การเกิดอวัยวะของสัตว์และพืชและลักษณะของมัน - ชีววิทยา - 2026

การสร้างอวัยวะในการพัฒนาชีววิทยาเป็นช่วงเวลาแห่งการเปลี่ยนแปลงที่ทั้งสามชั้นประกอบกันเป็นตัวอ่อนกลายเป็นจำนวนศพที่พบในบุคคลที่พัฒนาเต็มที่

การวางตัวเราไว้ชั่วคราวในการพัฒนาของตัวอ่อนกระบวนการของการสร้างอวัยวะเริ่มต้นเมื่อสิ้นสุดการย่อยอาหารและดำเนินต่อไปจนถึงการกำเนิดของสิ่งมีชีวิต แต่ละชั้นเชื้อโรคของตัวอ่อนมีความแตกต่างกันไปตามอวัยวะและระบบที่เฉพาะเจาะจง

ที่มา: Anatomist90

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ectoderm ก่อให้เกิดโครงสร้างเยื่อบุผิวภายนอกและอวัยวะประสาท mesoderm ไปยัง notochord ฟันผุอวัยวะของระบบไหลเวียนโลหิตระบบกล้ามเนื้อส่วนหนึ่งของโครงกระดูกและระบบทางเดินปัสสาวะ สุดท้าย endoderm จะสร้างเยื่อบุผิวของทางเดินหายใจคอหอยตับตับอ่อนเยื่อบุกระเพาะปัสสาวะและกล้ามเนื้อเรียบ

ดังที่เราสามารถสรุปได้ว่าเป็นกระบวนการที่มีการควบคุมอย่างประณีตซึ่งเซลล์เริ่มต้นได้รับความแตกต่างที่เฉพาะเจาะจงซึ่งมีการแสดงออกของยีนที่เฉพาะเจาะจง กระบวนการนี้มาพร้อมกับการส่งสัญญาณลดหลั่นของเซลล์ซึ่งสิ่งเร้าที่ปรับเปลี่ยนเอกลักษณ์ของเซลล์ประกอบด้วยโมเลกุลทั้งภายนอกและภายใน

ในพืชกระบวนการของการเกิดออร์แกนิกจะเกิดขึ้นจนกระทั่งสิ่งมีชีวิตตาย โดยทั่วไปผักจะสร้างอวัยวะไปตลอดชีวิตเช่นใบลำต้นและดอกไม้ ปรากฏการณ์นี้ถูกควบคุมโดยฮอร์โมนพืชความเข้มข้นและความสัมพันธ์ระหว่างพวกมัน

Organogenesis คืออะไร?

หนึ่งในเหตุการณ์ที่พิเศษที่สุดในชีววิทยาของสิ่งมีชีวิตคือการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของเซลล์ที่ปฏิสนธิขนาดเล็กให้กลายเป็นบุคคลที่ประกอบด้วยโครงสร้างที่ซับซ้อนและหลากหลาย

เซลล์นี้เริ่มแบ่งตัวและมีจุดที่เราสามารถแยกแยะชั้นเชื้อโรคได้ การสร้างอวัยวะเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการที่เรียกว่า organogenesis และเกิดขึ้นหลังจากการแบ่งส่วนและการย่อยอาหาร (ขั้นตอนอื่น ๆ ของการพัฒนาตัวอ่อน)

เนื้อเยื่อหลักแต่ละส่วนที่เกิดขึ้นระหว่างการย่อยอาหารจะแตกต่างกันไปในโครงสร้างเฉพาะในระหว่างการสร้างอวัยวะ ในสัตว์มีกระดูกสันหลังกระบวนการนี้เป็นเนื้อเดียวกันมาก

Organogenesis มีประโยชน์ในการกำหนดอายุของตัวอ่อนโดยใช้การระบุขั้นตอนพัฒนาการของแต่ละโครงสร้าง

