מהי גסטליזציה? - ביולוגיה - 2025

Gastrulation הוא אירוע של ההתפתחות העוברית שבו ארגון מחדש מאסיבי מתרחש ממסה של התאים - blastula - על מבנה מאורגן, שהוקמה על ידי שכבות נבט מספר.

כדי למקם את עצמנו באופן זמני בשלבי ההתפתחות העוברית, ההפריה מתרחשת תחילה, ואז פילוח והיווצרות הפיצוץ והארגון של מסת תאים זו היא גסטולציה. זה האירוע החשוב ביותר בשבוע השלישי של ההיריון בבני אדם.

מקור: Pidalka44

בעלי חיים דיפלובלסטיים מורכבים משתי שכבות עובריות: רירית הרחם והרחפת הרחם, ואילו בעלי החיים הטריבלסטיים מורכבים משלוש שכבות עובריות: רירית הרחם, מזודרם ואקטודרם. ההתארגנות הנכונה של מבנים אלה והלוקליזציה התאית המתאימה להם מתרחשת במהלך גסטרולוגיה.

כל אחת מהשכבות העובריות שנוצרו בזמן גסטרול תוליד איברים ומערכות ספציפיות של האורגניזם הבוגר.

התהליך משתנה בהתאם לשושלת החיה שנחקרה. עם זאת, ישנם אירועים נפוצים מסוימים כמו שינויים בתנועתיות של תאים, בצורתם ובאופן חיבורם.

עקרונות ההתפתחות העוברית

צעדים מכריעים במהלך ההתפתחות

כדי להבין את מושג הגסטרוז, יש לדעת היבטים מרכזיים מסוימים בהתפתחות העובר. נפרט ונתאר בקצרה כל אחד מהצעדים שקדמו להיווצרות גסטלציה להקשר.

למרות שהתפתחות בעלי חיים הינה אירוע משתנה ביותר בין שושלות, ישנם ארבעה שלבים נפוצים: הפריה, היווצרות פיצוצים, גסטרוזציה ואורגנוגנזה.

שלב 1. דישון

השלב הראשון הוא הפריה: האיחוד בין הגמטות הנשיים והגברים. לאחר אירוע זה, מתרחשת בזיגוטה שורה של שינויים והתמורות. התופעה המערבת מעבר מתא יחיד לעובר שנוצר במלואו היא מטרת הביולוגיה ההתפתחותית העוברית.

שלב 2. פילוח והיווצרות הפיצוץ

לאחר ההפריה מתרחשת החלוקה החוזרת והמסיבית של התאים, אשר נקראת בשלב זה הפיצוץ. בתקופה זו הנקראת פילוח אין עלייה בגודל, רק חלוקות של מסת התא הראשונית הגדולה. עם סיום תהליך זה נוצרה מסת תאים המכונה בלסטולה.

ברוב בעלי החיים התאים מסדרים את עצמם סביב חלל מרכזי מלא נוזל הנקרא בלסטוצלה. כאן נוצרת שכבת נבט והיא צעד שכל בעלי החיים הרב-תאיים עוברים במהלך התפתחותם.

חשוב להזכיר כי במהלך תופעת הפילוח העובר לוקח קוטביות. כלומר, הם נבדלים זה מזה בקטבים של בעלי חיים וצמחים. החיה מאופיינת בכך שהיא עשירה בציטופלזמה ובשק חלמון קטן.

שלב 3. גזים והיווצרות של שתי שכבות נבט

לאחר היווצרות שכבת הנבט הראשונה מתרחשת היווצרות שכבה שנייה. תהליך זה יתואר בפירוט במאמר זה.

שלב 4. אורגנוגנזה

לאחר שהוקמה שלוש שכבות הנבט, התאים מתחילים לקיים אינטראקציה עם בני זוגם והיווצרות רקמות ואיברים מתרחשת באירוע שנקרא אורגנוזה.

