ONTOGENY: CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA ĐỘNG VẬT VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CHÚNG - SINH HỌC - 2025

Các ontogeny là quá trình mà xảy ra sự phát triển của một cá nhân. Hiện tượng này bắt đầu với sự thụ tinh, và kéo dài đến sự già đi của các sinh vật hữu cơ. Lĩnh vực sinh học chịu trách nhiệm nghiên cứu về ontogeny là sinh học phát triển.

Trong quá trình này, sự "dịch mã" của kiểu gen - tất cả thông tin di truyền của một thực thể sinh vật - thành kiểu hình mà chúng ta có thể quan sát được. Sự biến đổi mạnh mẽ nhất xảy ra trong giai đoạn đầu của sự phát triển, với sự biến đổi của một tế bào thành một cá thể hoàn chỉnh.

Romanes, GJ; được tải lên Wikipedia bởi en: Người dùng: Phlebas; tác giả của trang mô tả: vi: Người dùng: Phlebas, vi: Người dùng: SeventyThree, qua Wikimedia Commons

Ngày nay, sự kết hợp giữa sinh học phát triển và thuyết tiến hóa, được gọi là thuyết tiến hóa, là một khối kiến ​​thức rất phổ biến đang phát triển nhảy vọt. Lĩnh vực mới lạ này nhằm mục đích giải thích sự tiến hóa của sự đa dạng vô cùng của các hình thái được thể hiện bởi các sinh vật sống.

"Ontogeny tóm tắt lại sự phát sinh loài"

Quan điểm lịch sử

Mối quan hệ giữa ontogeny và phát sinh loài là một quan điểm chủ yếu trong suốt thế kỷ 21. Mọi người đều biết rằng các loài sinh vật khác nhau rất giống nhau ở giai đoạn phôi thai hơn là ở dạng trưởng thành. Vào năm 1828, Karl Ernst von Baer nhận thấy mô hình này trong hệ thống Vertebrata sybphylum.

Baer lưu ý rằng ở các loài động vật bốn chân khác nhau có một số điểm tương đồng nhất định trong phôi, chẳng hạn như mang, không mang, phân đoạn và các chi hình vây.

Chúng được hình thành trước các đặc điểm điển hình cho phép nhóm được chẩn đoán theo thứ tự phân loại thứ bậc cụ thể hơn.

Ý tưởng này được mô phỏng lại bởi nhà nghiên cứu nổi tiếng - và là một trong những tín đồ nhiệt thành nhất của Charles Darwin - nhà sinh vật học người Đức Ernst Haeckel.

Haeckel được ghi nhận với cụm từ nổi tiếng "ontogeny tái tổng hợp phát sinh loài." Nói cách khác, tóm tắt lại đề xuất rằng sự phát triển của một sinh vật lặp lại lịch sử tiến hóa của nó từ các dạng trưởng thành của tổ tiên nó.

Tầm nhìn hiện tại

Mặc dù cụm từ này ngày nay được nhiều người biết đến, nhưng vào giữa thế kỷ 21, rõ ràng là đề xuất của Haeckel hiếm khi được thực hiện.

SJ Gould, nhà cổ sinh vật học và nhà sinh vật học tiến hóa nổi tiếng, đã đưa ra những ý tưởng của mình liên quan đến sự tổng hợp lại trong cái mà ông gọi là "nguyên tắc cộng đầu cuối". Đối với Gould, sự tổng hợp lại có thể xảy ra miễn là sự thay đổi tiến hóa xảy ra bằng cách bổ sung liên tiếp các giai đoạn vào cuối quá trình ontogen của tổ tiên.

Theo cách tương tự, cũng nên đúng rằng thời gian tồn tại của tổ tiên phải được rút ngắn khi dòng dõi phát triển.

Ngày nay, các phương pháp luận hiện đại đã cố gắng bác bỏ khái niệm bổ sung được đề xuất bởi luật di truyền sinh học.

Đối với Haeckel, sự bổ sung này xảy ra do việc sử dụng liên tục được cung cấp cho các cơ quan. Tuy nhiên, những tác động tiến hóa của việc sử dụng và không sử dụng nội tạng đã được giảm bớt.

Hiện người ta đã biết rằng vòm não trong giai đoạn phôi thai của động vật có vú và bò sát không bao giờ có hình dạng tương ứng với cá trưởng thành.

