אורגנוזת בעלי חיים וצמחים ומאפייניהם - ביולוגיה - 2025

Organogenesis בפיתוח ביולוגיה, היא תקופה של שינוי שבו השלוש שכבות המהוות את העובר כדי להפוך את מספר הגופות שנמצאו אצל אנשים מפותחים.

כאשר אנו ממקמים את עצמנו באופן זמני בהתפתחות העובר, תהליך האורגנוגנזה מתחיל בסוף הגסטרוז ונמשך עד לידתו של האורגניזם. כל שכבת נבט בעובר מובחנת לאיברים ומערכות ספציפיות.

מקור: Anatomist90

אצל יונקים, האקטודרם מוליד מבני אפיתל חיצוניים ואיברי עצבים. מזודרם ל notochord, חללים, אברי מחזור הדם, מערכת השרירים, חלק השלד והמערכת האורוגנית. לבסוף, endoderm מייצר את האפיתל של דרכי הנשימה, הלוע, הכבד, הלבלב, רירית השלפוחית ​​ושריר חלק.

כפי שאנו יכולים להסיק, זהו תהליך מוסדר דק בו התאים הראשוניים עוברים בידול ספציפי בו מתבטאים גנים ספציפיים. תהליך זה מלווה במפלי איתות תאים, בהם הגירויים המוודרים את זהות התא מורכבים ממולקולות חיצוניות ופנימיות כאחד.

בצמחים תהליך האורגנוגנזה מתרחש עד מות האורגניזם. ירקות בדרך כלל מייצרים איברים לאורך כל חייהם - כמו עלים, גבעולים ופרחים. התופעה מתוזמרת על ידי הורמוני צמחים, ריכוזם והקשר ביניהם.

מהי אורגנוזה?

אחד האירועים החריגים ביותר בביולוגיה של אורגניזמים הוא הפיכה מהיר של תא מופרה קטן לאדם המורכב ממבנים מרובים ומורכבים.

תא זה מתחיל להתחלק ומגיע נקודה בה אנו יכולים להבחין בשכבות הנבט. היווצרות איברים מתרחשת במהלך תהליך שנקרא אורגנוגנזה ומתרחשת לאחר פילוח וגסטרולציה (שלבים אחרים של התפתחות עוברית).

כל רקמה ראשונית שנוצרה במהלך גסטרול מתבדלת למבנים ספציפיים במהלך האורגנוגנזה. אצל בעלי חוליות תהליך זה הומוגני מאוד.

אורגנוגנזה מועילה לקביעת גיל העוברים, תוך שימוש בזיהוי השלב ההתפתחותי של כל מבנה.

אורגנוזה בבעלי חיים

שכבות עובריות

במהלך התפתחות אורגניזמים נוצרים שכבות עובריות או נבט (אסור להתבלבל עם תאי נבט. אלה הם הביציות והזרע), מבנים שיולידו את האיברים. לקבוצה של בעלי חיים רב-תאיים שתי שכבות נבט - אנדודרם ואקטודרם - והן נקראות דיפלובלסטיות.

כלניות ים ובעלי חיים אחרים שייכים לקבוצה זו. לקבוצה אחרת שלוש שכבות, אלה שהוזכרו לעיל, ושלישית שנמצאת ביניהן: המזודרם. קבוצה זו מכונה טריפלובלסטית. שימו לב כי אין מונח ביולוגי להתייחס לבעלי חיים עם שכבת נבט אחת.

לאחר שהוקמו כל שלוש השכבות בעובר, מתחיל תהליך האורגנוגנזה. כמה איברים ומבנים ספציפיים מאוד נגזרים משכבה ספציפית, אם כי אין זה מפתיע שחלקם נוצרים החל משתי שכבות נבט. למעשה, אין מערכות איברים המגיעות משכבת ​​נבט אחת.