כמה איברים מכילים תאים ביותר משכבת ​​נבט אחת. זה לא יוצא דופן שהחיצוניות של האיבר נגזרת משכבת ​​נבט אחת והחלק הפנימי משני. הדוגמה הברורה ביותר למוצא הטרוגני זה הוא העור, הנגזר מהעיר הרחם וגם מהמזודרם.

כמו בגסטרו, במהלך האורגנוגנזה, התאים נודדים מרחקים ארוכים כדי להגיע למצבם הסופי.

שכבות עובריות

האירוע המכריע של גסטרו הוא ארגון סלולרי בשכבות עובריות שונות. מספר השכבות העובריות מאפשר לסווג את בעלי החיים לשתי קטגוריות: דיבלסטי וטריפלובלסטי.

דיבלסטיות הן חיות בעלות מבנה פשוט מאוד ויש להן רק שתי שכבות נבט: האנדודרם והאקטודרם.

לעומת זאת, לאורגניזמים משולשים יש שלוש שכבות עובריות: אלה שיש ברשות הדיבלסטיות, ואחת נוספת - המזודרם.

מהי גסטליזציה?

גזים: מקורן של שלוש שכבות הנבט

במהלך גסטרולוגיה, הפיצוץ הכדורי המתואר בסעיף הקודם מתחיל להתגבר במורכבות, מה שמוביל להיווצרות שכבות נבט מהתאים הטוטו-פוטנציאליים של השכבה האפיבלסטית.

בתחילה, השתמש במונח גסטרול לתיאור אירוע היווצרות המעי. עם זאת, משתמשים בו כעת במובן רחב הרבה יותר, ומתאר את היווצרותו של עובר טרילמינרי.

בתהליך זה נקבעת תוכנית הגוף של האורגניזם המתפתח. התאים שהם חלק מהאנדודרם והמזודרם ממוקמים בתוך הגסטולה, ואילו התאים המרכיבים את העור ומערכת העצבים מפוזרים על פני השטח.

תנועת תאים - או נדידה - בזמן גסטרול כוללת את העובר כולו והיא אירוע שיש לתאם היטב.

גזים הם תהליך משתנה ביותר

בהתאם לקבוצת בעלי החיים שנחקרה, אנו מוצאים וריאציות ניכרות בתהליך הגסטולה

בפרט, תהליך זה משתנה בכיתות שונות של חוליות. זה קורה, בחלקו, בגלל המגבלות הגיאומטריות שמציגה כל גסטרולה.

למרות הווריאציות הבולטות הללו, השלבים שלאחר הגסטולה דומים מאוד בין הקבוצות. למעשה, הדמיון בין עוברים בעלי חוליות הוא עובדה של ידע פופולרי.

קשה מאוד - אפילו עבור הרשויות המובילות באמבריולוגיה - להבדיל בין עובר לציפור וזוחל בשלביו המתחילים.

סיווג בעלי חיים דו-צדדיים לפי גורלו של הפיצוץ.

במהלך גסטרולוגיה, פתח שנקרא צורות הבלסטופור. היעד הסופי של זה מאפשר סיווג של בעלי חיים דו-צדדיים לשתי קבוצות גדולות: פרוטוסטומים ודוארוסטומים.

בפרוטוסטומטים - מונח מהשורשים היוונים "פה ראשון" - הפתיח שהוזכר מוליד את הפה. שושלת זו מכילה רכיכות, פרוקי רגליים ופילות שונות של בעלי חיים ורמפוריים.

בדוטרוסטומים, הבלסטופור מוליד את פי הטבעת, והפה נוצר מפתיחה משנית נוספת. בקבוצה זו אנו מוצאים מפזרים וקרדיטות - אנו בני האדם מוצאים את עצמנו בתוך אקורדים.

מאפיינים עובריים ומולקולריים אחרים עזרו לאמת את קיומם של שני שושלות אבולוציוניות אלה.

סוגי התנועות בזמן גסטרולציה

גורל הפיצוץ תלוי בכמה גורמים, כולל סוג הביצה והפילוח. הסוגים הנפוצים ביותר של גסטרו הם הבאים:

גזים על ידי פלישה

ברוב קבוצות בעלי החיים, הפילוח הוא מהסוג ההולובלסטי, שם הפיצוץ דומה לכדור ללא שום דבר בפנים והחלל נקרא בלסטוצלה.

