ملاحظات علم الأجنة
يدرس علم الأجنة تسلسل أشكال التطور من البيضة الملقحة إلى الكائن الحي الذي يتمتع بجميع أعضائه وأنظمته.
في هذا الصدد ، يجدر بنا أن نتذكر الفرق بين التطور (تعاقب المراحل الهيكلية والتنظيمية مع زيادة التعقيد) والنمو ، المقصود قبل كل شيء بالمعنى الكمي.
نشهد في الفقاريات الميتازوان ، ارتفاعًا في السلسلة التطورية حتى الإنسان (من خلال السيكلوستوم والأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور والثدييات) ، ظهور أشكال بالغة التعقيد المتزايد ، والتي من أجلها تعقيد مراحل التطور الجنيني.
في البداية ، يتم تقسيم البيضة الملقحة ، المجهزة دائمًا بالمواد الاحتياطية ، (عن طريق الانقسام اللاحق) إلى 2 ، ثم 4 ، ثم 8 ، وما إلى ذلك من الخلايا تسمى blastomeres ، بدون نمو ، حتى تصل إلى النواة الطبيعية / النسبة السيتوبلازمية للأنواع .
يمكن أن يتبع هذا التقسيم الأولي أنماطًا مختلفة ، اعتمادًا على كمية وتوزيع deutoplasm.
في البداية ، يكون الديوتوبلازم نادرًا ("بيض oligolecytic") ، لذا فإن التجزئة كاملة وتؤدي إلى ظهور أنواع مختلفة جدًا من blastomeres. ومع زيادة تعقيد الجنين ، يستغرق الأمر المزيد من الوقت والمواد قبل أن يسمح تطوره بالبدء. حياة مستقلة. وهذا يتطلب زيادة في deutoplasma ("بيض تيلوليتيك") ، والتي تميل إلى أن تكون مرتبة في جزء من البيضة الملقحة. يؤدي هذا إلى "تباين الخواص" المتزايد ، والذي يرتبط بتعديلات التجزئة ، ويحكمه مبدآن عامان:
- ينص قانون هيرتويغ على أنه في حالة الانقسام الفتيلي ، يميل المغزل اللوني (الذي يحدد خط الاستواء مستوى الانقسام للخلايا الوليدة) إلى الترتيب في اتجاه أقصى طول للسيتوبلازم ؛
- ينص قانون بلفور على أن سرعة التجزئة تتناسب عكسياً مع كمية الديوتوبلازما.
نرى بعد ذلك أن التقسيم غير متكافئ بالفعل في cyclostomes والأسماك ، مع قطب حيواني مجزأ سريعًا (والذي سيعطي الهياكل العليا للجنين) وعمود صفار يحتوي على معظم المواد الاحتياطية. وهذا الاتجاه أكبر متباين الخواص في البرمائيات (حيث من الضروري تحضير الأعضاء المسؤولة عن تنفس الهواء) ، حيث يظل قطب الصفار خاملًا نسبيًا أثناء تجزئته ببطء وينتهي بتغطيته بالخلايا المشتقة من قطب الحيوان سريع التقسيم. تشمل المراحل الجنينية الرئيسية: الزيجوت ، و blastomeres ، و morula (مجموعة من blastomeres تشبه بلاك بيري) ، و blastula (مورولا مع خلايا داخلية متراجعة) ، و gastrula (blastula حيث انفتحت خلايا جانب واحد) ، حيث يكون التجويف البدائي الكائن الحي ، بطبقة خلوية خارجية (الأديم الظاهر ، والتي يشتق منها الجهاز العصبي أولاً وقبل كل شيء). erno (الأديم الداخلي) ، حيث تتداخل بعدها طبقة ثالثة (الأديم المتوسط). من هذه الطبقات أو "الصفائح الجنينية" ستشتق بعد ذلك ، في تسلسل مرتب ، جميع الأنسجة والأعضاء والأنظمة.
في الأنواع الأكثر تطورًا ، فإن الزيادة في deutoplasm (أو "العجل") لا يمكن حتى أن تكون مجزأة. وهكذا نرى أن التقسيم في الطيور يؤثر فقط على قرص سطحي رقيق ، مما يؤدي إلى "Discoblastula" وسلسلة من الظواهر التي تضمن تكوين الجنين بطريقة مختلفة عن تلك المذكورة أعلاه.
من المحتمل ألا تكون الزيادة الإضافية في deutoplasm أكثر كفاءة ، لذلك في الثدييات يتم الحصول على التطور والنمو حتى القدرة على الحياة المستقلة مع نظام آخر. نلاحظ في الواقع في الثدييات أن deutoplasm يستخدم فقط في المراحل الأولى للغاية من النمو ؛ ثم يقيم الجنين علاقات استقلابية مع كائن الأم (مع ظهور المشيمة) ولم يعد يستخدم الديوتوبلازم ، حيث يتم التخلص من الفائض منه. إلى أن تكون كاملة (وبالتالي في المراحل المبكرة فهي تشبه تلك الموجودة في "السُرَقَاء) ، ولكن بعد التويج يستمر التطور الجنيني وفقًا لنمط الطيور الأكثر تطورًا ، مع وجود" كيسة أريمية "يتبعها انغراس في جدار الرحم ، بحيث يتم تأمين عملية التمثيل الغذائي للجنين بواسطة كائن الأم (عبر المشيمة) بدلاً من ديوتوبلازم.
