segmentelor.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.