Ngoài ra, có những biến thể về thời gian hoặc thời điểm của các giai đoạn phát triển nhất định. Trong sinh học tiến hóa, sự thay đổi này được gọi là dị hợp tử.

Các giai đoạn phát triển của động vật

Ontogeny bao gồm tất cả các quá trình phát triển của các sinh vật hữu cơ, bắt đầu bằng sự thụ tinh và kết thúc bằng sự lão hóa.

Về mặt logic, những biến đổi mạnh mẽ nhất xảy ra trong giai đoạn đầu tiên, khi một tế bào duy nhất có khả năng hình thành toàn bộ cá thể. Tiếp theo, chúng tôi sẽ mô tả quá trình ontogeny, nhấn mạnh các giai đoạn phôi thai.

Sự trưởng thành tế bào trứng

Trong quá trình sinh trứng, noãn (giao tử cái hay còn gọi là trứng) chuẩn bị cho quá trình thụ tinh và các giai đoạn phát triển ban đầu. Điều này xảy ra bằng cách tích lũy vật liệu dự trữ cho tương lai.

Tế bào chất của noãn là một môi trường giàu các phân tử sinh học khác nhau, chủ yếu là RNA thông tin, ribosome, RNA vận chuyển và các máy móc khác cần thiết cho quá trình tổng hợp protein. Nhân tế bào cũng trải qua quá trình tăng trưởng đáng kể.

Tinh trùng không yêu cầu quá trình này; chiến lược của chúng là loại bỏ càng nhiều tế bào chất càng tốt và cô đặc nhân để bảo toàn kích thước nhỏ.

Sự thụ tinh

Sự kiện đánh dấu sự bắt đầu của noogeny là sự thụ tinh, bao gồm sự kết hợp của giao tử đực và giao tử cái, nói chung là trong quá trình sinh sản hữu tính.

Trong trường hợp thụ tinh ngoài, như xảy ra ở nhiều sinh vật biển, cả hai giao tử đều được tống ra ngoài nước và được tìm thấy một cách ngẫu nhiên.

Trong thụ tinh, số lượng lưỡng bội của cá thể được tái liên kết và cho phép các quá trình kết hợp giữa các gen của bố và mẹ.

Trong một số trường hợp, tinh trùng không cần thiết để kích hoạt sự phát triển. Nhưng ở hầu hết các cá nhân, phôi không phát triển theo đúng cách. Tương tự như vậy, một số loài có thể sinh sản bằng cách sinh sản, nơi sự phát triển phôi bình thường xảy ra mà không cần tinh trùng.

Ngược lại, một số trứng yêu cầu kích hoạt tinh trùng, nhưng không kết hợp vật chất di truyền của giao tử đực này vào phôi.

Phải nhận biết chính xác tinh trùng và noãn để mọi sự kiện sau thụ tinh có thể diễn ra. Sự nhận biết này được thực hiện bởi một loạt các protein đặc trưng cho từng loài. Ngoài ra còn có những rào cản ngăn cản tinh trùng thứ hai tiếp cận được trứng, một khi đã được thụ tinh.

Sự phát sinh phôi

Sau khi trứng được thụ tinh và kích hoạt, các giai đoạn phát triển đầu tiên xảy ra. Trong quá trình phân đoạn, phôi nhiều lần phân chia để trở thành một nhóm tế bào được gọi là phôi bào.

Trong thời kỳ cuối cùng này, không có sự tăng trưởng tế bào nào xảy ra, chỉ có sự phân nhỏ của khối lượng diễn ra. Cuối cùng, bạn có hàng trăm hoặc hàng nghìn tế bào, nhường chỗ cho trạng thái blastula.

Khi phôi phát triển, nó có được một cực. Do đó, người ta có thể phân biệt giữa cực thực vật, nằm ở một đầu và cực động vật, giàu tế bào chất. Trục này cung cấp một điểm tham chiếu để phát triển.

Các loại trứng

Tùy thuộc vào số lượng lòng đỏ mà trứng có, và sự phân bố của chất nói trên, trứng có thể được phân loại thành các tế bào oligolecytes, heteroleyites, telolecytes và centrolecytes.

Giống như tên gọi của chúng, loại trứng trước đây có một lượng nhỏ lòng đỏ và nó được phân bổ ít nhiều đều khắp quả trứng. Nói chung kích thước của nó là nhỏ. Tế bào dị hình có nhiều noãn cầu hơn tế bào oligolecytes, và noãn hoàng tập trung ở cực sinh dưỡng.

