ชีววิทยาพัฒนาการ: ประวัติศาสตร์สิ่งที่ศึกษาการใช้งาน - ชีววิทยา - 2026

ชีววิทยาของการพัฒนาคือการศึกษาของกระบวนการวิวัฒนาการมีส่วนร่วมในการก่อตัวของเซลล์สิ่งมีชีวิตจากความคิดที่เกิดการเจริญเติบโตที่ริ้วรอยและความตาย

กระบวนการเหล่านี้เป็นที่รู้จักในโลกวิทยาศาสตร์ว่า ontogeny ซึ่งเป็นคำที่อธิบายขั้นตอนทั้งหมดที่สิ่งมีชีวิตดำเนินไปตั้งแต่ต้นกำเนิดจนถึงการพัฒนาอย่างสมบูรณ์

ที่มา: atlasdeanatomia.com

ความสำคัญของชีววิทยาพัฒนาการไม่เพียง แต่ทำให้กระบวนการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตเป็นที่รู้จักในเชิงลึก แต่ยังรวมถึงการคาดการณ์ถึงลักษณะที่เป็นไปได้ของความผิดปกติทางพันธุกรรมในบางกรณีด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นในสาขานี้

ประวัติชีววิทยาพัฒนาการ

คำถามที่ยิ่งใหญ่เกี่ยวกับต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของชีวิตทำให้นักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์ตามหลอกหลอนผู้ซึ่งในการค้นหาเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการวิวัฒนาการได้สร้างสมมติฐานและการค้นพบที่สำคัญในสาขาชีววิทยาพัฒนาการก่อนที่มันจะถูกเรียกว่า ทางนั้น.

ทฤษฎี preformationism

มันเป็นสมมติฐานทางพันธุกรรมแบบเก่าที่ทำให้มั่นใจได้ว่าสิ่งมีชีวิตนั้นก่อตัวขึ้นอย่างสมบูรณ์แล้วในช่วงนาทีส่วนใหญ่และพัฒนาการของมันเกิดขึ้นจากการเติบโตของสิ่งมีชีวิตนั้น ชาวกรีก Leucippus of Miletus (ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช) และ Democritus (ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช) เป็นปูชนียบุคคลหลัก

ทฤษฎีการสร้างที่เกิดขึ้นเอง

อริสโตเติลนักปรัชญาชาวกรีก (384 ปีก่อนคริสตกาล - 322 ปีก่อนคริสตกาล) ซึ่งถือเป็นบิดาแห่งชีววิทยาชี้ให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นใน 2 ลักษณะ: โดยการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศตอบสนองต่อการออกแบบของพระเจ้าผู้สร้าง; และผ่านการสร้างที่เกิดขึ้นเอง

ทฤษฎีการกำเนิดที่เกิดขึ้นเองเสนอว่าสิ่งมีชีวิตถูกสร้างขึ้นโดยพลังที่เกิดจากการรวมกันของดินอากาศน้ำและไฟ ตัวอย่างเช่นอริสโตเติลคิดว่าแมลงวันมาจากเนื้อเน่าและแมลงบางชนิดเกิดจากไม้ใบไม้หรือผิวหนังของสัตว์

และถึงแม้ว่าในปัจจุบันจะเป็นเรื่องยากที่จะเชื่อ แต่ทฤษฎีนี้ก็ได้รับการยอมรับมากที่สุดมาเป็นเวลานานจนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์หลุยส์ปาสเตอร์ (1822-1895) ได้กำหนดสิ่งที่เรียกว่ากฎแห่งการกำเนิดทางชีวภาพซึ่งหลักการนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าสิ่งมีชีวิต ชีวิตจะมาจากสิ่งมีชีวิตอื่นเท่านั้น

ไข่และต้นกำเนิดของชีวิต

ก่อนที่ปาสเตอร์จะให้การสนับสนุนแพทย์ชาวอังกฤษวิลเลียมฮาร์วีย์ (1578-1657) ได้อุทิศตนให้กับการศึกษาพัฒนาการของไข่ไก่และสรุปว่าสิ่งมีชีวิตทุกชนิดสืบพันธุ์ในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน

เขาตีพิมพ์ทฤษฎีของเขาในผลงานของเขาแบบฝึกหัดเรื่องการสร้างสัตว์ (1651) ซึ่งเป็นครั้งแรกที่เสนอให้มนุษย์สืบพันธุ์โดยการปฏิสนธิของไข่ จากนั้นเขาได้ขยายผลการวิจัยไปสู่การวิเคราะห์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

การเปลี่ยนแปลงระหว่างการเจริญเติบโต

นายแพทย์ชาวเยอรมันชื่อ Caspar Friedrich Wolff (1733-1794) ซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะผู้ก่อตั้ง embryology เสนอไว้ในผลงานของเขา Theoria Generationis (1759) และ De formestinorum (1769) ว่าพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตมาจากความแตกต่างนั่นคือ ค่อยๆผลิต

ทฤษฎีของเขาหักล้างความคิดก่อนปฏิรูปโดยอธิบายว่ามีองค์ประกอบในระยะตัวเต็มวัยที่ไม่ปรากฏในช่วงของตัวอ่อนซึ่งเป็นสาเหตุที่เขาสรุปได้ว่าสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นตามกาลเวลา

เมนเดลหอยเม่นและหลอดทดลอง

การมีส่วนร่วมที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งมาจากการทดลองการปฏิสนธิในปลายศตวรรษที่ 19 เกี่ยวกับเม่นทะเลเนื่องจากพบว่าไข่ที่ปฏิสนธินั้นมีองค์ประกอบจากพ่อแม่ทั้งสองที่รวมกันเป็นนิวเคลียส

ในปี 1865 Gregor Mendel (1822-1884) ได้นำเสนองานวิจัยของเขาที่รู้จักกันทั่วโลกในชื่อ Mendel's Laws ซึ่งเขาอธิบายถึงการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดจากรุ่นพ่อสู่รุ่นลูก

ในปีพ. ศ. 2521 โลกได้มีมนุษย์คนแรกที่เกิดในหลอดทดลองแล้วและในปัจจุบันเป็นที่เข้าใจกันว่าการสร้างสิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องมีการรวมกันขององค์ประกอบของบุคคลสองคนในสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันเพื่อสร้างอีกชนิดหนึ่งที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน

ในทางวิทยาศาสตร์เป็นที่เข้าใจกันว่าสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยเซลล์ที่เกิดขึ้นจากการเพิ่มจำนวนของเซลล์ต้นกำเนิด

การศึกษาและการประยุกต์ใช้ชีววิทยาพัฒนาการ

เมื่อคำนึงถึงว่านักวิทยาศาสตร์รู้แล้วว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้อย่างไรชีววิทยาพัฒนาการจึงมุ่งเน้นไปที่การศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการที่พัฒนาระหว่างการก่อตัวและการเจริญเติบโต

ผู้เชี่ยวชาญด้านชีววิทยาพัฒนาการอธิบายว่าการสืบพันธุ์มีสองประเภท: เรื่องเพศซึ่งเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมของบุคคลสองคนที่มีเพศต่างกัน และไม่เกี่ยวกับเพศที่สิ่งมีชีวิตเดียวสร้างบุคคลอื่นสร้างสำเนาโดยไม่ต้องแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรม

ตัวอย่างของการสืบพันธุ์ประเภทนี้เกิดขึ้นในแบคทีเรีย Escherichia coli หรือ amoebas

หลังจากกิจกรรมทางเพศหรือการไม่มีเพศสัมพันธ์ชีววิทยาพัฒนาการเริ่มทำงานโดยมุ่งเน้นไปที่วัตถุการศึกษาต่อไปนี้:

