Онтогенетско развиће
Онтогенетско (индивидуално) развиће (грч. ontos = биће; genesis = постанак, развиће) обухвата процесе прeображаја оплођене јајне ћелије или неке друге пропагуле, који потиче од родитељског организма, у нову одраслу јединку.[1]
Онтогенија је развојна историја организма у оквиру његовог животног века, за разлику од филогеније, која се односи на еволуциону историју врсте. Други начин размишљања о онтогенези је да је то процес у којим организам пролази кроз све развојне фазе током свог живота. Историја развоја обухвата све развојне догађаје који се дешавају током постојања организма, почев од промена у јајету у време оплодње и догађаја од тренутка рођења или излегања и касније (тј. раст, преобликовање облика тела, развој секундарних полних карактеристика и др).[2] Док развојни (тј. онтогенетски) процеси могу утицати на накнадне еволуционе (нпр. филогенетске) процесе[3] (видети еволуциону биологију развића и теорију рекапитулације), индивидуални организми се развијају (онтогенија), док врсте еволуирају (филогенеза).
Онтогенија, ембриологија и развојна биологија су блиско повезане студије и ти термини се понекад користе наизменично. Аспекти онтогенезе су морфогенеза, развој форме и облика организма; раст ткива; и ћелијска диференцијација. Термин онтогенија се такође користи у ћелијској биологији да опише развој различитих типова ћелија унутар организма.[4] Онтогенија је корисна област проучавања у многим дисциплинама, укључујући биологију развића, ћелијску биологију, генетику, психологију развића, когнитивну неуронауку развића и психобиологију развића. Онтогенеза се у антропологији користи као процес кроз који свако од нас отелотворује историју сопственог стварања.[5]
Етимологија
уредиРеч онтогенеза потиче од грчке речи on са значењем биће, појединац; и постојање, и од суфикса -гени од грчког - geniea, што значи настанак, порекло и начин продукције.[6]
Историја
уредиТермин онтогенеза је сковао Ернст Хекел, немачки зоолог и еволуциониста 1860-их. Хекел, рођен у Немачкој 16. фебруара 1834, такође је био снажан присталица дарвинизма. Хекел је сугерисао да онтогенеза укратко и понекад непотпуно рекапитулира или понавља филогенију у својој књизи из 1866. Generelle Morphologie der Organismen („Општа морфологија организама“). Иако је његова књига била веома читана, научна заједница није била превише убеђена или заинтересована за његове идеје, те се окренуо продукцији низа публикација како би привукао више пажње.[7] Године 1866, Хекел и други су замислили развој као стварање нових структура након што су успостављени ранији додаци организму у развоју. Он је предложио да индивидуални развој прати развојне фазе претходних генерација и да ће будуће генерације овом процесу додати нешто ново и да постоји узрочно-последични паралелизам између онтогенезе и филогеније животиње. Поред тога, Хекел је предложио биогенетски закон којим онтогенеза рекапитулира филогенезу, заснован на идеји да је сукцесивно и прогресивно порекло нових врста засновано на истим законима као и сукцесивно и прогресивно порекло нових ембрионалних структура. Према Хекелу, развој је произвео новине, а природна селекција би елиминисала врсте које су застареле. Иако његов поглед на развој и еволуцију није био оправдан, будући ембриолози су прилагодили и сарађивали са Хекеловим предлозима и показали како нове морфолошке структуре могу настати наследном модификацијом ембрионалног развоја..[8][9] Поморски биолог Валтер Гарстанг преокренуо је Хекелов однос између онтогеније и филогеније, наводећи да онтогенија ствара филогенију, а не да је рекапитулира.[10]
Семинални рад Николаса Тинбергена из 1963. године назвао је онтогенију једним од четири основна питања биологије, заједно са три друга питања Џулијана Хакслија: узрочност, вредност преживљавања и еволуција.[11] Тинберген је нагласио да се промена механизма понашања током развоја разликује од промене понашања током развоја. Може се закључити да се само устројство, односно његова бихевиорална машинерија, мења само ако је до промене понашања дошло док је окружење држано константно ... Када се пређе са описа на каузалну анализу, и запита на који начин је примећена промена у машинерији понашања је настала, када је дошло до тога, природни први корак је покушај да се направи разлика између утицаја животне средине и утицаја унутар животиње ... У онтогенези закључак да је одређена промена интерно контролисана (да је „урођена“), да се до ње долази елиминацијом.[12] Тинберген је био забринут да је елиминацију фактора животне средине тешко утврдити, а употреба речи урођени често доводи у заблуду.