Organogenesis ในสัตว์

ชั้นตัวอ่อน

ในระหว่างการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตจะมีการสร้างชั้นตัวอ่อนหรือเชื้อโรค (เพื่อไม่ให้สับสนกับเซลล์สืบพันธุ์สิ่งเหล่านี้คือรังไข่และตัวอสุจิ) โครงสร้างที่จะก่อให้เกิดอวัยวะ สัตว์หลายเซลล์กลุ่มหนึ่งมีชั้นเชื้อโรค 2 ชั้นคือเอนโดเดอร์มและเอ็กโทเดอร์ม - และเรียกว่าดิโพรบลาสติก

ดอกไม้ทะเลและสัตว์อื่น ๆ อยู่ในกลุ่มนี้ อีกกลุ่มมีสามชั้นที่กล่าวถึงข้างต้นและชั้นที่สามที่อยู่ระหว่างพวกเขา: mesoderm กลุ่มนี้เรียกว่า triploblastic โปรดทราบว่าไม่มีคำศัพท์ทางชีววิทยาที่จะกล่าวถึงสัตว์ที่มีเชื้อโรคชั้นเดียว

เมื่อสร้างทั้งสามชั้นในตัวอ่อนแล้วกระบวนการของการสร้างอวัยวะจะเริ่มขึ้น อวัยวะและโครงสร้างที่เฉพาะเจาะจงบางอย่างได้มาจากชั้นเฉพาะแม้ว่าจะไม่น่าแปลกใจที่อวัยวะบางส่วนเกิดขึ้นจากชั้นเชื้อโรคสองชั้น ในความเป็นจริงไม่มีระบบอวัยวะที่มาจากชั้นเชื้อโรคเดียว

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่ามันไม่ใช่เลเยอร์ที่ตัดสินชะตากรรมของโครงสร้างและกระบวนการสร้างความแตกต่างด้วยตัวเอง ในทางตรงกันข้ามปัจจัยที่กำหนดคือตำแหน่งของแต่ละเซลล์เมื่อเทียบกับเซลล์อื่น ๆ

การสร้างอวัยวะเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วอวัยวะนั้นมาจากบริเวณเฉพาะของชั้นตัวอ่อนที่ประกอบเป็นตัวอ่อนของคุณ การก่อตัวสามารถเกิดขึ้นได้จากการพับการแบ่งส่วนและการควบแน่น

ชั้นต่างๆสามารถเริ่มก่อตัวเป็นรอยพับซึ่งต่อมาก่อให้เกิดโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายท่อ - ต่อมาเราจะเห็นว่ากระบวนการนี้ก่อให้เกิดท่อประสาทในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ชั้นเชื้อโรคยังสามารถแบ่งตัวและก่อให้เกิดถุงหรือส่วนขยายได้

ต่อไปเราจะอธิบายแผนพื้นฐานของการสร้างอวัยวะโดยเริ่มจากชั้นเชื้อโรคทั้งสาม รูปแบบเหล่านี้ได้รับการอธิบายสำหรับสิ่งมีชีวิตแบบจำลองในสัตว์มีกระดูกสันหลัง สัตว์อื่น ๆ สามารถแสดงความหลากหลายในกระบวนการนี้ได้

Ectoderm

เยื่อบุผิวและเนื้อเยื่อประสาทส่วนใหญ่มาจาก ectoderm และเป็นอวัยวะแรกที่ปรากฏ

notochord เป็นหนึ่งในห้าลักษณะการวินิจฉัยของ chordates - และนั่นคือที่มาของชื่อกลุ่ม ด้านล่างนี้มี ectoderm หนาขึ้นซึ่งจะก่อให้เกิดแผ่นประสาท ขอบของแผ่นจะยกขึ้นจากนั้นโค้งงอสร้างท่อภายในกลวงที่ยืดออกเรียกว่าท่อประสาทหลังกลวงหรือเพียงแค่ท่อประสาท