חשוב להדגיש כי זה לא הרובד שמכריע בפני עצמו את גורל המבנה ותהליך הבידול. לעומת זאת הגורם הקובע הוא המיקום של כל אחד מהתאים ביחס לאחרים.

כיצד מתרחשת היווצרות איברים?

כפי שציינו, איברים נגזרים מאזורים ספציפיים בשכבות העובריות המרכיבות את העוברים שלך. ההיווצרות יכולה להתרחש על ידי היווצרות קפלים, חלוקות ועיבודים.

השכבות יכולות להתחיל להיווצר קפלים המניבים בהמשך מבנים הדומים לצינור - בהמשך נראה כי תהליך זה מוליד את הצינור העצבי בחוליות. שכבת הנבט יכולה גם להתחלק ולהוליד שלפוחית ​​או הרחבות.

בשלב הבא נתאר את התוכנית הבסיסית להיווצרות איברים החל משלוש שכבות הנבט. דפוסים אלה תוארו עבור אורגניזמים מודליים בעלי חוליות. בעלי חיים אחרים יכולים להראות וריאציות משמעותיות בתהליך.

אקוקטודרם

מרבית רקמות האפיתל והעצבנות מגיעים מהרחם הרחם והם האיברים הראשונים המופיעים.

ה- notochord הוא אחד מחמש המאפיינים האבחוניים של אקורדים - וכאן מקור השם של הקבוצה. מתחתיו יש עיבוי של האקטודרם שיוליד את הצלחת העצבית. שולי הפלטה מורמים, ואז כפופים ויוצרים צינור פנים מאורך וחלול, המכונה צינור גב עצבי חלול, או פשוט צינור עצבי.

הצינור העצבי מייצר את מרבית האיברים והמבנים המרכיבים את מערכת העצבים. האזור הקדמי מתרחב ויוצר את המוח ועצבי הגולגולת. ככל שמתפתח ההתפתחות נוצרים חוט השדרה ועצבים מוטוריים בעמוד השדרה.

המבנים המתאימים למערכת העצבים ההיקפית נגזרים מתאי הגס העצבי. עם זאת, הפסגה לא רק מולידה את אברי העצבים, היא גם משתתפת ביצירת תאי פיגמנט, סחוס ועצם המרכיבים את הגולגולת, את הגנגולות של מערכת העצבים האוטונומית, חלק מהבלוטות האנדוקריניות.

אנדודרם

איגודי סניף

ברוב בעלי החוליות נוצר תעלת ההאכלה ממעי פרימיטיבי, שם האזור הסופי של הצינור נפתח מבחוץ ומתיישר עם האקטודרם, בעוד שאר הצינור מתיישר עם רירית הרחם. מהאזור הקדמי של המעי נובעות הריאות, הכבד והלבלב.

דרכי הנשימה

אחת הנגזרות של מערכת העיכול כוללת את דיבריקול הלוע, המופיע בתחילת ההתפתחות העוברית של כל בעלי החוליות. בדגים קשתות הזימים מולידות את הזימים ומבנים תומכים אחרים הנמשכים אצל מבוגרים ומאפשרים שאיבת חמצן מגופם של מים.

באבולוציה אבולוציונית, כאשר אבותיהם של דו-חיים חיים מתחילים לפתח חיים מחוץ למים, הזימים אינם נחוצים או מועילים עוד כאברי נשימה באוויר והם מוחלפים באופן תפקודי על ידי הריאות.

אז מדוע לעוברי חוליות חוליות יבשתיים יש קשתות זימים? למרות שאינם קשורים לתפקודי הנשימה של בעלי חיים, הם הכרחיים ליצירת מבנים אחרים, כמו הלסת, מבני האוזן הפנימית, השקדים, בלוטות התריס והתימוס.

Mesoderm

המזודרם הוא שכבת הנבט השלישית והשכבה הנוספת המופיעה אצל בעלי חיים טריפלובלסטיים. זה קשור להיווצרות שרירי השלד ורקמות שרירים אחרות, מערכת הדם והאיברים המעורבים בהפרשה ורבייה.

