CATATAN EMBRIOLOGI
Embriologi mempelajari urutan bentuk perkembangan dari zigot ke organisme dengan semua organ dan sistemnya.
Adalah baik untuk mengingat, dalam hal ini, perbedaan antara pengembangan (suksesi fase struktural dan organisasi dari meningkatnya kompleksitas) dan pertumbuhan, dipahami terutama dalam arti kuantitatif.
Dalam metazoa vertebrata kita saksikan, naik dalam rangkaian evolusi hingga manusia (melalui cyclostoma, ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia), hingga munculnya bentuk-bentuk dewasa dari kompleksitas yang semakin meningkat, yang semakin besar komplikasi fase perkembangan embrionik.
Pada awalnya, zigot, yang selalu dilengkapi dengan bahan cadangan, dibagi lagi (secara mitosis berturut-turut) menjadi 2, kemudian 4, lalu 8, dll. sel-sel yang disebut blastomer, tanpa pertumbuhan, hingga mencapai inti normal / hubungan sitoplasma spesies.
Segmentasi awal ini dapat mengikuti pola yang berbeda, tergantung pada jumlah dan distribusi deutoplasma.
Pada awalnya deutoplasma langka ("telur oligolecitic"), di mana segmentasi total dan menimbulkan blastomer yang sedikit berbeda. Ketika kompleksitas embrio tumbuh, lebih banyak waktu dan material diperlukan sebelum perkembangannya memungkinkannya untuk memulai hidup mandiri. Untuk alasan ini, peningkatan deutoplasma ("telur telolecitic") diperlukan, yang cenderung ditempatkan di bagian zigot. Hal ini menyebabkan "anisotropi" yang berkembang, yang terkait dengan modifikasi segmentasi, yang diatur oleh dua prinsip umum:
- Hukum Hertwig mengatakan bahwa, dalam mitosis, spindel akromatik (yang ekuator menentukan bidang pembelahan sel anak) cenderung membuang dalam arti panjangnya sitoplasma;
- Hukum Balfour mengatakan bahwa kecepatan segmentasi berbanding terbalik dengan jumlah deutoplasma.
Kita kemudian melihat bahwa sudah ada dalam cyclostoma dan pada ikan segmentasi tidak merata, dengan kutub hewan yang tersegmentasi dengan cepat (yang akan memberikan struktur atas embrio) dan sedikit betis yang akan mengandung sebagian besar bahan cadangan. Yang lebih besar lagi adalah kecenderungan anisotropik ini pada amfibi (di mana perlu mempersiapkan organ yang bertanggung jawab atas respirasi udara), di mana kutub anak lembu, meskipun perlahan tersegmentasi, tetap relatif lembam dan akhirnya ditutup oleh sel-sel yang berasal dari kutub hewan yang tersegmentasi dengan cepat. Hingga tahap evolusi ini, suksesi tahapan embrionik utama meliputi: zigot, blastomer, morula (klaster blastomer yang mirip dengan blackberry), blastula (morula dengan sel internal yang mengalami kemunduran), gastrula (blastula di mana sel-sel dari satu sisi invaginasi) ), di mana rongga primitif organisme muncul, dengan lapisan seluler eksternal (ectoderm, dari mana sistem saraf akan diturunkan pertama) dan yang internal (entoderm), di mana lapisan ketiga kemudian akan disisipkan (mesoderm). Dari lapisan-lapisan ini atau "selebaran embrionik" maka, secara berurutan, semua jaringan, organ, dan peralatan akan diturunkan.
Pada spesies yang lebih maju, peningkatan deutoplasma (atau "betis") sedemikian rupa sehingga tidak dapat disegmentasikan. Jadi kita melihat bahwa pada burung segmentasi hanya mempengaruhi cakram superfisial yang tipis, yang mengarah ke "diskoblastula" dan serangkaian fenomena yang menjamin pembentukan embrio dengan cara yang berbeda dari yang disebutkan di atas.
Peningkatan deutoplasma lebih lanjut mungkin tidak akan lebih efisien, sehingga pada Mamalia perkembangan dan pertumbuhan hingga kapasitas hidup mandiri diperoleh dengan sistem lain. Kami mencatat pada kenyataannya di Mamalia bahwa deutoplasma hanya berfungsi untuk tahap perkembangan paling awal; kemudian embrio membangun hubungan metabolisme dengan organisme ibu (dengan penampilan plasenta) dan tidak lagi menggunakan deutoplasma, yang kelebihannya dihilangkan. Pada titik ini telur kembali menjadi oligolecitiche dan segmentasi dapat kembali menjadi total (dan oleh karena itu pada tahap pertama mirip dengan anfiosso), tetapi setelah morula embriogenesis berlanjut sesuai dengan skema burung yang paling berkembang, dengan "Blastocyst" diikuti oleh implantasi pada dinding rahim, sehingga metabolisme embrio dipastikan oleh organisme ibu (melalui plasenta) daripada oleh deutoplasma.