ท่อประสาทสร้างอวัยวะและโครงสร้างส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นระบบประสาท บริเวณส่วนหน้ากว้างขึ้นสร้างสมองและเส้นประสาทสมอง เมื่อการพัฒนาดำเนินไปเส้นประสาทไขสันหลังและเส้นประสาทไขสันหลังจะเกิดขึ้น

โครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาทส่วนปลายได้มาจากเซลล์ของยอดประสาท อย่างไรก็ตามยอดไม่เพียง แต่ก่อให้เกิดอวัยวะประสาทเท่านั้น แต่ยังมีส่วนร่วมในการสร้างเซลล์เม็ดสีกระดูกอ่อนและกระดูกที่ประกอบเป็นกะโหลกศีรษะปมประสาทระบบประสาทอัตโนมัติต่อมไร้ท่อบางชนิดและอื่น ๆ

เอ็นโดเดิร์ม

อวัยวะสาขา

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ช่องให้อาหารเกิดจากลำไส้ดั้งเดิมโดยที่บริเวณสุดท้ายของท่อจะเปิดออกสู่ภายนอกและเรียงตัวกับ ectoderm ในขณะที่ท่อที่เหลือจะเรียงตัวกับเอนโดเดิร์ม จากบริเวณด้านหน้าของลำไส้เกิดขึ้นที่ปอดตับและตับอ่อน

ระบบทางเดินหายใจ

หนึ่งในอนุพันธ์ของระบบทางเดินอาหารประกอบด้วยผนังอวัยวะคอหอยซึ่งปรากฏในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาตัวอ่อนในสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิด ในปลาส่วนโค้งของเหงือกก่อให้เกิดเหงือกและโครงสร้างรองรับอื่น ๆ ที่คงอยู่ในตัวเต็มวัยและอนุญาตให้ดึงออกซิเจนจากแหล่งน้ำได้

ในวิวัฒนาการทางวิวัฒนาการเมื่อบรรพบุรุษของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกเริ่มพัฒนาสิ่งมีชีวิตนอกน้ำเหงือกไม่จำเป็นหรือมีประโยชน์อีกต่อไปในฐานะอวัยวะหายใจทางอากาศและปอดถูกแทนที่ด้วยหน้าที่

เหตุใดเอ็มบริโอสัตว์มีกระดูกสันหลังบนบกจึงมีส่วนโค้งของเหงือก? แม้ว่าพวกมันจะไม่เกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบทางเดินหายใจของสัตว์ แต่ก็จำเป็นสำหรับการสร้างโครงสร้างอื่น ๆ เช่นขากรรไกรโครงสร้างของหูชั้นในต่อมทอนซิลต่อมพาราไทรอยด์และต่อมไทมัส

เมโสเดิร์ม

mesoderm เป็นชั้นเชื้อโรคที่สามและชั้นเพิ่มเติมที่ปรากฏในสัตว์ triploblastic มันเกี่ยวข้องกับการสร้างกล้ามเนื้อโครงร่างและเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้ออื่น ๆ ระบบไหลเวียนโลหิตและอวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการขับถ่ายและการสืบพันธุ์

โครงสร้างของกล้ามเนื้อส่วนใหญ่ได้มาจาก mesoderm ชั้นเชื้อโรคนี้ก่อให้เกิดอวัยวะที่ทำหน้าที่แรกของตัวอ่อนนั่นคือหัวใจซึ่งเริ่มเต้นในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา

ตัวอย่างเช่นหนึ่งในแบบจำลองที่ใช้มากที่สุดสำหรับการศึกษาพัฒนาการของตัวอ่อนคือไก่ ในรูปแบบการทดลองนี้หัวใจจะเริ่มเต้นในวันที่สองของการฟักตัวซึ่งกระบวนการทั้งหมดใช้เวลาสามสัปดาห์