การเจริญเติบโตของเซลล์

กระบวนการนี้เริ่มต้นเมื่อเซลล์ต้นกำเนิดแบ่งออกเป็นสองเซลล์สร้างเซลล์ลูกสาวและจากนั้นขั้นตอนของการเพิ่มจำนวนเซลล์ที่กล่าวถึงข้างต้นจะเริ่มขึ้น

เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้โมเลกุลของดีเอ็นเอจะควบแน่นและสร้างโครโมโซมซึ่งมองเห็นผ่านกล้องจุลทรรศน์จะถูกมองว่าเป็นโครงสร้างรูปแท่งที่มีองค์ประกอบตรงกลางซึ่งแบ่งพวกมันออกเป็นสองแขน

ความแตกต่างของเซลล์

ในระหว่างการสร้างความแตกต่างของเซลล์เซลล์ที่ไม่เชี่ยวชาญซึ่งไม่ใช่แม่จะสร้างเซลล์ประเภทอื่นที่จะเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบเฉพาะของสิ่งมีชีวิต

เซลล์ประเภทนี้ ได้แก่ ไมโอไซต์ (เซลล์กล้ามเนื้อ) เซลล์ตับ (เซลล์ตับ) สเตอโรไซต์ (เซลล์ของลำไส้) หรือเซลล์ประสาท (เซลล์ของระบบประสาท)

ความแตกต่างของเซลล์ยังมีผลกระทบต่อการก่อตัวของเพศของแต่ละบุคคลเนื่องจากเกิดขึ้นในเซลล์ของสายพันธุ์ที่กำหนดไว้สำหรับอวัยวะสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่กำลังพัฒนา

เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ถูกสร้างขึ้นในสายพันธุ์เหล่านี้ซึ่งเรียกว่ากระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ หรือไข่ในกรณีของผู้หญิงเรียกว่า oogenesis

morphogenesis

กระบวนการนี้เป็นกระบวนการที่สร้างรูปแบบให้กับอวัยวะและร่างกายโดยทั่วไปของสิ่งมีชีวิตผ่านการสร้างเนื้อเยื่อในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อน

ความท้าทายของชีววิทยาพัฒนาการ

ชีววิทยาพัฒนาการส่งเสริมการวิจัยใหม่ ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตอย่างต่อเนื่องโดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อความก้าวหน้าในการป้องกันโรคและความผิดปกติ

นักวิทยาศาสตร์ศึกษาการเติบโตของเซลล์ที่ผิดปกติโดยการตรวจสอบโรคเช่นมะเร็งซึ่งลักษณะของเซลล์นั้นอยู่ในการเพิ่มจำนวนของเซลล์ที่ผิดปกติ

ด้วยเหตุนี้การทำความเข้าใจกระบวนการต่างๆจะตอบโจทย์สิ่งที่ไม่รู้จักมากมายและอาจนำมาซึ่งการค้นพบองค์ประกอบที่ยังไม่เกิดขึ้นในพัฒนาการที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิต

การเจริญเติบโตของเซลล์ผิดปกติ
ที่มา: Wikimedia Commons

อ้างอิง

1. Laura Castellano, Guadalupe Martínez, Juan López, Patricia Cuéllar, JesúsGarcía (2010) gametes ของหอยเม่นเป็นต้นแบบในการศึกษาการปฏิสนธิ นำมาจาก pdfs.semanticscholar.org
2. ชีววิทยาพัฒนาการ. (2015) นำมาจาก web.uamex.mx
3. ชีววิทยาพัฒนาการ (2015) นำมาจาก plato.stanford.edu
4. Andrea Prokop (2018) ชีววิทยาพัฒนาการคืออะไรและเหตุใดจึงสำคัญ? นำมาจาก openaccessgoverment.org
5. ชีววิทยาพัฒนาการ. (2019) นำมาจาก nature.com
6. คอนราดเอช. วัตดิงตัน (2019) การพัฒนาทางชีวภาพ. นำมาจาก britannica.com
7. ชีววิทยาพัฒนาการ. (2019) นำมาจาก atlasdeanatomia.com