Ембріологія

ПРИМІТКИ ЕМБРІОЛОГІЇ

Ембріологія вивчає послідовність форм розвитку від зиготи до організму, наділеного усіма її органами та системами.
У зв’язку з цим варто пам’ятати про відмінність між розвитком (послідовність структурних та організаційних фаз із зростанням складності) та зростанням, призначеним, перш за все, у кількісному сенсі.
У метазоях хребетних ми спостерігаємо, що в еволюційному ряду піднімається до людини (через циклостоми, риб, земноводних, плазунів, птахів і ссавців), поява дорослих форм все більш складного характеру, для яких ускладнюються етапи ембріонального розвитку.
Спочатку зигота, завжди обладнана запасним матеріалом, ділиться (шляхом подальшого мітозу) на 2, потім на 4, потім на 8 і т.д. .
Ця початкова сегментація може слідувати різним закономірностям, залежно від кількості та розповсюдження девтоплазми.
На початку деутоплазма є дефіцитною («оліголецитичні яйця»), тому сегментація є тотальною і породжує дуже різні бластомери. У міру зростання складності ембріона потрібно більше часу та матеріалу, перш ніж його розвиток дозволить йому початися. незалежне життя. Це вимагає збільшення деутоплазми ("телолецитарних яєць"), яка має тенденцію розташовуватися в частині зиготи. Це викликає зростаючу "анізотропію", яка пов'язана з модифікаціями сегментації, що регулюється двома загальними принципами:
- Закон Гертвіга говорить, що при мітозі ахроматичне веретено (екватор якого визначає площину поділу дочірніх клітин) має тенденцію розташовуватися у напрямку найбільшої довжини цитоплазми;
- Закон Бальфура говорить, що швидкість сегментації обернено пропорційна кількості деутоплазми.
Тоді ми бачимо, що вже в циклостомах і у риб сегментація нерівна, з швидко сегментованою полюсою тварин (яка дасть верхню структуру зародка) і жовтковим полюсом, який міститиме більшу частину запасного матеріалу. Ця тенденція ще більша анізотропні у земноводних (у яких необхідно підготувати органи, відповідальні за дихання повітрям), у яких полюс жовтка, хоча і сегментується повільно, залишається відносно інертним і закінчується покриттям клітинами, що походять від полюса тварин, що швидко сегментується. Основні ембріональні стадії включають: зиготу, бластомери, морулу (скупчення бластомерів, схожих на ожину), бластулу (морулу з регресованими внутрішніми клітинами), гаструлу (бластулу, в якій клітини однієї сторони інвагіновані), у якій примітивна порожнина організму з зовнішнім клітинним шаром (ектодермою, з якої перш за все вийде нервова система) та внутрішнім erno (ентодерма), між якими потім вставить третій шар (мезодерма). З цих шарів або "ембріональних листів" у послідовній послідовності будуть виведені всі тканини, органи та системи.
У ще більш розвинених видів збільшення деутоплазми (або "теля") таке, що її навіть не можна сегментувати. Таким чином, ми бачимо, що у птахів сегментація впливає лише на тонкий поверхневий диск, що призводить до "дискобластули" та низки явища, які гарантують формування ембріона інакше, як зазначене вище.
Подальше збільшення деутоплазми, ймовірно, не було б більш ефективним, тому у ссавців розвиток і зростання до здатності до незалежного життя досягаються за допомогою іншої системи. Фактично ми відзначаємо, що деутоплазма використовується тільки на самих перших стадіях розвитку; потім ембріон встановлює метаболічні відносини з материнським організмом (з появою плаценти) і більше не використовує деутоплазму, надлишок якої усувається. У цей момент яйцеклітини повертаються до оліголецитів, і сегментація може повернутися назад до повного (і тому на ранніх стадіях він подібний до такого у "амфіоксуса"), але після морули ембріогенез продовжується за найбільш розвиненою схемою птахів, з "бластоцистою" з подальшою імплантацією на стінку матки, так що метаболізм ембріона забезпечується материнським організмом (через плаценту), а не деутоплазмою.

ЕМБРІОННА ДИФЕРЕНЦІАЦІЯ

Коли сегментація зиготи привела співвідношення ядра / цитоплазми до норми виду, також має розпочатися ріст, паралельно розвитку.З цієї причини починається метаболізм, з появою ядерців та синтезом білка. Синтез білка, започаткований таким чином, обумовлений генами, відповідальними за ранні стадії ембріонального розвитку. Ці гени пригнічуються речовинами, присутніми в різних бластомерах полюса тварини та теляти. У свою чергу, продукти цих ранніх генів можуть знизити тиск на оперони генів, що відповідають за пізніші стадії. Продукти цієї другої серії генів зможуть діяти як у сенсі побудови нових ембріональних структур, так і у сенсі придушення попередніх оперонів та зняття з них наступних у впорядкованій послідовності, що призводить до побудови нового організму , завдяки генетичній інформації, накопиченій від геному протягом тисячоліть до все більш еволюціонованих видів.
Відомий вислів Геккеля "" онтогенез узагальнює філогенез "насправді виражає той факт, що вищі види повторюють на етапах ембріонального розвитку спадкоємність, вже знайдену в еволюційно попередніх видах.
Ранні стадії ембріона мають тенденцію бути подібними у хребетних, особливо аж до появи зябер.
У видів, які переходять на повітряне дихання, зябра потім реабсорбуються та використовуються повторно (наприклад, для утворення залоз внутрішньої секреції), але генетична інформація, що стосується утворення зябер, також зберігається у людей. Очевидно, це приклад ембріональних структурних генів, які присутні в геномі всіх хребетних і повинні залишатися репресованими після того, як вони функціонували в їх онтогенетичний момент.
Інтерпретація ембріогенезу у сенсі регуляції дії генів дає змогу уніфікувати складний традиційний досвід експериментальної ембріології.

БЛИЗНЯТИ

Зигота і перші бластомери, поки не починається синтез білка, є тотипотентними, тобто здатними дати життя цілому організму. З цим пов'язані експерименти Спеманна, який отримав два ембріони з удушення зиготи -амфібії. Подібне явище з'являється в основі феномену однояйцевих близнюків у людини, яких саме з цієї причини називають монозиготними (МЗ). Експериментальні близнюки Шпемана були вдвічі меншими за нормальних, тоді як у людини вони абсолютно нормальні. Це пояснюється тим, що в амфібій два ембріона повинні були ділитися єдиним вже отриманим жовтком, тоді як у людини ембріони можуть отримувати через плаценту все необхідне для свого розвитку та росту.
Слід пам’ятати, що у «людини дві третини випадків близнюків мають» інше походження: вони походять від періодичного одночасного дозрівання двох фолікулів, з виділенням двох яйцеклітин, які при заплідненні дають дві зиготи; насправді у у цьому випадку ми говоримо про дизиготних близнюків (DZ).
Оскільки близнюки MZ, розділені мітозом від єдиної зиготи, мають однаковий геном, відмінності між ними повинні мати екологічне походження. широко використовується в генетиці людини, а також у сфері спорту.
У "людині, в якій певні етичні причини забороняли б експериментувати, можна з'ясувати, наскільки будь -який характер регулюється спадковими факторами: насправді, строго успадковані характери (такі як групи крові) завжди узгоджуються тільки у близнюків МЗ; що узгодженість ознаки у МЗ близька до такої у ДЗ, виводиться, що фактори середовища переважають над спадковими при визначенні цієї фенотипічної ознаки.