Tokom embrionalnog razvoja bilo koje životinje odvijaju se ključni procesi za formiranje novih jedinki. Svaki neuspjeh ili greška tokom ovog perioda može uzrokovati ozbiljnu štetu potomstvu, čak i smrt nerođene djece.
Embrionalni razvoj riba je dobro poznat, zahvaljujući činjenici da su njihova jajašca providna i da se čitav proces može posmatrati spolja pomoću instrumenata kao što je lupa. U ovom članku na našoj stranici naučit ćemo vas nekim konceptima o embriologiji i, konkretno, kako je embrionalni razvoj riba
Osnove embriologije
Da bismo ušli u embrionalni razvoj riba, prvo moramo znati neke osnovne koncepte embriologije, kao što su vrste jaja i faze koje čine rani embrionalni razvoj.
Možemo pronaći različite vrste jaja, u zavisnosti od toga kako je žumance raspoređeno i koliko sadrži. Za početak ćemo jaje nazvati ćelijom koja nastaje spajanjem jajne stanice i spermatozoida i žumancetom, skupom nutritivnih elemenata koji se nalazi unutar jajeta i služiće kao hrana budućem embriju.
Vrste jaja prema organizaciji žumanca iznutra:
- Izolecitična jaja: Žumance je ravnomerno raspoređeno po unutrašnjosti jajeta. Tipično za poriferne životinje, cnidarije, bodljokože, nemertine i sisare.
- Telolecitična jaja: žumance se pomera prema delu jajeta, nasuprot mestu gde će se razviti embrion. Većina životinja se razvija iz ovih vrsta jaja, na primjer mekušci, ribe, vodozemci, gmizavci, ptice, itd.
- Jaja centrolecita: žumance je okruženo citoplazmom i ovo, zauzvrat, okružuje jezgro koje će dovesti do embriona. Javlja se kod artropoda.
Vrste jaja prema količini žumanca:
- Oligocitna jaja: mala su i imaju malo žumanca.
- Mesolecito jaja: Srednje veličine sa umerenom količinom žumanca.
- Macrolecithus jaja: ovo su velika jaja sa velikom količinom žumanca.
Tipične faze embrionalnog razvoja
- Segmentacija: u ovoj fazi se odvija niz podjela ćelija koje povećavaju broj ćelija potrebnih za drugu fazu. Završava u stanju zvanom blastula.
- Gastrulacija: dolazi do reorganizacije ćelija blastule, čime nastaju blastodermi (primitivni zametni slojevi) koji su ektoderm, endoderm, a kod nekih životinja i mezoderm.
- Diferencijacija i organogeneza: tkiva i organi će se formirati iz zametnih slojeva, uspostavljajući strukturu nove jedinke.
Odnos između razvoja i temperature
Temperatura je usko povezana sa vremenom inkubacije ribljih jaja i njihovim embrionalnim razvojem (isto se dešava i kod drugih životinjskih vrsta). Općenito postoji optimalni temperaturni raspon za inkubaciju, koji varira za oko 8ºC.
Jaja inkubirana unutar ovog raspona imat će veće šanse da se razviju i izlegu. Isto tako, jaja koja su inkubirana tokom dužeg vremenskog perioda na ekstremnim temperaturama (izvan optimalnog raspona vrste) će imati manju vjerovatnost izleganja i, ako jesu, rođene osobe mogu patiti od ozbiljnih anomalija
Fazije embrionalnog razvoja ribe
Sada kada znate osnovne koncepte embriologije, ući ćemo u embrionalni razvoj riba. Ribe su telolecithal, odnosno potiču iz telolecitalnih jaja, onih kojima je žumanjak pomaknut na područje jajeta.
Zigotska faza
Novo oplođeno jaje ostaje u zigotnom stanju do prve podjele, približno vrijeme u kojem dolazi do ovog cijepanja ovisi o vrsti i temperaturu medijuma. Kod zebrice, Danio rerio (riba koja se najviše koristi u istraživanjima), prvi rascjep se događa oko 40 minuta nakon oplodnje. Iako se čini da se u ovom periodu ne dešavaju nikakve promene, u jajetu se odvijaju odlučujući procesi za kasniji razvoj.
Faza segmentacije
Jaje ulazi u fazu cijepanja kada se dogodi prva podjela zigote. Kod ribe je segmentacija meroblastična, jer podjela ne ide u potpunosti kroz jaje jer je spriječena žumancetom, već je ograničena na područje gdje se pronađen je embrion Prve podjele su vertikalne i horizontalne u odnosu na embrij, vrlo su brze i sinhrone. Oni stvaraju gomile ćelija koje se nalaze na žumancetu, čineći diskoidnu blastulu
Faza gastrulacije
Tokom faze gastrulacije dolazi do preuređivanja diskoidnih ćelija blastule morfogenetskim pokretima, odnosno informacijama sadržanim u jezgrima od već formiranih različitih ćelija, transkribuje se na način koji prisiljava ćelije da dobiju novu prostornu konfiguraciju. U slučaju riba, ova reorganizacija se naziva involucija. Isto tako, ovu fazu karakteriše smanjenje stope diobe ćelija i mali ili nikakav rast mobilnog telefona.
Tokom involucije, neke ćelije diskoblastule ili diskoidne blastule migriraju u žumance, formirajući sloj preko njega. Ovaj sloj će biti endoderm Sloj ćelija koji je ostao iznad nasipa će formirati ektoderm Al Na kraju procesa definiše se gastrula ili, u slučaju ribe, discogastrula sa svoja dva primarna klica ili blastoderma, ektodermom i endoderm.
Faza diferencijacije i organogeneze
Tokom faze diferencijacije, kod riba se pojavljuje treći embrionalni sloj, koji se nalazi između endoderma i ektoderma, nazvan mezoderm.
Endoderm invaginira formirajući šupljinu zvanu archenteronUlaz u ovu šupljinu će biti preimenovan u blastopore i vodiće do anusa ribe. Od ove tačke možete razlikovati cefaličnu vezikulu (mozak u formiranju) i, sa obe strane, optičke vezikule (buduće oči). Nakon cefaličnog vezikula, formiraće se neuralna cijev i, sa obe strane, somiti, strukture koje će na kraju formirati kosti kičmenog stuba i rebara, mišiće i drugi organi.
Tijekom ove faze, svaki zametni sloj će na kraju proizvesti nekoliko organa ili tkiva, tako da:
Ektoderm
- Epidermis i nervni sistem
- Početak i kraj probavnog trakta
Mezoderm
- Dermis
- Muskulatura, ekskretorni i reproduktivni organi
- Coelom, peritoneum i cirkulatorni sistem
Endoderm
- Organi uključeni u probavu: unutrašnji epitel probavnog trakta i povezane žlijezde.
- Organi odgovorni za razmenu gasova.
