Gastrula to ... Definicja i opis etapu rozwoju zarodkowego, charakterystyczne cechy procesu

Gastrula jest dwuwarstwowym zarodkiem, który powstaje w procesie rozwoju embrionalnego z blastuli. Jest to jeden z głównych etapów powstawania zarodka. Aby zrozumieć mechanizm powstawania zarodków, należy szczegółowo przeanalizować procesy jego powstawania i prześledzić rozwój wszystkich narządów wewnętrznych przyszłego organizmu. W tym artykule porozmawiamy o każdym z etapów rozwoju zarodka, poznajemy, czym jest gastrula zarodka, zapoznajemy się z niektórymi wzorcami znanymi naukowcom opartymi na procesach embriogenezy.

Jaki jest okres embrionalny?

Każdy żywy organizm, który rozmnaża się płciowo, jest w stanie tworzyć komórki rozrodcze - gamety. Kobieca i męska gametka łączą się w procesie zapłodnienia, powstaje komórka diploidalna - zygota. To zygota jest jednokomórkowym stadium rozwoju żywego organizmu.

Zarodkowy okres rozwoju, czyli embriogeneza, jest pierwszym okresem indywidualnego rozwoju osobnika, ontogenezy. Embriogeneza trwa od momentu powstania zygoty do momentu narodzin pełnoprawnego wielokomórkowego organizmu.

Etapy okresu embrionalnego rozwoju są w sumie podobne organizmy wielokomórkowe, mogą jednak postępować na różne sposoby. Główną wspólną cechą jest tworzenie trzech stadiów rozwoju zarodka - blastula, gastrula i nerwów. Przyjrzyj się każdemu z tych etapów bardziej szczegółowo.

Blastula

Blastula jest jednowarstwowym zarodkiem, ale do jego powstania niezbędna jest duża liczba złożonych procesów. Jak powstaje blastula?

Zapłodnione jajo, tj. Zygota, zaczyna się dzielić poprzez mitozę. Najpierw zygota jest podzielona na dwie całkowicie identyczne komórki, które nazywane są blastomerami. Następnie powstają cztery komórki z dwóch blastomerów i tak dalej.

Blastomery kontynuują swoje podłużne i poprzeczne podziały, które zachodzą bardzo szybko i prowadzą do powstawania coraz większej liczby blastomerów. W tym przypadku blastomery, które stają się coraz bardziej, mają mniejszy rozmiar. Po uformowaniu wystarczającej liczby blastomerów układają się one w jednej warstwie i tworzą wewnątrz pustą fiolkę, która jest blastulą.

Wewnątrz blastuły znajduje się jama jelitowa, zwana pierwotną jamą ciała lub blastocell. Taki jest jednowarstwowy zarodek przyszłego organizmu - blastula.

Gastrula

Kolejnym etapem rozwoju jest gastrula. Kruszenie blastuli prowadzi do powstania gastrula, a mianowicie jej sklejania. Oznacza to, że obszar na jednej ze ścian blastuli zaczyna być wciągany wewnątrz blastocelu. Zatem w blastuli pojawiają się zewnętrzne i wewnętrzne listki (warstwy komórek), ektoderma i endoderma. To właśnie dzięki interakcji tych warstw komórek powstaje pełny dwuwarstwy zarodek - gastrula.

Wnęka, która powstaje wewnątrz gastrula w wyniku przekształceń, nazywana jest pierwotnym jelitem, a małe wgłębienie lub otwór prowadzący do pierwotnego jelita jest pierwotnym ujściem zarodka. Komórki Gastrula kontynuują aktywne procesy podziału, aby umożliwić embrionowi przejście do kolejnego stadium rozwoju, stadium nerwowego.

Jama żołądkowo-jelitowa

Gastrula jest próbką najprostszego urządzenia organizmów żywych, na przykład jamy jelit. Gastrula to nie tylko etap rozwoju zarodkowego, ale także organizm spełniający wszystkie istotne funkcje.

Wnęki jelitowe składają się zatem z dwóch warstw komórek - zewnętrznej i wewnętrznej, czyli ektodermy i endodermy. Wewnątrz zwierząt znajduje się specjalne zagłębienie ciała, zwane jelitem.