PERBEDAAN EMBRYONIK
Ketika segmentasi zigot telah membawa hubungan nukleus / sitoplasmik ke norma spesies, perlu dimulai, seiring dengan perkembangan, juga pertumbuhan. Untuk alasan inilah metabolisme dimulai, dengan munculnya nukleolus dan sintesis protein. Sintesis protein dengan demikian dimulai karena gen yang bertanggung jawab atas fase pertama perkembangan embrionik. Gen-gen ini diturunkan oleh zat-zat yang ada dalam berbagai blastomer dari kutub dan betis hewan. Pada gilirannya, produk-produk dari gen-gen awal ini dapat menurunkan kehadiran operon-gen dari yang bertanggung jawab atas tahapan-tahapan selanjutnya. Produk-produk dari seri kedua gen ini akan dapat bertindak baik dalam arti membangun struktur embrio baru, dan dalam arti menekan operon sebelumnya dan mengeluarkan dereprono yang berikutnya, dalam urutan teratur yang mengarah pada pembangunan organisme baru, berkat akumulasi informasi genetis. dari genom melalui ribuan tahun dalam spesies yang lebih berkembang.
Ungkapan terkenal dari Haeckel "ontogeni merekapitulasi filogenesis" sebenarnya mengekspresikan fakta bahwa spesies yang lebih tinggi mengulangi, pada tahap perkembangan embrionik, suksesi yang sudah ditemukan pada spesies evolusioner sebelumnya.
Tahap awal embrio cenderung serupa pada vertebrata, terutama sampai insang muncul.
Pada spesies yang lolos ke respirasi udara, insang kemudian diserap kembali dan digunakan kembali (misalnya untuk pembentukan kelenjar endokrin), tetapi informasi genetik yang terkait dengan pembentukan insang dilestarikan juga pada manusia. Ini jelas merupakan contoh gen struktural embrionik yang hadir dalam genom semua vertebrata dan harus tetap ditekan setelah bekerja pada momen ontogenetik mereka.
Interpretasi embriogenesis dalam arti pengaturan aksi gen memungkinkan kita untuk menyatukan pengalaman tradisional kompleks dari embriologi eksperimental.
THE TWINS
Zigot dan blastomer pertama, sampai sintesis protein dimulai, adalah totipoten, yang mampu memberikan kehidupan bagi seluruh organisme. Untuk ini terhubung eksperimen Spemann, yang memperoleh dua embrio dari pelambatan zigot amfibi. Fenomena serupa tampaknya menjadi dasar dari fenomena kembar identik pada manusia, yang karena alasan ini disebut monozigot (MZ). Kembar eksperimental Spemann setengah dari ukuran normal, sedangkan pada manusia keduanya normal. Ini dijelaskan karena dalam amfibi kedua embrio harus membagi satu-satunya kuning telur yang telah diterima, sedangkan pada manusia embrio dapat menerima, melalui plasenta, semua yang diperlukan untuk perkembangan dan pertumbuhan mereka.
Adalah baik untuk diingat bahwa pada manusia dua pertiga dari kasus kembar memiliki asal lain: mereka berasal dari pematangan kontemporer dua folikel kontemporer, dengan pelepasan dua telur yang, dibuahi, memberikan dua zigot; dalam hal ini kita berbicara tentang kembar dizigotik (DZ).
Karena kembar MZ, dibagi oleh mitosis dari satu-satunya zigot, memiliki genom yang sama, perbedaan di antara mereka harus berasal dari lingkungan. Alih-alih genom dari dua kembar DZ hanya menyerupai sebanyak dua saudara laki-laki. Metode kembar didasarkan pada prinsip ini, banyak digunakan dalam genetika manusia dan juga dalam bidang olahraga.
Pada manusia, di mana alasan etika tertentu akan melarang eksperimen, dapat dipastikan bahwa karakter apa pun diatur oleh faktor keturunan: pada kenyataannya, karakter yang diwariskan secara ketat (seperti golongan darah) selalu sesuai hanya pada kembar MZ; karena konkordansi satu karakter dalam MZ mendekati bahwa dari DZ, dapat disimpulkan bahwa faktor lingkungan lebih dominan daripada faktor keturunan dalam menentukan karakter fenotipik tersebut.
Diedit oleh: Lorenzo Boscariol