Основне фазе онтогенетског развића животиња
уредиРазвој организма одвија се оплодњом, цепањем, бластулацијом, гаструлацијом, органогенезом и метаморфозом у одраслу особу. Свака врста животиње има мало другачије путовање кроз ове фазе, јер неке фазе могу бити краће или дуже у поређењу са другим врстама, а где се потомство развија је различито за сваку врсту животиње (нпр. у тврдој љусци јајета, материци, мекој љусци јајета, на листу биљке итд).[13]
Прва фаза оногенетског развића је фаза гаметогенезе – развиће гамета:
- јајних ћелија - оогенеза (овогенеза) и
- сперматозоида - сперматогенеза.
Суштински процес у овој фази је мејоза којом се диплоидан број хромозома своди на хаплоидан.
Оплођење које представља спајање женског и мушког гамета. Спајањем њихових једара настаје диплоидно једро оплођене јајне ћелије (зигот) који се улази у трећу фазу - браздање
Браздање представља серију узастопних митотичких деоба зигота чиме настаје вишећелијско тело, најчешће лоптастог облика – бластула. Бластула је изграђена од једног слоја ћелија које опкољавају унутрашњу шупљину.
У фази гаструлације од једнослојне бластуле настаје прво двослојно, а затим и трослојно тело гаструла. Слојеви се називају клицини листови и они представљају основе будућих органа.
У фази органогенезе, петој фази развића, долази до формирања органа. У сваком од клициних листова долази до образовања група ћелија тзв. примарних зачетака органа. Ови зачеци су најчешће веома сложени и садрже ћелије од којих ће настати цео систем органа. У овој фази ембрион почиње да показује извесне сличности са одраслом животињом (адултом) или са ларвом, уколико развиће обухвата и ларвални стадијум.
Образовани зачеци органа расту, па тако животиња постепено достиже величину својих родитеља. Раније или касније, ћелије у сваком зачетку се хистолошки диференцирају, односно стичу способност да изводе одређене функције – диференцирају се и групишу у ткива.
Последња, седма фаза обухвата све процесе који се јављају у каснијем животу јединке, после ларвалног стадијума или у стадијуму имага. У те процесе спадају метаморфоза и регенерација. Ларва подлеже процесу метаморфозе, када се преобраћа у животињу сличну адулту. Многе животиње поседују значајну пластичност и могу да залече ране настале у експеримент у или у природи. Изгубљени делови се могу регенерисати (обновити), што значи да се развојни процеси неки пут могу поновити код одрасле јединке.
Види још
уредиРеференце
уреди- ^ Tomasello, Michael (27. 9. 2018). „The Normative Turn in Early Moral Development”. Human Development. 61 (4–5): 248—263. S2CID 149612818. doi:10.1159/000492802.
- ^ „ontogeny | biology | Britannica”. www.britannica.com (на језику: енглески). Приступљено 2022-02-18.
- ^ Gould, S.J. (1977). Ontogeny and Phylogeny.. Cambridge, Massachusetts: The Belknap Press of Harvard University Press
- ^ Thiery, Jean Paul (1. 12. 2003). „Epithelial–mesenchymal transitions in development and pathologies”. Current Opinion in Cell Biology. 15 (6): 740—746. PMID 14644200. doi:10.1016/j.ceb.2003.10.006.
- ^ Toren, Christina. "Comparison and ontogeny." Anthropology, by comparison (2002): 187.
- ^ „ontogeny | Etymology, origin and meaning of ontogeny by etymonline”. www.etymonline.com (на језику: енглески). Приступљено 2022-03-05.
- ^ Robinson, Gloria (12. 2. 2022). „Ernst Haeckel | German embryologist | Britannica”. Encyclopedia Britannica (на језику: енглески). Приступљено 2022-03-09.
- ^ Gilbert, Scott F.; Epel, David (2015). Ecological Developmental Biology (2nd изд.). стр. 170–171. ISBN 978-1-60535-344-9.
- ^ Barnes, M. (2014-05-03). „Ernst Haeckel's Biogenetic Law (1866) | The Embryo Project Encyclopedia”. embryo.asu.edu. Приступљено 2022-04-07.
- ^ Gilbert, Scott F.; Epel, David (2015). Ecological Developmental Biology (2nd изд.). Sinauer Associates, Inc. стр. 357. ISBN 978-1-60535-344-9.
- ^ Niko Tinbergen (1963). „On aims and methods of ethology” (PDF). Zeitschrift für Tierpsychologie. 20 (4): 410—433. doi:10.1111/j.1439-0310.1963.tb01161.x. See page 411.
- ^ Lynne D. Houck, Lee C. Drickamer, Animal Behavior Society (1996). Foundations of animal behavior : classic papers with commentaries. Chicago. ISBN 0-226-35456-3. OCLC 34321442.
- ^ „Animal Life Cycles - Growth and Development of Organisms - Diagram (K-2)”. www.exploringnature.org. Приступљено 2022-04-09.
