Plik gastrulacja to wydarzenie rozwoju embrionalnego, w którym następuje masowa reorganizacja od prostej masy komórek - blastuli - do wysoce zorganizowanej struktury, utworzonej przez kilka warstw embrionalnych.
Aby tymczasowo umieścić się w fazach rozwoju embrionalnego, najpierw następuje zapłodnienie, następnie segmentacja i powstanie blastuli, a organizacja tej masy komórkowej to gastrulacja. To najważniejsze wydarzenie trzeciego tygodnia ciąży u ludzi.
Zwierzęta diploblastyczne składają się z dwóch warstw embrionalnych: endodermy i ektodermy, natomiast zwierzęta trójblastyczne składają się z trzech warstw embrionalnych: endodermy, mezodermy i ektodermy. Prawidłowa organizacja tych struktur i odpowiednia ich lokalizacja komórkowa następuje podczas gastrulacji.
Z każdej z warstw embrionalnych powstałych podczas gastrulacji powstają określone narządy i układy organizmu dorosłego..
Proces różni się w zależności od badanej linii zwierzęcej. Istnieją jednak pewne typowe zdarzenia, takie jak zmiany w ruchliwości komórek, ich kształcie i sposobie ich połączenia..
Indeks artykułów
Aby zrozumieć pojęcie gastrulacji, konieczne jest poznanie pewnych kluczowych aspektów rozwoju zarodka. Wymienimy i krótko opiszemy każdy z kroków poprzedzających gastrulację, aby uzyskać kontekst.
Chociaż rozwój zwierząt jest wysoce zmiennym wydarzeniem między liniami, istnieją cztery wspólne etapy: zapłodnienie, tworzenie blastuli, gastrulacja i organogeneza..
Pierwszym krokiem jest zapłodnienie: połączenie między gametami męskimi i żeńskimi. Po tym wydarzeniu w zygocie następuje seria zmian i przekształceń. Zjawisko przejścia z pojedynczej komórki do w pełni uformowanego zarodka jest celem biologii rozwoju embrionalnego.
Po zapłodnieniu następuje powtarzalny i masowy podział komórek, który na tym etapie nazywa się blastomer. W tym okresie zwanym segmentacją nie ma wzrostu rozmiaru, a jedynie podziały dużej początkowej masy komórek. Po zakończeniu tego procesu utworzyła się masa komórek zwana blastulą..
U większości zwierząt komórki układają się wokół wypełnionej płynem centralnej jamy zwanej blastocele. Tutaj tworzy się listek zarodkowy i jest to etap, który przechodzą wszystkie zwierzęta wielokomórkowe podczas swojego rozwoju..
Należy wspomnieć, że podczas zjawiska segmentacji zarodek nabiera polaryzacji. Oznacza to, że różnią się biegunami zwierząt i roślin. Zwierzę charakteryzuje się bogactwem cytoplazmy i małego woreczka żółtkowego.
Po utworzeniu pierwszej listki zarodkowej następuje utworzenie drugiej warstwy. Ten proces zostanie szczegółowo opisany w tym artykule..
Po utworzeniu trzech listków zarodkowych komórki zaczynają wchodzić w interakcje ze swoimi partnerami, a tworzenie się tkanek i narządów następuje w zdarzeniu zwanym organogenezą..
Kilka narządów zawiera komórki z więcej niż jednej listki zarodkowej. Nie jest niczym niezwykłym, że zewnętrzna część narządu pochodzi z jednej listki zarodkowej, a wnętrze z drugiej. Najbardziej wyraźnym przykładem tego heterogenicznego pochodzenia jest skóra, która pochodzi z ektodermy, a także z mezodermy..
Podobnie jak w gastrulacji, podczas organogenezy komórki migrują na duże odległości, aby osiągnąć swoją ostateczną pozycję.
Kluczowym wydarzeniem gastrulacji jest organizacja komórkowa w różnych warstwach embrionalnych. Liczba warstw embrionalnych pozwala podzielić zwierzęta na dwie kategorie: diblastyczne i tripoblastyczne..
Diblastyki to zwierzęta o bardzo prostej budowie i mają tylko dwie listki zarodkowe: endodermę i ektodermę..
Natomiast organizmy triblastyczne mają trzy warstwy embrionalne: te posiadane przez diblastyki i dodatkową, mezodermę..
Podczas gastrulacji kulista blastula opisana w poprzednim rozdziale zaczyna się zwiększać, co prowadzi do tworzenia listków zarodkowych z totipotencjalnych komórek warstwy epiblastycznej..
Początkowo termin gastrulacja był używany do opisania zdarzenia tworzenia się jelit. Jednak obecnie jest używany w znacznie szerszym znaczeniu, opisując tworzenie zarodka trójwarstwowego..
