Hvad er gastrulation?

4344
Basil Manning

Det gastrulation er en embryonal udviklingshændelse, hvor en massiv reorganisering finder sted fra en simpel cellemasse - blastula - til en meget organiseret struktur, dannet af flere embryonale lag.

For midlertidigt at placere os i stadierne af den embryonale udvikling sker befrugtning først, derefter er segmentering og dannelsen af ​​blastulaen og organisationen af ​​denne cellemasse gastrulation. Det er den vigtigste begivenhed i den tredje graviditetsuge hos mennesker.

Kilde: Pidalka44 [Public domain]

Diploblastiske dyr består af to embryonale lag: endoderm og ektoderm, mens triblastiske dyr består af tre embryonale lag: endoderm, mesoderm og ektoderm. Den korrekte organisering af disse strukturer og den passende cellulære lokalisering af dem forekommer under gastrulation.

Hvert af de embryonale lag dannet under gastrulation vil give anledning til specifikke organer og systemer i den voksne organisme..

Processen varierer afhængigt af den undersøgte dyrestam. Der er dog visse almindelige begivenheder såsom ændringer i cellernes bevægelighed, i form af cellerne og i den måde, de er forbundet på.

Artikelindeks

  • 1 Principper for embryonal udvikling
    • 1.1 Vigtige skridt under udviklingen
    • 1.2 Embryonale lag
  • 2 Hvad er gastrulation?
    • 2.1 Gastrulation: oprindelse af de tre kimlag
    • 2.2 Gastrulation er en meget variabel proces
    • 2.3 Klassificering af bilaterale dyr i henhold til blastopores skæbne
  • 3 Typer af bevægelser under gastrulation
    • 3.1 Gastrulering ved invagination
    • 3.2 Angreb ved epibolia
    • 3.3 Gastrulation ved involution
    • 3.4 Gastrulering ved delaminering
    • 3.5 Indtrængnings gastrulation
  • 4 Referencer

Principper for embryonal udvikling

Afgørende skridt under udviklingen

For at forstå begrebet gastrulation er det nødvendigt at kende visse vigtige aspekter af udviklingen af ​​et embryo. Vi vil liste op og kort beskrive hvert trin inden gastrulation for at komme i sammenhæng.

Selvom dyreudvikling er en meget variabel begivenhed mellem slægter, er der fire fælles stadier: befrugtning, blasteldannelse, gastrulation og organogenese..

Trin 1. Befrugtning

Det første skridt er befrugtning: foreningen mellem den mandlige og den kvindelige køn. Efter denne begivenhed opstår der en række ændringer og transformationer i zygoten. Fænomenet, der involverer passage fra en enkelt celle til et fuldt dannet embryo, er målet for embryonal udviklingsbiologi.

Trin 2. Segmentering og dannelse af blastula

Efter befrugtning opstår gentagen og massiv celledeling, som på dette stadium kaldes blastomere. I denne periode kaldet segmentering er der ingen stigning i størrelse, kun opdelinger af den store oprindelige cellemasse. Når denne proces er afsluttet, er der dannet en masse celler kaldet en blastula..

I de fleste dyr arrangerer cellerne sig omkring et væskefyldt centralt hulrum kaldet en blastocele. Her dannes et kimlag, og det er et trin, som alle flercellede dyr gennemgår under deres udvikling..

Det er vigtigt at nævne, at fosteret under segmenteringsfænomenet får en polaritet. Det vil sige, de adskiller sig i dyre- og plantestænger. Dyret er karakteriseret ved at være rig på cytoplasma og lille æggeblomme.

Trin 3. Gastrulering og dannelse af to kimlag

Efter dannelsen af ​​det første kimlag opstår dannelsen af ​​et andet lag. Denne proces vil blive beskrevet detaljeret i denne artikel..

Trin 4. Organogenese

Når de tre kimlag er blevet etableret, begynder celler at interagere med deres partnere, og dannelsen af ​​væv og organer opstår i en begivenhed kaldet organogenese..

Flere organer indeholder celler fra mere end et kimlag. Det er ikke usædvanligt, at det ydre af orgelet stammer fra et kimlag og det indre fra et andet. Det klareste eksempel på denne heterogene oprindelse er huden, der stammer fra ektoderm og også fra mesoderm..

Som ved gastrulation migrerer celler under organogenese lange afstande for at nå deres endelige position.

Embryonale lag

Den afgørende begivenhed med gastrulation er cellulær organisering i forskellige embryonale lag. Antallet af embryonale lag tillader klassificering af dyr i to kategorier: diblastisk og tripoblastisk..

Diblastics er dyr med en meget enkel struktur og har kun to kimlag: endoderm og ektoderm..

I modsætning hertil har triblastiske organismer tre embryonale lag: dem, der er besat af diblastiske, og en yderligere, mesoderm..

Hvad er gastrulation?

Gastrulation: oprindelse af de tre kimlag

Under gastrulation begynder den sfæriske blastula, der er beskrevet i det foregående afsnit, at stige i kompleksitet, hvilket fører til dannelsen af ​​kimlag fra de totipotentiale celler i det epiblastiske lag..

Oprindeligt udtrykket gastrulation det blev brugt til at beskrive begivenheden med tarmdannelse. Imidlertid bruges det nu i en meget bredere forstand, der beskriver dannelsen af ​​et trilaminært embryo..