Các telolecitos có một lượng lòng đỏ dồi dào, chiếm gần như toàn bộ quả trứng. Cuối cùng, những con centrolecitos có tất cả lòng đỏ tập trung ở vùng trung tâm của quả trứng.

Vụ nổ

Blastula là một khối tế bào. Ở động vật có vú, nhóm tế bào này được gọi là phôi nang, trong khi ở hầu hết các loài động vật, các tế bào được sắp xếp xung quanh một khoang chất lỏng trung tâm, được gọi là phôi nang.

Ở trạng thái blastula, có thể cho thấy sự gia tăng đáng kể về số lượng DNA. Tuy nhiên, kích thước của toàn bộ phôi không lớn hơn bao nhiêu so với hợp tử ban đầu.

Grastrulation

Gastrulation biến phôi hình cầu và phôi đơn giản thành một cấu trúc phức tạp hơn nhiều với hai lớp mầm. Quá trình này không đồng nhất nếu chúng ta so sánh các dòng động vật khác nhau. Trong một số trường hợp, lớp thứ hai được hình thành mà không tạo khoang bên trong.

Phần mở của ruột được gọi là blastopore. Số phận của blastopore là một đặc điểm rất quan trọng cho sự phân chia của hai dòng lớn: protostomates và deuterostomes. Trong nhóm thứ nhất, đạo ôn phát sinh ở miệng, trong khi ở nhóm thứ hai, đạo ôn phát sinh ở hậu môn.

Do đó, dạ dày có hai lớp: một lớp ngoài bao quanh phôi bào, được gọi là ngoại bì và một lớp bên trong gọi là nội bì.

Hầu hết các loài động vật đều có lớp mầm thứ ba, lớp trung bì, nằm giữa hai lớp nói trên. Trung bì có thể được hình thành theo hai cách: các tế bào phát sinh từ vùng bụng của môi của phôi bào và từ đó chúng tăng sinh hoặc phát sinh từ vùng trung tâm của các thành vòm.

Vào cuối quá trình tạo dạ dày, ngoại bì bao phủ phôi còn trung bì và nội bì nằm ở phần bên trong. Nói cách khác, các ô có vị trí kết thúc khác với vị trí bắt đầu của chúng.

Sự hình thành coelom

Lớp vỏ là một khoang cơ thể được bao bọc bởi lớp trung bì. Điều này xảy ra bởi vì trong quá trình tạo ra dạ dày, phôi nang gần như được lấp đầy hoàn toàn bởi trung bì.

Khoang coelomatic này có thể xuất hiện theo hai cách: thể phân liệt hoặc thể ruột. Tuy nhiên, cả hai coel đều tương đương về mặt chức năng.

Phát sinh cơ quan

Quá trình hình thành cơ quan bao gồm một loạt các quá trình mà mỗi cơ quan được hình thành.

Các sự kiện liên quan nhất bao gồm sự di chuyển của các tế bào cụ thể đến nơi cần thiết để hình thành cơ quan nói trên.

Biểu hiện gen trong quá trình ontogeny

Trong quá trình phát triển, người ta đã xác định được rằng quá trình biểu hiện diễn ra trong ba giai đoạn: hình thành khuôn mẫu, xác định vị trí cơ thể và cảm ứng vị trí chính xác cho các chi và các cơ quan khác nhau.

Để tạo ra một phản ứng, có một số sản phẩm gen nhất định, được gọi là hình thái (định nghĩa của các thực thể này là lý thuyết, không phải hóa học). Chúng hoạt động nhờ sự hình thành của một gradient vi phân, cung cấp thông tin không gian.

Về các gen liên quan, gen nội địa đóng một vai trò cơ bản trong sự phát triển của các cá thể, vì chúng xác định danh tính của các đoạn.

Người giới thiệu

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Kích thước và hình dạng trong ontogeny và phát sinh loài. Cổ sinh vật học, 5 (3), 296-317.
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Lời mời đến sinh học. Macmillan.
3. Gould, SJ (1977). Ontogeny và phát sinh loài. Nhà xuất bản Đại học Harvard.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Nguyên lý tổng hợp của động vật học. McGraw - Hill.
5. Kardong, KV (2006). Động vật có xương sống: so sánh giải phẫu, chức năng, sự tiến hóa. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML và McNamara, KJ (2013). Heterochrony: sự tiến hóa của ontogeny. Springer Science & Business Media.