Innymi słowy, w jej rozwoju jamy jelitowe zatrzymały się na etapie gastrula, kontynuując funkcjonowanie w taki sam sposób jak wiele zarodków na najwcześniejszych etapach.

Neyrula

W wyniku podziału gastrula powstaje trójwarstwowy zarodek - neurula. Trzecia warstwa, pojawiająca się w neuruli, nazywana jest mezodermą. Znajduje się w środkowej części między ektodermą i endodermą.

Neyrula jest bardziej zorganizowanym i doskonałym etapem rozwoju zarodka. Takie zjawisko jak organogeneza, czyli tworzenie przyszłych narządów wewnętrznych żywej istoty, jest charakterystyczne dla stadium nerwowego.

Organogeneza

Na etapie neurula położona jest płytka nerwowa z ektodermy, która w przyszłości zamieni się w rurkę nerwową. U wysoce zorganizowanych zwierząt rdzeń kręgowy i mózg rozwijają się następnie z tej probówki. Ektoderma powoduje rozwój wszystkich narządów zmysłów i skóry.

Od endodermy tworzy się jelito, a następnie cały układ trawienny ciała.

Najważniejszą rolę odgrywa mezoderma, z której, w wyniku licznych przekształceń, rozwija się szkielet, wydzielina, układy seksualne, mięśniowe i sercowo-naczyniowe organizmu.

Tak więc, w procesie przechodzenia przez trzy etapy - tworzenie blastuli, gastrula i neuruli - z zygoty powstaje pełnowartościowy zarodek przyszłego organizmu. Warto zauważyć, że komórki wszystkich narządów i tkanek żywej istoty zawierają ten sam zestaw genów, to jest genotyp.

Na podstawie wiedzy uzyskanej z badań genetyki i jej praw, znani naukowcy sformułowali, a następnie skorygowali dwa główne prawa biologiczne - prawo podobieństwa zarodków i prawa biogenetycznego. Rozważ każdy z nich.

Prawo podobieństwa kiełków

Obserwując strukturę embrionów na najwcześniejszych etapach rozwoju i porównując je ze sobą, estoński naukowiec Karl Baer sformułował prawo podobieństwa zarodkowego.

Jego główną ideą jest to, że w granicach dowolnego typu embriony na najwcześniejszych i późniejszych etapach są podobne do siebie. Wraz z dalszym rozwojem, zarodek każdego organizmu przybiera formę i zyskuje własne unikalne właściwości.

Na przykład, blastula ludzkiego embrionu jest podobna do zwierząt kolonialnych, a ludzka gastrula jest odmianą rozwoju jamy jelitowej.

Oznacza to, że zarodki organizmów na początku ich rozwoju są do siebie bardzo podobne. Jest to szczególnie dobrze widoczne na zarodkach strunowców, w tym ludzi. Tak więc zarodki ryb, żółwi, szczurów i ludzi na pierwszym etapie formacji mają prawie taką samą strukturę.

Prawo biogenetyczne

Równie ważnym prawem biologicznym jest prawo biogenetyczne sformułowane przez dwóch naukowców: Fritza Mullera i Ernst Haeckel. Jego znaczenie jest następujące: ontogeneza, w pewnym stopniu, powtarza filogenezę gatunku. Przyjrzyjmy się bliżej brzmieniu prawa.

Ontogeneza, jak wspomniano powyżej, jest indywidualnym rozwojem żywego organizmu. To znaczy cały okres jego życia od poczęcia do śmierci.

Filogeneza jest historycznym rozwinięciem gatunku, to znaczy zmian ewolucyjnych, które doprowadziły do ​​powstania danego gatunku.

Tak więc, zgodnie z prawem biogenetycznym Mullera i Haeckla, mówi się, że w trakcie jego powstawania każdy organizm powtarza swój historyczny rozwój.

Później ustawa została uzupełniona i udoskonalona przez rosyjskiego naukowca Aleksieja Nikołajewicza Sewertowa. Wyjaśnił, że powtórzenie filogenezy występuje tylko w zarodkach, ale nie u dorosłych.

Tak więc w tym artykule spotkaliśmy się z najważniejszymi procesami embriogenezy. Dowiedzieliśmy się również, że gastrula jest dwuwarstwowym zarodkiem lub drugim etapem rozwoju wielokomórkowego zarodka.

Życzymy powodzenia w studiowaniu biologii!