W tym procesie ustala się plan budowy ciała rozwijającego się organizmu. Komórki wchodzące w skład endodermy i mezodermy znajdują się wewnątrz gastruli, natomiast komórki tworzące skórę i układ nerwowy są rozproszone na jej powierzchni..
Ruch komórek - lub migracje - podczas gastrulacji obejmuje cały zarodek i jest zdarzeniem, które musi być dokładnie skoordynowane.
W zależności od badanej grupy zwierząt stwierdzamy wyraźne różnice w procesie gastrulacji
W szczególności ten proces jest różny w różnych klasach kręgowców. Dzieje się tak po części z powodu ograniczeń geometrycznych, jakie wykazuje każda gastrula.
Pomimo tych wyraźnych różnic, etapy post-gastrula są bardzo podobne w obu grupach. W rzeczywistości podobieństwo między embrionami kręgowców jest faktem powszechnie znanym..
Bardzo trudno - nawet dla najwybitniejszych autorytetów embriologicznych - odróżnić embrion od ptaka i gada w początkowej fazie rozwoju..
Podczas gastrulacji powstaje otwór zwany blastopore. Ostateczne przeznaczenie tego pozwala na klasyfikację zwierząt obustronnych na dwie duże grupy: protostomaty i deuterostomy.
U protostomatów - termin z greckich korzeni "pierwsze usta”- wspomniany otwór powoduje powstanie pyska. Ta linia zawiera mięczaki, stawonogi i różne typy zwierząt robakowatych..
W deuterostomach blastopore powoduje powstanie odbytu, a usta są utworzone z innego wtórnego otworu. W tej grupie znajdujemy szkarłupnie i strunowce - my, ludzie, znajdujemy się w strunowcach.
Inne cechy embrionalne i molekularne pomogły potwierdzić istnienie tych dwóch linii ewolucyjnych..
Los blastuli zależy od kilku czynników, w tym rodzaju jaja i segmentacji. Najczęstsze rodzaje gastrulacji to:
W większości grup zwierząt segmentacja jest typu holoblastycznego, w którym blastula przypomina kulę bez niczego w środku, a wnęka nazywana jest blastocele..
Podczas gastrulacji wgłębnej część blastuli wkleja się do wewnątrz i powoduje powstanie drugiej listka zarodkowego: endodermy. Ponadto pojawia się nowa wnęka, zwana archenteronem..
Jest to analogiczne do wzięcia miękkiej plastikowej kulki lub kulki i naciskając palcem, aby uformować dziurę: to jest wgłębienie, do którego się odnosimy. Jeżowce wykazują ten typ gastrulacji.
Ten rodzaj gastrulacji występuje w jajach, które mają znaczną ilość żółtka w biegunie wegetatywnym. Z tych powodów trudno jest stworzyć wgłobienie (proces, który opisujemy w poprzednim typie gastrulacji)..
W celu utworzenia listków zarodkowych następuje namnażanie mikromerów znajdujących się w biegunie zwierzęcym, tonących i otaczających makromery. W tym miejscu blastopor uformował się już na biegunie wegetatywnym.,
Ektoderma zostanie utworzona przez mikromery, podczas gdy makromery dadzą początek endodermie.
Ten rodzaj gastrulacji występuje przy tworzeniu się ektodermy bardzo niejednorodnych grup zwierząt, takich jak płazy, jeżowce i osłonice (znane również jako tryskacze lub strzykawki morskie).
Proces ten zachodzi, gdy jajo zawiera ogromne ilości żółtka - więcej niż w przypadku gastrulacji epibolicznej. Proces polega na zapadaniu się komórek znajdujących się na obrzeżach dysku.
Komórki te następnie przesuwają się do tyłu i tworzą drugą warstwę, która składa się wewnątrz, tworząc endodermę i ektodermę. Mezoderma płazów powstaje zgodnie z tym wzorcem rozwojowym.
Endoderma pochodzi z podziałów komórek ektodermalnych. Ponadto komórki te migrują i opadają. Następnie następuje rozdzielenie na dwie warstwy komórek, które będą ektodermą i endodermą.
Ten rodzaj gastrulacji jest rzadki i nie ma blastoporu. Tworzenie się hipoblastów u ptaków i ssaków następuje w wyniku rozwarstwienia.
Pod kilkoma względami przypomina gastrulację przez rozwarstwienie, z wyjątkiem tego, że endoderma powstaje w wyniku ruchu komórek z ektodermy..
Podobnie jak w przypadku gastrulacji przez rozwarstwienie, tworzenie się blastoporów nie występuje i jest charakterystyczne dla mniej złożonych zwierząt, takich jak gąbki morskie i szpik kostny. W ten sposób powstaje mezoderma jeżowców, podobnie jak neuroblasty z rodzaju Drosophila.
Jeszcze bez komentarzy