מרבית מבני השריר נגזרים מהמזודרם. שכבת נבט זו מולידה את אחד האיברים התפקודיים הראשונים של העובר: הלב, שמתחיל לפעום בשלב מוקדם של התפתחות.

לדוגמה, אחד המודלים המשומשים ביותר לחקר התפתחות עוברית הוא העוף. במודל ניסיוני זה, הלב מתחיל לפעום ביום השני לדגירה - כל התהליך אורך שלושה שבועות.

המזודרם תורם גם להתפתחות העור. אנו יכולים לחשוב על האפידרמיס כסוג של "כימרה" התפתחותית, מכיוון שיותר משכבת ​​נבט אחת מעורבת בהיווצרותה. השכבה החיצונית מגיעה מהרחם הרחם ואנחנו קוראים לו האפידרמיס, ואילו הדרמיס נוצר מהמזודרם.

נדידת תאים בזמן האורגנוגנזה

תופעה בולטת בביולוגיה של האורגנוגנזה היא נדידת התאים שחלק מהתאים עוברים כדי להגיע ליעדם הסופי. כלומר, התאים מקורם במקום אחד בעובר והם מסוגלים לנוע למרחקים ארוכים.

בין התאים המסוגלים לנדוד, יש לנו תאי מבשר דם, תאים של מערכת הלימפה, תאי פיגמנט וגמטים. למעשה, מרבית התאים שקשורים למוצא הגרמי של הגולגולת נודדים בצורה מרכזית מאזור הגב של הראש.

אורגנוגנזה בצמחים

כמו אצל בעלי חיים, האורגנוגנזה בצמחים מורכבת מתהליך היווצרות האיברים המרכיבים צמחים. יש הבדל מפתח בשני השושלות: בעוד שאורגנוגנזה אצל בעלי חיים מתרחשת בשלבים העובריים ומסתיימת כאשר האדם נולד, בצמחים האורגנוגנזה נפסקת רק כאשר הצמח מת.

צמחים מראים צמיחה בכל שלבי חייהם, הודות לאזורים שנמצאים באזורים ספציפיים של הצמח המכונים meristems. אזורים אלה של צמיחה מתמשכת מייצרים באופן קבוע ענפים, עלים, פרחים ומבנים לרוחב אחרים.

תפקיד הפיטוהורמונים

במעבדה הושגה היווצרות של מבנה הנקרא callus. זה נוצר על ידי מריחת קוקטייל של פיטוהורמונים (בעיקר אוקסינים וציטוקינינים). הקליוס הוא מבנה שאינו מבדיל והוא טוטוטיוטנציאלי - כלומר הוא יכול לייצר כל סוג של איבר, כמו תאי הגזע הידועים בבעלי חיים.

למרות שהורמונים הם מרכיב מפתח, הריכוז הכולל של ההורמון אינו מכוון את התהליך האורגנוגני אלא הקשר בין ציטוקינינים ואוקסינים.

הפניות

1. גילברט, SF (2005). ביולוגיה התפתחותית. פנמריקנית רפואית אד.
2. גילברט, SF, ו- Epel, D. (2009). ביולוגיה התפתחותית אקולוגית: שילוב אפיגנטיקה, רפואה והתפתחות.
3. הול, ב.כ. (2012). ביולוגיה התפתחותית אבולוציונית. ספרינגר מדע ומדיה עסקית.
4. היקמן, CP, רוברטס, LS, ולסון, A. (2007). עקרונות משולבים של זואולוגיה. מקגרו-היל
5. Raghavan, V. (2012). ביולוגיה התפתחותית של צמחים פורחים. ספרינגר מדע ומדיה עסקית.
6. רודריגז, פ.צ. (2005). בסיסים של ייצור בעלי חיים. אוניברסיטת סביליה.