εμβρυολογία

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΕΜΒΡΙΟΛΟΓΙΑΣ

Η εμβρυολογία μελετά την αλληλουχία των μορφών ανάπτυξης από το ζύγω προς τον οργανισμό με όλα τα όργανα και τα συστήματα του.

Είναι καλό να θυμόμαστε, από την άποψη αυτή, τη διάκριση μεταξύ ανάπτυξης (διαδοχή διαρθρωτικών και οργανωτικών φάσεων αυξανόμενης πολυπλοκότητας) και ανάπτυξης, που κατανοείται πρωτίστως με ποσοτική έννοια.

Στα μετασσωματώματα των σπονδυλωτών μαρτυρούμε, ανερχόμενα στην εξελικτική σειρά μέχρι τον άνθρωπο (μέσω των κυκλόστομων, των ψαριών, των αμφιβίων, των ερπετών, των πτηνών και των θηλαστικών), στην εμφάνιση ενήλικων μορφών αυξανόμενης πολυπλοκότητας, για την οποία όσο μεγαλύτερη είναι η επιπλοκές των φάσεων εμβρυϊκής ανάπτυξης.

Στην αρχή, ο ζυγώτης, πάντα εξοπλισμένος με εφεδρικό υλικό, υποδιαιρείται (με διαδοχική μίτωση) σε 2, έπειτα 4, στη συνέχεια 8, κλπ. τα κύτταρα που ονομάζονται βλαστομερή, χωρίς ανάπτυξη, μέχρι να φθάσουν στη φυσιολογική σχέση πυρήνων / κυτταροπλάσματος του είδους.

Αυτή η αρχική τμηματοποίηση μπορεί να ακολουθεί διαφορετικά μοτίβα, ανάλογα με την ποσότητα και τη διανομή του δευτοπλάσματος.

Στην αρχή το αποτοπλάσμα είναι σπάνιο ("ολιγολιθικά αυγά"), για τα οποία η κατάτμηση είναι συνολική και προκαλεί ελαφρά διαφορετικά βλαστομερή. Καθώς η πολυπλοκότητα του εμβρύου μεγαλώνει, χρειάζεται περισσότερος χρόνος και υλικό για να μπορέσει η ανάπτυξή του να ξεκινήσει την ανεξάρτητη διαβίωση. Για το λόγο αυτό, απαιτείται αύξηση του αποτοπλασμού ("τελεολετιστικά αυγά"), που τείνει να τοποθετηθεί σε ένα τμήμα του ζυγώτη. Αυτό προκαλεί μια αυξανόμενη "ανισοτροπία", η οποία συνδέεται με τις τροποποιήσεις της κατάτμησης, που ρυθμίζονται από δύο γενικές αρχές:

- Ο νόμος του Hertwig λέει ότι, στην μίτωση, ο αχρωματικός άξονας (του οποίου ο ισημερινός καθορίζει το επίπεδο κατανομής των θυγατρικών κυττάρων) τείνει να διαθέτει, με την έννοια του μεγαλύτερου μήκους του κυτταροπλάσματος.

- Ο νόμος του Balfour λέει ότι η ταχύτητα κατακερματισμού είναι αντιστρόφως ανάλογη με την ποσότητα του δευτοπλάσματος.

Βλέπουμε λοιπόν ότι ήδη στους κυκλόστοπους και στα ψάρια ο κατακερματισμός είναι άνισος, με έναν ταχέως κατατμημένο ζωικό πόλο (ο οποίος θα δώσει τις ανώτερες δομές του εμβρύου) και ένα μικρό πόλο μόσχου που θα περιέχει το μεγαλύτερο μέρος του αποθεματικού υλικού. Ακόμη μεγαλύτερη είναι αυτή η ανισότροπη τάση στα αμφίβια (στα οποία είναι απαραίτητο να προδιαθέτουν τα όργανα που είναι υπεύθυνα για την αεροψεκασμό), στα οποία ο πόλος του μοσχαριού, αν και αργά κατανεμημένος, παραμένει σχετικά αδρανής και καταλήγει να καλύπτεται από κύτταρα που προέρχονται από τον ταχέως κατατμημένο ζωικό πόλο. Μέχρι αυτό το εξελικτικό βήμα η διαδοχή των κύριων εμβρυϊκών σταδίων περιλαμβάνει: ζυγώτη, βλαστομερή, morula (σύμπλεγμα βλαστομερών παρόμοια με βατόμουρο), blastula (morula με παλινδρομικά εσωτερικά κύτταρα), gastrula (blastula στην οποία τα κύτταρα της μίας πλευράς εισάγονται) ), στην οποία εμφανίζεται η πρωτόγονη κοιλότητα του οργανισμού, με ένα εξωτερικό κυτταρικό στρώμα (εκτοδέρμιο, από το οποίο θα προκύψει το νευρικό σύστημα) και ένα εσωτερικό (ενδοδερμίδα), μεταξύ του οποίου παρεμβάλλεται ένα τρίτο στρώμα (μεσοδερμία). Από αυτά τα στρώματα ή τα "εμβρυϊκά φυλλάδια" τότε, με τη σειρά τους, θα προκύψουν όλοι οι ιστοί, τα όργανα και οι συσκευές.