I denne proces etableres kroppens plan for den udviklende organisme. Cellerne, der er en del af endoderm og mesoderm, er placeret inde i gastrula, mens cellerne, der udgør huden og nervesystemet, er spredt på overfladen af ​​det..

Cellebevægelse - eller migrationer - under gastrulation involverer hele fosteret og er en begivenhed, der skal koordineres fint.

Gastrulation er en meget variabel proces

Afhængig af den undersøgte dyregruppe finder vi markante variationer i gastrulationsprocessen

Især varierer denne proces i de forskellige klasser af hvirveldyr. Dette sker delvis på grund af de geometriske begrænsninger, som hver gastrula udviser.

På trods af disse markante variationer er post-gastrula-stadierne meget ens mellem grupperne. Faktisk er ligheden mellem hvirveldyrsembryoner en populær viden..

Det er meget vanskeligt - selv for de mest fremtrædende myndigheder inden for embryologi - at skelne et foster fra en fugl og et krybdyr i dets begyndende faser..

Klassificering af bilaterale dyr i henhold til blastopores skæbne.

Under gastrulation dannes en åbning kaldet blastopore. Den endelige destination for dette tillader klassificering af bilaterale dyr i to store grupper: protostomater og deuterostomer.

I protostomaterne - betegnelse fra de græske rødder "første mund”- den nævnte åbning giver mund til munden. Denne slægt indeholder bløddyr, leddyr og forskellige phyla af vermiforme dyr..

I deuterostomer giver blastopore anus, og munden dannes fra en anden sekundær åbning. I denne gruppe finder vi pighuder og akkordater - vi mennesker befinder os inden for akkordater.

Andre embryonale og molekylære egenskaber har hjulpet med at validere eksistensen af ​​disse to evolutionære slægter..

Typer af bevægelser under gastrulation

Blastulaens skæbne afhænger af flere faktorer, herunder typen af ​​æg og segmentering. De mest almindelige typer gastrulation er følgende:

Gastrulation ved invagination

I de fleste dyregrupper er segmentering af den holoblastiske type, hvor blastulaen ligner en kugle uden noget inde, og hulrummet kaldes en blastocele..

Under invaginations gastrulation invaginerer en del af blastulaen indad og giver anledning til det andet kimlag: endoderm. Derudover vises et nyt hulrum, kaldet archenteron..

Det er analogt med at tage en blød kugle eller kugle af plast, og med vores finger trykker vi for at danne et hul: dette er den invagination, som vi henviser til. Søpindsvin udviser denne type gastrulation.

Angreb ved epibolia

Denne type gastrulation forekommer i æg, der har mærkbare mængder æggeblomme i den vegetative pol. Af disse grunde bliver det vanskeligt at skabe en intussusception (den proces, vi beskriver i den forrige type gastrulation)..

Til dannelsen af ​​kimlagene er der en multiplikation af mikromerer placeret i dyrepolen, der synker og omgiver makromerer. På dette tidspunkt er blastopore allerede dannet ved den vegetative pol.,

Ektoderm vil blive dannet af mikromerer, mens makromerer vil give anledning til endoderm.

Denne type gastrulation findes i dannelsen af ​​ektoderm af meget heterogene dyregrupper, såsom padder, søpindsvin og sækdyr (også kendt som havsprøjter eller havsprøjter).

Gastrulation ved involution

Denne proces opstår, når ægget udviser enorme mængder æggeblomme - mere end i tilfælde af epibolisk gastrulation. Processen består i sammenbrud af cellerne placeret i periferien af ​​disken.

Disse celler bevæger sig derefter bagud og danner et andet lag, der foldes indeni og danner endoderm og ektoderm. Amfibie mesoderm dannes ved at følge dette udviklingsmønster.

Gastrulering ved delaminering

Endoderm stammer fra opdelinger af ektodermale celler. Derudover migrerer disse celler og synker. Derefter sker adskillelsen i to lag celler, der vil være ektoderm og endoderm.

Denne type gastrulation er sjælden, og der er ingen blastopore. Hypoblastdannelse hos fugle og pattedyr forekommer ved delaminering.

Intrusion gastrulation

Det ligner gastrulation ved delaminering i flere henseender, med undtagelse af at endoderm dannes ved bevægelse af celler fra ektoderm..

Som ved gastrulering ved delaminering forekommer dannelsen af ​​en blastopore ikke og er karakteristisk for mindre komplekse dyr, såsom havsvampe og marv. Mesoderm af søpindsvin dannes på denne måde, og det samme er neuroblaster i slægten Drosophila.

Referencer

  1. Carlson, B. M. (2018). Human-embryologi og udviklingsbiologisk e-bog. Elsevier.
  2. Hall, B. K. (2012). Evolutionær udviklingsbiologi. Springer Science & Business Media.
  3. Hickman, C. P. (2007). Integrerede zoologiske principper. McGraw-Hill.
  4. Holtfreter, J. (1944). En undersøgelse af gastrulationsmekanik. Tidsskrift for eksperimentel zoologi95(2), 171-212.
  5. Kalthoff, K. (1996). Analyse af biologisk udvikling. New York: McGraw-Hill.
  6. Nance, J., Lee, J. Y. og Goldstein, B. (2005). Gastrulation i C. elegans. I WormBook: Den online gennemgang af C. elegans Biology [Internet]. Ormebog.

Endnu ingen kommentarer