تمايز الأجنة
عندما يجلب تجزئة البيضة الملقحة نسبة النواة / السيتوبلازم إلى القاعدة السائدة في الأنواع ، يجب أن يبدأ النمو أيضًا بالتوازي مع التطور ، ولهذا السبب يبدأ التمثيل الغذائي بظهور النوى والبروتينات. وهكذا بدأ تكوين البروتين بسبب الجينات المسؤولة عن المراحل المبكرة من التطور الجنيني. تتأثر هذه الجينات بالمواد الموجودة في الأُفْرَيمات المختلفة للحيوان وقطب العجل. في المقابل ، يمكن لنواتج هذه الجينات المبكرة أن تحذف أوبراون الجينات المسؤولة عن المراحل اللاحقة. ستكون منتجات هذه السلسلة الثانية من الجينات قادرة على العمل سواء من حيث بناء هياكل جنينية جديدة أو بمعنى قمع العوامل السابقة وإلغاء الضغط على العوامل التالية ، في تسلسل منظم يؤدي إلى بناء الكائن الحي الجديد ، بفضل المعلومات الجينية المتراكمة من الجينوم عبر آلاف السنين إلى أنواع أكثر تطورًا من أي وقت مضى.
التعبير الشهير لهيكل "" تطور الجنين يلخص تطور السلالات "يعبر في الواقع عن حقيقة أن الأنواع الأعلى تكرر ، في مراحل التطور الجنيني ، التعاقب الموجود بالفعل في الأنواع السابقة التطورية.
تميل المراحل المبكرة للجنين إلى أن تكون متشابهة في الفقاريات ، خاصة حتى ظهور الخياشيم.
في الأنواع التي تتحول إلى التنفس الجوي ، يتم بعد ذلك امتصاص الخياشيم وإعادة استخدامها (على سبيل المثال لتكوين الغدد الصماء) ، ولكن يتم أيضًا الاحتفاظ بالمعلومات الوراثية المتعلقة بتكوين الخياشيم عند البشر. من الواضح أن هذا مثال على الجينات الهيكلية الجنينية الموجودة في جينوم جميع الفقاريات ويجب أن تظل مكبوتة بعد أن تعمل في لحظتها الوراثية.
إن تفسير التطور الجنيني بمعنى تنظيم عمل الجين يجعل من الممكن توحيد التجارب التقليدية المعقدة لعلم الأجنة التجريبي.
توأمان
تكون البيضة الملقحة والبلاستوميرات الأولى ، حتى يبدأ تخليق البروتين ، مكتملة النمو ، أي قادرة على إعطاء الحياة لكائن حي بأكمله. ترتبط تجارب Spemann بهذا الأمر ، حيث حصل على اثنين من الأجنة من خنق الزيجوت البرمائي. تظهر ظاهرة مماثلة في أساس ظاهرة التوائم المتطابقة في الإنسان ، والتي تسمى على وجه التحديد أحادية الزيجوت (MZ). كان التوائم التجريبية لـ Spemann نصف الحجم الطبيعي ، بينما كانت في الإنسان طبيعية تمامًا. يفسر ذلك لأنه في البرمائيات كان على الجنينين أن يتشاركا الصفار الوحيد الذي تم تلقيه بالفعل ، بينما في الرجل يمكن للأجنة أن تتلقى ، من خلال المشيمة ، كل ما هو ضروري لتطورها ونموها.
يجب أن نتذكر أنه في "الرجل ، يكون لثلثي حالات التوائم" أصل آخر: فهي تنبع من النضج المتزامن العرضي لجريبين ، مع إطلاق بويضتين ، عند إخصابهما ، ينتج عنهما ملقحتان ؛ في الواقع ، في هذه الحالة نتحدث عن التوائم ثنائية الزيجوت (DZ).
نظرًا لأن التوائم MZ ، المقسومة على الانقسام من الزيجوت الفردي ، لها نفس الجينوم ، يجب أن تكون الاختلافات بينهما ذات أصل بيئي.بدلاً من ذلك ، يتشابه جينوم توأمين DZ بقدر ما يتشابه مع أي شقيقين. طريقة التوأم ، تستخدم على نطاق واسع في علم الوراثة البشرية وأيضًا في مجال الرياضة.
في "الرجل ، حيث تمنع بعض الأسباب الأخلاقية التجريب ، يمكن التأكد من مدى تنظيم أي شخصية بواسطة عوامل وراثية: في الواقع ، الشخصيات الموروثة بشكل صارم (مثل فصائل الدم) متوافقة دائمًا فقط في التوائم MZ ؛ تطابق سمة في MZ قريب من DZ ، يُستنتج أن العوامل البيئية تسود على العوامل الوراثية في تحديد تلك السمة المظهرية.