Στα πιο εξελιγμένα είδη, η αύξηση του δευτοπλάσματος (ή του μοσχαριού) είναι τέτοια που δεν μπορεί να χωριστεί ακόμη. Έτσι διαπιστώνουμε ότι στα πτηνά η τμηματοποίηση επηρεάζει μόνο ένα λεπτό επιφανειακό δίσκο, οδηγώντας σε μια «discoblastula» και σε μια σειρά από φαινόμενα που εγγυώνται το σχηματισμό του εμβρύου με διαφορετικό τρόπο από αυτό που αναφέρθηκε παραπάνω.

Μια περαιτέρω αύξηση του δευτοπλασμού δεν θα ήταν πιθανώς πιο αποτελεσματική, έτσι ώστε στα θηλαστικά να επιτευχθεί ανάπτυξη και ανάπτυξη μέχρι την ικανότητα ανεξάρτητης διαβίωσης με ένα άλλο σύστημα. Παρατηρούμε στην πραγματικότητα στα θηλαστικά ότι η δετοπλάσμα χρησιμεύει μόνο για τα πρώτα στάδια ανάπτυξης. τότε το έμβρυο δημιουργεί μεταβολικές σχέσεις με τον μητρικό οργανισμό (με την εμφάνιση του πλακούντα) και δεν χρησιμοποιεί πλέον το αποτοπλάσμα, του οποίου η περίσσεια εξαλείφεται. Σε αυτό το σημείο τα αυγά επιστρέφουν στην ολιγολεκτική και ο κατακερματισμός μπορεί να επανέλθει σε ολική (και κατά συνέπεια στα πρώτα στάδια είναι παρόμοια με εκείνη του anfiosso), αλλά μετά το morula η εμβρυογένεση συνεχίζεται σύμφωνα με το πιο εξελιγμένο σχήμα των πτηνών, "Βλαστοκύστη" ακολουθούμενη από εμφύτευση στον τοίχο της μήτρας, έτσι ώστε ο μεταβολισμός του εμβρύου να εξασφαλίζεται από τον μητρικό οργανισμό (μέσω του πλακούντα) και όχι από το αποτοπλασμα.

ΕΜΒΡΥΟΝΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΗ

Όταν η κατάτμηση του ζυγώτη έχει φέρει την πυρήνα / κυτταροπλασματική σχέση με τον κανόνα του είδους, είναι απαραίτητο να αρχίσει, παράλληλα με την ανάπτυξη, και την ανάπτυξη. Για το λόγο αυτό αρχίζει ο μεταβολισμός, με την εμφάνιση νουκλεολίων και πρωτεϊνικής σύνθεσης. Η πρωτεϊνική σύνθεση που άρχισε έτσι οφείλεται στα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τις πρώτες φάσεις της εμβρυϊκής ανάπτυξης. Αυτά τα γονίδια αποσυντίθενται από τις ουσίες που υπάρχουν στα διάφορα βλαστομερή του ζωικού πόλου και του μοσχαριού. Με τη σειρά τους, τα προϊόντα αυτών των αρχικών γονιδίων μπορούν να αντιπροσωπεύουν τα οπερόνια των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τα επόμενα στάδια. Τα προϊόντα αυτής της δεύτερης σειράς γονιδίων θα είναι σε θέση να δρουν τόσο με την έννοια της κατασκευής νέων εμβρυϊκών δομών όσο και με την καταπίεση των προηγούμενων οπερόντων και την απομάκρυνση των επόμενων οπερών, με μια σειρά που οδηγεί στην κατασκευή του νέου οργανισμού, χάρη στη συσσωρευμένη γενετική πληροφορία από το γονιδίωμα μέσα από τις χιλιετίες σε όλο και πιο εξελιγμένα είδη.

Η περίφημη έκφραση του "ογκογονιδίου ανακεφαλαιώνει την φυλογενέση" του Haeckel εκφράζει ακριβώς το γεγονός ότι τα ανώτερα είδη επαναλαμβάνουν στα στάδια της εμβρυϊκής ανάπτυξης τη διαδοχή που υπάρχει ήδη στα εξελικτικά παλαιότερα είδη.