เมโซเดิร์มยังมีส่วนช่วยในการพัฒนาของผิวหนัง เราสามารถคิดว่าหนังกำพร้าเป็น "ไคเมร่า" ที่มีพัฒนาการชนิดหนึ่งเนื่องจากมีชั้นเชื้อโรคมากกว่าหนึ่งชั้นที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของมัน ชั้นนอกมาจาก ectoderm และเราเรียกว่าหนังกำพร้าในขณะที่ชั้นหนังแท้ถูกสร้างขึ้นจาก mesoderm

การย้ายเซลล์ระหว่างการกำเนิดอวัยวะ

ปรากฏการณ์ที่โดดเด่นในชีววิทยาของออร์กาโนเจเนซิสคือการอพยพของเซลล์ที่เซลล์บางเซลล์ได้รับเพื่อไปถึงปลายทางสุดท้าย นั่นคือเซลล์เกิดจากที่เดียวในเอ็มบริโอและสามารถเคลื่อนที่ได้ในระยะทางไกล

ในบรรดาเซลล์ที่สามารถโยกย้ายได้เรามีเซลล์ตั้งต้นของเลือดเซลล์ของระบบน้ำเหลืองเซลล์เม็ดสีและเซลล์สืบพันธุ์ ในความเป็นจริงเซลล์ส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดกระดูกของกะโหลกศีรษะจะอพยพออกจากบริเวณด้านหลังของศีรษะ

Organogenesis ในพืช

เช่นเดียวกับในสัตว์การสร้างอวัยวะในพืชประกอบด้วยกระบวนการสร้างอวัยวะที่ประกอบเป็นพืช มีความแตกต่างที่สำคัญในเชื้อสายทั้งสอง: ในขณะที่การกำเนิดของอวัยวะในสัตว์เกิดขึ้นในระยะเอ็มบริโอและสิ้นสุดลงเมื่อบุคคลนั้นเกิดในการสร้างโครงสร้างของพืชจะหยุดลงเมื่อพืชตายเท่านั้น

พืชแสดงการเจริญเติบโตในทุกช่วงชีวิตของพวกมันเนื่องจากพื้นที่ที่ตั้งอยู่ในพื้นที่เฉพาะของพืชที่เรียกว่า meristems พื้นที่ที่มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องเหล่านี้มีการผลิตกิ่งไม้ใบไม้ดอกไม้และโครงสร้างด้านข้างอื่น ๆ

บทบาทของไฟโตฮอร์โมน

ในห้องปฏิบัติการได้มีการสร้างโครงสร้างที่เรียกว่าแคลลัส เกิดจากการใช้ phytohormones ค็อกเทล (ส่วนใหญ่ออกซินและไซโตไคนิน) แคลลัสเป็นโครงสร้างที่ไม่มีความแตกต่างและมีค่าโทติโปเทนเชียลนั่นคือสามารถสร้างอวัยวะประเภทใดก็ได้เช่นเซลล์ต้นกำเนิดที่รู้จักกันดีในสัตว์

แม้ว่าฮอร์โมนจะเป็นองค์ประกอบหลัก แต่ก็ไม่ใช่ความเข้มข้นทั้งหมดของฮอร์โมนที่กำกับกระบวนการสร้างอวัยวะ แต่เป็นความสัมพันธ์ระหว่างไซโตไคนินและออกซิน

อ้างอิง

1. กิลเบิร์ต SF (2005) ชีววิทยาพัฒนาการ. Panamerican Medical Ed.
2. Gilbert, SF, & Epel, D. (2009). ชีววิทยาพัฒนาการทางนิเวศวิทยา: การบูรณาการ epigenetics การแพทย์และวิวัฒนาการ
3. Hall, BK (2555). ชีววิทยาพัฒนาการเชิงวิวัฒนาการ Springer Science & Business Media
4. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (2007). หลักการบูรณาการของสัตววิทยา McGraw-Hill
5. Raghavan, V. (2012). ชีววิทยาพัฒนาการของพืชดอก. Springer Science & Business Media
6. โรดริเกซเอฟซี (2005) ฐานการผลิตสัตว์ มหาวิทยาลัยเซบีญ่า