במהלך גסטרוז הפתיחה, חלק מהבלסטולה פולש פנימה ומוליד את שכבת הנבט השנייה: האנדודרם. בנוסף, חלל חדש מופיע, הנקרא ארכנטרון.

זה מקביל לנטילת כדור או כדור פלסטיק רך ובעזרת האצבע אנו לוחצים עד שנוצר חור: זו הפתיחה שאליה אנו מתייחסים. קיפודי ים מציגים סוג זה של גליות.

ניוון על ידי אפיבוליה

סוג זה של גסטרול מתרחש בביצים שיש בהן כמויות ניכרות של חלמון בקוטב הצמחתי. מסיבות אלה, מתקשה ליצור תפיסת פנים (התהליך שתיארנו בסוג הקודם של גסטרולציה).

להיווצרות שכבות הנבט, יש כפל של המיקרומרים הנמצאים בעמוד החי, שוקעים ומקיפים את המקרומים. בשלב זה הפיצוץ כבר נוצר בעמוד הצמחייה,

האקטודרם נוצר על ידי המיקרומרים, ואילו המקרומרים יולידו את אנדודרם.

סוג זה של גסטרול נמצא בהיווצרות אקטודרם של קבוצות בעלי חיים הטרוגניות מאוד, כמו דו חיים, קיפודי ים וטוניקאטים (הידועים גם בשם גמירות ים או מזרקי ים).

גסטרוזיה של התפתחות

תהליך זה מתרחש כאשר הביצה מציגה כמויות עצומות של חלמון - יותר מאשר במקרה של גסטרוב אפיבולי. התהליך מורכב מקריסת התאים הממוקמים בפריפריה של הדיסק.

לאחר מכן תאים אלה נעים לאחור ויוצרים שכבה שנייה שמתקפלת פנימה ויוצרים את האנדודרם ואת האקטודרם. מזודרם של דו-חיים נוצר על ידי ביצוע דפוס התפתחות זה.

גזים על ידי טיהור

האנדודרם מקורו בחלוקה של תאי חוץ רחם. בנוסף, תאים אלה נודדים ושוקעים. לאחר מכן, מתרחשת ההפרדה לשתי שכבות של תאים, שיהיו האקטודרם והנדודרם.

סוג זה של גסטרוז אינו תדיר ואין בלסטופור. היווצרות היפובלסטים אצל ציפורים ויונקים מתרחשת על ידי delamination.

גסטרוז חרס

זה דומה לגסטולציה על ידי delamination מכמה בחינות, למעט העובדה כי endoderm נוצר מתנועת תאים מן האקטודרם.

כמו בגסטרולציה על ידי delamination, היווצרות של בלסטופור אינה מתרחשת והיא אופיינית לבעלי חיים לא מורכבים במיוחד כמו ספוגי ים ומח העצם. מזודרם של קיפודי הים נוצר בדרך זו, וכך גם נוירובלסטים בסוג התסיסלה.

הפניות

1. קרלסון, ב.מ. (2018). ספר עובריולוגיה אנושית וביולוגיה התפתחותית. אלזביאר.
2. הול, ב.כ. (2012). ביולוגיה התפתחותית אבולוציונית. ספרינגר מדע ומדיה עסקית.
3. היקמן, CP (2007). עקרונות משולבים של זואולוגיה. מקגרו-היל.
4. Holtfreter, J. (1944). מחקר על מכניקת הגסטרולציה. כתב העת לזואולוגיה ניסיונית, 95 (2), 171-212.
5. קלתוף, ק '(1996). ניתוח התפתחות ביולוגית. ניו יורק: מקגרו היל.
6. ננס, ג'יי, לי, ג'יי, וגולדשטיין, ב '(2005). גזים ב C. elegans. בספר WormBook: הסקירה המקוונת של C. elegans Biology. WormBook.