phôi sinh học

ĐẶT VẤN ĐỀ

Phôi học nghiên cứu chuỗi các hình thức phát triển từ hợp tử đến sinh vật có tất cả các cơ quan và hệ thống của nó.

Về vấn đề này, đáng ghi nhớ sự khác biệt giữa phát triển (kế tiếp các giai đoạn cấu trúc và tổ chức với sự phức tạp ngày càng tăng) và tăng trưởng, được hiểu trên tất cả theo nghĩa định lượng.

Trong các loài động vật có xương sống, chúng ta thấy mình, trèo lên chuỗi tiến hóa lên đến con người (thông qua cyclostomes, cá, lưỡng cư, bò sát, chim và động vật có vú), với sự xuất hiện của các dạng trưởng thành ngày càng phức tạp, mà lớn hơn bao giờ hết biến chứng của các giai đoạn phát triển phôi.

Lúc đầu, hợp tử, luôn được trang bị vật liệu dự trữ, được chia (bằng các giảm thiểu tiếp theo) thành 2, sau đó 4, rồi 8, v.v. các tế bào được gọi là blastomers, không tăng trưởng, cho đến khi đạt tỷ lệ nhân / tế bào chất bình thường của loài.

Phân đoạn ban đầu này có thể theo các mẫu khác nhau, tùy thuộc vào số lượng và phân phối của deutoplasm.

Lúc đầu deutoplasm là kém ("trứng oligolecitic"), vì vậy sự phân chia là tổng số và tạo ra các phôi bào hơi khác nhau. Khi phôi phát triển lớn hơn, cần nhiều thời gian và vật chất hơn trước khi sự phát triển của nó cho phép nó bắt đầu sống độc lập. Đây là lý do tại sao cần phải tăng deutoplasma ("trứng telolecitic"), có xu hướng được sắp xếp trong một phần của hợp tử. Điều này gây ra sự "dị hướng" ngày càng tăng, được liên kết với những thay đổi trong phân khúc, được điều chỉnh bởi hai nguyên tắc chung:

- định luật Hertwig nói rằng, trong quá trình nguyên phân, sự tan chảy màu sắc (có đường xích đạo xác định kế hoạch phân chia tế bào con) có xu hướng được sắp xếp theo nghĩa dài hơn của tế bào chất;

- Luật của Balfour nói rằng tốc độ phân đoạn tỷ lệ nghịch với lượng deutoplasm.

Chúng ta hãy xem sau đó đã có trong cyclostomes và trong các loài cá, sự phân chia không đồng đều, với một cực động vật phân đoạn nhanh chóng (sẽ cung cấp cho các cấu trúc trên của phôi) và một cực bê nhỏ sẽ chứa phần lớn vật liệu dự trữ. Xu hướng dị hướng ở động vật lưỡng cư (trong đó các cơ quan chịu trách nhiệm hô hấp không khí được sắp xếp) thậm chí còn lớn hơn, trong đó cực lòng đỏ, mặc dù phân đoạn chậm, vẫn tương đối trơ và cuối cùng được bao phủ bởi các tế bào có nguồn gốc từ cực động vật phân đoạn nhanh. Cho đến bước tiến hóa này, sự kế thừa của các giai đoạn phôi chính bao gồm: hợp tử, blastomere, morula (cụm blastomere tương tự như một quả dâu đen), blastula (morula với các tế bào bên trong bị thoái hóa), gastrula (blastula trong đó các tế bào của một bên đã xâm lấn) ), trong đó xuất hiện khoang nguyên thủy của sinh vật, với một lớp tế bào bên ngoài (ectoderm, từ đó hệ thống thần kinh sẽ xuất phát đầu tiên) và một lớp bên trong (entoderm), giữa đó một lớp thứ ba (mesoderm) sẽ nội suy. Từ các lớp này hoặc "các tấm phôi" sau đó sẽ rút ra, theo một trình tự có trật tự, tất cả các mô, cơ quan và bộ máy.

Ở những loài thậm chí còn tiến hóa hơn, sự gia tăng của deutoplasm (hay "bắp chân") là do nó thậm chí không thể tự phân đoạn. Do đó, chúng ta thấy rằng ở các loài chim, sự phân chia chỉ ảnh hưởng đến một đĩa bề mặt mỏng, dẫn đến một «đĩa đệm» và một loạt các hiện tượng đảm bảo sự hình thành phôi theo cách khác với đề cập trước đó.

Một sự gia tăng hơn nữa của deutoplasm có lẽ sẽ không hiệu quả hơn, vì vậy trong sự phát triển và phát triển của động vật có vú đến khả năng sống độc lập được thực hiện bởi một hệ thống khác. Trên thực tế, chúng tôi lưu ý rằng ở động vật có vú rằng deutoplasma chỉ phục vụ cho các giai đoạn phát triển đầu tiên; sau đó phôi thiết lập mối quan hệ trao đổi chất với sinh vật của người mẹ (với sự xuất hiện của nhau thai) và không còn sử dụng deutoplasm, mà sự dư thừa đã được loại bỏ. Tại thời điểm này, trứng trở lại thành oligolecitiche và sự phân chia có thể trở lại hoàn toàn (và do đó trong giai đoạn đầu tương tự như của anfiosso), nhưng sau khi quá trình tạo phôi morula tiếp tục theo sơ đồ tiến hóa nhất của chim, với một "Blastocyst" tiếp theo là cấy vào thành tử cung, do đó sự trao đổi chất của phôi được đảm bảo bởi sinh vật của người mẹ (thông qua nhau thai) chứ không phải do deutoplasm.