Τα αρχικά στάδια του εμβρύου τείνουν να είναι παρόμοια στα σπονδυλωτά, ιδιαίτερα μέχρι να εμφανιστούν τα βράγχια.

Στα είδη που περνούν στην αναπνευστική αναπνοή, τα βράγχια στη συνέχεια απορροφούνται και επαναχρησιμοποιούνται (για παράδειγμα για τον σχηματισμό ενδοκρινών αδένων), αλλά οι γενετικές πληροφορίες που σχετίζονται με το σχηματισμό των βράχων διατηρούνται και στους ανθρώπους. Αυτό είναι σαφώς ένα παράδειγμα εμβρυϊκών δομικών γονιδίων που υπάρχουν στο γονιδίωμα όλων των σπονδυλωτών και πρέπει να παραμείνουν καταπιεσμένα αφού έχουν εργαστεί στην οντογενετική στιγμή τους.

Η ερμηνεία της εμβρυογένεσης υπό την έννοια της ρύθμισης της γονιδιακής δράσης μας επιτρέπει να ενοποιήσουμε τις σύνθετες παραδοσιακές εμπειρίες της πειραματικής εμβρυολογίας.

ΤΟ ΔΕΥΤΕΡΑ

Ο ζυγώτης και τα πρώτα βλαστομερή, μέχρι να αρχίσει η σύνθεση πρωτεϊνών, είναι παντοδύναμα, που είναι ικανά να δώσουν ζωή σε έναν ολόκληρο οργανισμό. Σε αυτό συνδέονται τα πειράματα του Spemann, ο οποίος έλαβε δύο έμβρυα από το στραγγαλισμό ενός αμφιβιακού ζυγώτη. Ένα παρόμοιο φαινόμενο φαίνεται να είναι στη βάση του φαινομένου των πανομοιότυπων δίδυμων στον άνθρωπο, τα οποία για τον λόγο αυτό ονομάζονται μονοζυγωτικά (MZ). Τα πειραματικά δίδυμα του Spemann ήταν το ήμισυ του κανονικού μεγέθους, ενώ στους ανθρώπους είναι απόλυτα φυσιολογικά. Αυτό εξηγείται γιατί στα αμφίβια τα δύο έμβρυα έπρεπε να χωρίσουν τον μόνο κρόκο που έχει ήδη λάβει, ενώ στους ανθρώπους τα έμβρυα μπορούν να λάβουν μέσω του πλακούντα όλα όσα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξή τους και την ανάπτυξή τους.

Είναι καλό να θυμόμαστε ότι στα δύο τρίτα των περιπτώσεων των δίδυμων έχουν μια άλλη προέλευση: προέρχονται από την περιστασιακή σύγχρονη ωρίμανση δύο θυλάκων, με απελευθέρωση δύο αυγών που, γονιμοποιημένα, δίνουν δύο ζύγωτες. σε αυτή την περίπτωση μιλάμε για διζυγωτικά δίδυμα (DZ).

Δεδομένου ότι τα δίδυμα MZ, διαιρούμενα με μίτωση από το μόνο ζύγω, έχουν το ίδιο γονιδίωμα, οι διαφορές μεταξύ τους πρέπει να είναι περιβαλλοντικής προέλευσης. Αντίθετα, το γονιδίωμα δύο δίδυμων DZ μοιάζει μόνο με αυτό των δύο αδελφών. Η δίδυμη μέθοδος βασίζεται σε αυτή την αρχή, που χρησιμοποιείται ευρέως στην ανθρώπινη γενετική και στον τομέα του αθλητισμού.

Στους ανθρώπους, όπου ορισμένοι δεοντολογικοί λόγοι θα απαγορεύουν τον πειραματισμό, μπορεί να διαπιστωθεί ότι οποιοσδήποτε χαρακτήρας ρυθμίζεται από κληρονομικούς παράγοντες: στην πραγματικότητα, αυστηρά κληρονομικοί χαρακτήρες (όπως ομάδες αίματος) είναι πάντοτε σύμμορφοι μόνο στα δίδυμα MZ. καθώς η αντιστοιχία ενός χαρακτήρα στις ΜΖ προσεγγίζει εκείνη των DZs, μπορεί να συναχθεί ότι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες υπερισχύουν των κληρονομικών για τον προσδιορισμό αυτού του φαινοτυπικού χαρακτήρα.

Επεξεργασμένο από: Lorenzo Boscariol