Литература
уреди- Ћурчић, Б: Развиће животиња, Научна књига, Београд, 1990.
- Поповић, С: Ембриологија човека, Дечје новине, Београд, 1990
- Пантић, В: Ембриологија, Научна књига, Београд, 1989
- Hale. W, G, Morgham, J, P: Школска енциклопедија биологије, Књига-комерц, Београд
- Маричек, Магдалена, Ћурчић, Б, Радовић, И: Специјална зоологија. научна књига, Београд, 1986
- Швоб, Т. и сурадници:Основе опће и хумане генетике, Школска књига, Загреб, 1990.
- Gilbert SF (2013). Developmental Biology. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates Inc.
- Slack JM (2013). Essential Developmental Biology. Oxford: Wiley-Blackwell.
- Wolpert L, Tickle C (2011). Principles of Development. Oxford and New York: Oxford University Press.
- Li B, Carey M, Workman JL (фебруар 2007). „The role of chromatin during transcription”. Cell. 128 (4): 707—19. PMID 17320508. doi:10.1016/j.cell.2007.01.015
. - Heintzman ND, Stuart RK, Hon G, Fu Y, Ching CW, Hawkins RD, et al. (март 2007). „Distinct and predictive chromatin signatures of transcriptional promoters and enhancers in the human genome”. Nature Genetics. 39 (3): 311—8. PMID 17277777. S2CID 1595885. doi:10.1038/ng1966.
- Meinhardt H, Gierer A (2000). „Pattern formation by local self-activation and lateral inhibition” (PDF). BioEssays. 22 (8): 753—760. CiteSeerX 10.1.1.477.439 . PMID 10918306. doi:10.1002/1521-1878(200008)22:8<753::aid-bies9>3.0.co;2-z. Архивирано (PDF) из оригинала 2017-10-27. г.
- Sprinzak D, Lakhanpal A, Lebon L, Santat LA, Fontes ME, Anderson GA, et al. (мај 2010). „Cis-interactions between Notch and Delta generate mutually exclusive signalling states”. Nature. 465 (7294): 86—90. Bibcode:2010Natur.465...86S. PMC 2886601 . PMID 20418862. doi:10.1038/nature08959.
- Carlson BM (2007). Principles of Regenerative Biology. Burlington MA: Academic Press.
- Bosch TC (март 2007). „Why polyps regenerate and we don't: towards a cellular and molecular framework for Hydra regeneration”. Developmental Biology. 303 (2): 421—33. PMID 17234176. doi:10.1016/j.ydbio.2006.12.012 .
- Reddien PW, Sánchez Alvarado A (2004). „Fundamentals of planarian regeneration”. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 20: 725—57. PMID 15473858. S2CID 1320382. doi:10.1146/annurev.cellbio.20.010403.095114.
- Wagner DE, Wang IE, Reddien PW (мај 2011). „Clonogenic neoblasts are pluripotent adult stem cells that underlie planarian regeneration”. Science. 332 (6031): 811—6. Bibcode:2011Sci...332..811W. PMC 3338249 . PMID 21566185. doi:10.1126/science.1203983.
- Nakamura T, Mito T, Bando T, Ohuchi H, Noji S (јануар 2008). „Dissecting insect leg regeneration through RNA interference”. Cellular and Molecular Life Sciences. 65 (1): 64—72. PMID 18030418. doi:10.1007/s00018-007-7432-0.
- Simon A, Tanaka EM (2013). „Limb regeneration”. Wiley Interdisciplinary Reviews. Developmental Biology. 2 (2): 291—300. PMID 24009038. S2CID 13158705. doi:10.1002/wdev.73.
- Jungnickel MK, Sutton KA, Florman HM (август 2003). „In the beginning: lessons from fertilization in mice and worms”. Cell. 114 (4): 401—4. PMID 12941269. doi:10.1016/s0092-8674(03)00648-2 .
- Hackett JA, Sengupta R, Zylicz JJ, Murakami K, Lee C, Down TA, Surani MA (јануар 2013). „Germline DNA demethylation dynamics and imprint erasure through 5-hydroxymethylcytosine”. Science. 339 (6118): 448—52. Bibcode:2013Sci...339..448H. PMC 3847602 . PMID 23223451. doi:10.1126/science.1229277.
- Hajkova P, Jeffries SJ, Lee C, Miller N, Jackson SP, Surani MA (јул 2010). „Genome-wide reprogramming in the mouse germ line entails the base excision repair pathway”. Science. 329 (5987): 78—82. Bibcode:2010Sci...329...78H. PMC 3863715 . PMID 20595612. doi:10.1126/science.1187945.
Спољашње везе
уреди
- BioNet Škola Архивирано на сајту Wayback Machine (14. јануар 2013)