KHÁC BIỆT

Khi sự phân chia hợp tử đã đưa mối quan hệ hạt nhân / tế bào chất đến định mức của loài, điều cần thiết là, song song với sự phát triển, sự tăng trưởng phải bắt đầu. Đây là lý do tại sao quá trình trao đổi chất bắt đầu với sự xuất hiện của nucleoli và tổng hợp protein. Do đó, quá trình tổng hợp protein được bắt đầu là do các gen chịu trách nhiệm cho giai đoạn đầu phát triển phôi thai. Những gen này bị khử bởi các chất có trong các phôi nổ khác nhau của động vật và cực bê. Đổi lại, các sản phẩm của các gen ban đầu này có thể khử biểu hiện các operon của các gen chịu trách nhiệm cho các giai đoạn sau. Các sản phẩm của loạt gen thứ hai này có thể hoạt động cả về ý nghĩa xây dựng cấu trúc phôi mới, cả về ý nghĩa áp chế các operon trước đó và làm mất trật tự các gen tiếp theo, theo trình tự có trật tự dẫn đến việc xây dựng sinh vật mới, nhờ vào thông tin di truyền tích lũy từ bộ gen qua hàng thiên niên kỷ ở các loài ngày càng tiến hóa.

Biểu hiện nổi tiếng của Haeckel "ontogenesis tóm tắt phylogeny" thực sự diễn tả thực tế rằng các loài ưu việt lặp lại, trong các giai đoạn phát triển phôi, sự kế thừa đã tồn tại trong các loài tiến hóa.

Các giai đoạn ban đầu của phôi có xu hướng tương tự ở động vật có xương sống, đặc biệt là sự xuất hiện của mang.

Trong các loài truyền qua không khí hô hấp, mang sau đó được tái hấp thu và tái sử dụng (ví dụ để hình thành các tuyến nội tiết), nhưng thông tin di truyền liên quan đến sự hình thành của mang vẫn được lưu giữ ngay cả ở người. Đây rõ ràng là một ví dụ về các gen cấu trúc phôi có mặt trong bộ gen của tất cả các loài động vật có xương sống và phải bị kìm nén sau khi làm việc trong thời điểm ontogenetic của chúng.

Việc giải thích phôi thai theo nghĩa điều chỉnh hành động gen cho phép chúng ta thống nhất các kinh nghiệm truyền thống phức tạp của phôi học thực nghiệm.

THỨ HAI

Hợp tử và các phôi bào đầu tiên, cho đến khi quá trình tổng hợp protein bắt đầu, là tổng hợp, nghĩa là có khả năng mang lại sự sống cho toàn bộ sinh vật. Để điều này được kết nối các thí nghiệm của Spemann, thu được hai phôi từ sự bóp nghẹt của hợp tử lưỡng cư. Một hiện tượng tương tự xuất hiện ở cơ sở của hiện tượng sinh đôi giống hệt nhau ở người, vì lý do này được gọi là đơn nhân (MZ). Cặp song sinh thử nghiệm của Spemann là một nửa bình thường, trong khi ở người, chúng hoàn toàn bình thường. Điều này giải thích tại sao ở động vật lưỡng cư, hai phôi phải phân chia lòng đỏ duy nhất đã nhận được, trong khi ở phôi người có thể nhận được, thông qua nhau thai, tất cả những gì cần thiết cho sự phát triển và tăng trưởng của chúng.

Cần nhớ rằng ở người, hai phần ba cặp song sinh có nguồn gốc khác: chúng bắt nguồn từ sự trưởng thành đồng thời của hai nang trứng, với sự giải phóng hai trứng, được thụ tinh, cho hai hợp tử; trong trường hợp này chúng ta nói về cặp song sinh bị chóng mặt (DZ).

Vì cặp song sinh MZ, được phân chia theo nguyên phân từ hợp tử duy nhất, có cùng bộ gen, nên sự khác biệt giữa chúng phải có nguồn gốc từ môi trường. Thay vào đó, bộ gen của cặp song sinh DZ giống như bất kỳ hai anh em nào. Trên nguyên tắc này dựa trên phương pháp sinh đôi, được sử dụng rộng rãi trong di truyền học của con người và cả trong lĩnh vực thể thao.

Ở con người, trong đó những lý do đạo đức nhất định cấm thử nghiệm, có thể xác định được bất kỳ nhân vật nào được điều chỉnh bởi các yếu tố di truyền: trên thực tế, các nhân vật được thừa hưởng nghiêm ngặt (như nhóm máu) chỉ luôn phù hợp trong cặp song sinh MZ; như sự phù hợp của một nhân vật trong MZ tiếp cận với DZ, có thể suy ra rằng các yếu tố môi trường chiếm ưu thế so với những nhân vật được thừa hưởng trong việc xác định đặc điểm kiểu hình đó.

Biên tập: Lorenzo Boscariol