334 Shares 2064 views

Gastrulacja jest procesem powstawania wielowarstwowego zarodka

Ostatnim rezultatem procesu zgniatania jajka jest blastula, zwana także pęcherza embrionalnego. Następnym etapem, zajmującym pośrednie położenie pomiędzy kruszeniem a organogenezą, jest gastrulacja w embriogenezie. Jej głównym celem jest utworzenie trzech liści germinalnych: endodermy, ektodermy i mezodermy. Innymi słowy, to w gastrulacji zaczyna się zarodkowe odróżnienie i morfogeneza organizmu.

Definicja terminu "gastrulacja"

W 1901 roku gastrulacja została opisana jako droga, przez którą komórki emocjonalne, endodermalne i ektodermy wchodzą do zarodka. Ta definicja implikuje obecność specjalnych przestrzeni wydzielających narządy typu blastula. Po zrozumieniu tego dość prostego opisu, łatwo jest przejść do bardziej złożonego, nowoczesnego znaczenia terminu. Gastrulacja jest sekwencją ruchów morfogenetycznych, której rezultatem jest ruch rudymentów tkanek do miejsc przeznaczonych dla nich zgodnie z "planem" organizacji organizmu. Proces jest złożony, towarzyszy mu wzrost i mnożenie, kierowanie ruchem i różnicowanie komórek.

Biorąc pod uwagę gastrulację w bardziej ogólnym znaczeniu, można zdefiniować ją jako etap pośredni należący do pojedynczego procesu dynamicznego, podczas którego odbudowuje się części odkażania, co znacznie ułatwia przejście do procesu tworzenia organogenezy.

Przenoszenie komórek

Jeśli podamy ogólny opis rozważanego procesu, możemy powiedzieć, że gastrulacja to zator i epibolia. Obydwa terminy odzwierciedlają morfogenetyczny ruch komórek, który zachodzi absolutnie na wszystkich etapach ontogenetycznego rozwoju organizmu. Są jednak najbardziej wyraźne podczas gastrulacji. Epibolia to proces przemieszczania komórek wokół powierzchni embrionu, a embolizm jest ich ruchem wewnątrz niego.

W embriologii wyróżnia się następujące główne rodzaje gastrulacji lub ruchu komórek: inwagacja, imigracja, inwolucja, rozwarstwienie i epibolja. Więcej szczegółów na ten temat – później w artykule.

Przenoszenie warstw komórkowych

Nie tylko oddzielne (swobodnie migrujące) komórki mogą uczestniczyć w procesie gastrulacji, ale także w całej warstewce komórkowej. Kierunek determinuje stałą i zdalną interakcję. Pierwsze siły zostały odkryte przez P. Weissa w latach dwudziestych i najwyraźniej występowały także w embriogenezie, drugie – rzadkie i szczególne, ze zwykłą morfogenezą występują z niewielkim prawdopodobieństwem.

Kiedy gastrulacja, fragmentacja komórkowa nie występuje. Jak już wspomniano powyżej, rozpoczyna się ruch masy komórkowej iw rezultacie powstaje dwuwarstwowy zarodek, zwany gastrulą. Staje się wyraźnie widoczna endoderma i ektodermy. We wszystkich organizmach wielokomórkowych (z wyjątkiem koelenteratów), równolegle do żołądka lub bezpośrednio po nim, powstaje trzeci liść germinalny, zwany mezoderma. Jest to zbiór komórek zlokalizowanych między ektopodermą a endodermą. W rezultacie embrion staje się trójwarstwowy.

Metody gastrulacji zależą bezpośrednio od rodzaju blastuli.

Gastrula inwazji

Nazwa metody mówi sama za siebie. Inwagucja jest przerzutą do blastocoelu jednowarstwowej blastuli (balstodermy). Najbardziej prymitywnym i najbardziej oczywistym jest przykład gumowej kuli. Po naciśnięciu przycisku niektóre materiały są dociskane do wewnątrz. Przenikanie może być doprowadzone do najdalszej ściany lub nieznaczne. W wyniku tego przemywa się śluzówkę, a gastrulę uzyskuje się jako dwuwarstwową torebkę z archenteronem. Jej wewnętrzna ściana jest pierwotną endodermą, a zewnętrzna ściana jest pierwotną ektopodermą. Utworzony w ten sposób archenteron (jelita grubego) łączy się ze środowiskiem zewnętrznym za pomocą otworu o nazwie blastopore. Drugie imię jest głównym ustnikiem. Jego dalszy rozwój zależy od typu organizmu. U wielu zwierząt blastyka ostatecznie przekształca się w ostateczne usta. W związku z tym nazywają się one głównymi molami (mięczaki, robaki, stawonogi). W uśrednionych uśmieszkach wydobywają się w kanale nerwowym zlokalizowanym w tylnej części embrionu (w akordach) lub w odbytu.

Gastrula imigracyjna

Gastrulacja imigracji jest metodą powstawania dwuwarstwowego zarodka, najbardziej charakterystycznego dla koelenteratów. Gastrul jest tworzony przez aktywne usuwanie części komórek blastula do blastocoel. Taka imigracja jest unipolarna. Komórki poruszają się tylko z bieguna wegetatywnego. Później tworzą endodermę, czyli warstwę wewnętrzną. W ten sposób gastrulatę wykonuje się w polipie hydroidowym, meduzy.

Komórki blastodermy w blastocoelu mogą przenikać w żadnym obszarze, ale na całej powierzchni embrionu. Taka imigracja nazywana jest wielobiegunową, ale jest rzadka.

W wielu koelenteratach, charakteryzujących się metodą imigracji gastrulacji, występuje bardzo aktywne "eksmisja" komórek rozrostowych, a gastrula powstała w efekcie całkowicie traci blastocoel. W tym przypadku nieobecny jest blaster, który jest charakterystyczny dla poprzedniej metody inwazji.

Gastrula wydzielania

Te rzadkie gatunki gastruli zostały po raz pierwszy opisane przez Mechnikowa II i są charakterystyczne dla koelenteratów. Procesy towarzyszące gastrulacji są bardzo osobliwe, ale biorąc pod uwagę typowy przypadek, są one postrzegane łatwiejsze. Na przykład jaja niektórych siofedów mają koncentryczne lokalizacje i dobrze rozpoznawalne części cytoplazmy: gęste i ziarniste (ektoplazmia) i komórkowe (endoplazmę). Charakteryzują się relatywnie synchronicznym i jednolitym podziałem: 2, 4, 8, 16. Ostatecznie embrion zawiera 32 blastomy. Dystrybucja odbywa się równolegle do powierzchni embrionu. Zewnętrzna warstwa blastomerów składająca się z form ektoplazmy i warstwy wewnętrznej jest częściowo z ektoplazmy i endoplazmy. Innymi słowy, proces powstawania wielowarstwowego zarodka przebiega przez podzielenie jednej warstwy komórek na dwie. Wtedy tylko wewnętrzne blastomery są rozdrobnione i ponownie równolegle do powierzchni embrionów, które w wyniku takiej szczególnej gastrulacji nabierają kształtu kulki. Składa się z 64 płaskich komórek tworzących ektodermy i 32 więcej wypukłych komórek, które są podstawą endodermy.

Epibolic gastrula

U zwierząt o wyraźnej strukturze jaj (przesunięcie żółtka do bieguna wegetatywnego), gastrulacja zachodzi zgodnie z metodą epiboliczną. Macromerami to duże blastomery, które są podzielone bardzo wolno i zawierają dużą ilość żółtka. Brak im możliwości poruszania się, w związku z tym, dosłownie "pełzają" bardziej aktywnych mikrometrów umieszczonych na powierzchni komórki. Przy takiej gastrulacji nie ma blastopory, a ortenteron nie jest tworzony. Dopiero później, gdy macromery nadal zmniejszają się, jamy ustnej, początek jelita grubego zaczyna się kształtować.

Inwolucja

Gastrulacja inwolucyjna jest procesem "schowania" zewnętrznej warstwy komórek do wnętrza zarodka. Wzrasta w wielkości, rozprzestrzenia się na wewnętrznej powierzchni. Ta metoda gastrulacji jest charakterystyczna dla zwierząt z muzulcowymi jajeczkami – płazów (płazów). Przemieszczenie wiodących głębokich komórek regionu marginalnego hamuje rozwój archenteronu. To w nich leży siła napędowa inwolucji.

Tryb mieszany gastrulacji

Jak wiadomo, embriogeneza jest najwcześniejszym okresem rozwoju każdego indywidualnego organizmu: od poczęcia do narodzin. Gastrulacja jest jednym z etapów, druga w chronologii po zmiażdżeniu. Jego sposoby są tak różne, że można je porównać z dużą liczbą konwencji. Każdy z nich wymaga szczegółowych badań i analizy. Jednak nadal istnieją wyraźne linie przecięcia się między nimi. Tak więc, jako rodzaj inwaginacji, można rozważyć proces epibolii, a delaminacja ma podobieństwa z imigracją.

Zauważ, że wiele zwierząt ma gastrulację w połączony sposób. W takich przypadkach epibolii i inwazji występuje jednocześnie, jak również inne procesy morfogenetyczne. W szczególności ma to miejsce na gastrulację w płazach. W tym kontekście wielu autorów wyróżnia metodę mieszaną.

Gastrula

Dosłownie po łacinie termin "gastrula" jest tłumaczony jako "brzuch, żołądek". Określa konkretny etap rozwoju embrionów organizmów wielomórkowych. Cechą charakterystyczną żołądka jest obecność dwóch lub trzech arkuszy embrionalnych. Proces jego powstawania jest fazą gastrulacji.

Najprostsze urządzenie obserwuje się u przedstawicieli koelenteratów . Są one charakteryzowane przez elipsoidalną gastulę z jednokomórkową zewnętrzną warstwą (ektodermy) oraz wewnętrznym zatorem komórek (endoderma), a także "pierwotnym" jelitem. Uważa się typowy żołądek morskiego moczarza, który powstaje w wyniku wgłobienia w ciele. U ludzi gastrulacja odbywa się 8 do 9 dnia rozwoju. Gastrula jest dyskoidalną formacją spłaszczoną, formowaną z wewnętrznej masy komórkowej.

Z reguły u większości zwierząt w stadium żołądka zarodek nie może żyć swobodnie i znajduje się w macicy lub w błonie jajowej. Są jednak wyjątki. Tak więc, coelenterates larwy, planules, reprezentują swobodnie pływającą gastropę.