ONTOGENI: PERINGKAT PERKEMBANGAN HAIWAN DAN CIRI-CIRINYA - BIOLOGI - 2026

The ontogeny adalah proses di mana berlaku pembangunan individu. Fenomena ini bermula dengan persenyawaan, dan meluas ke penuaan makhluk organik. Bidang biologi yang bertanggungjawab untuk kajian ontogeny adalah biologi perkembangan.

Dalam proses ini, "terjemahan" genotip - semua maklumat genetik entiti biologi - ke dalam fenotip yang dapat kita perhatikan berlaku. Transformasi yang paling dramatik berlaku pada peringkat awal perkembangan, dengan transformasi sel menjadi individu yang lengkap.

Romanes, GJ; dimuat naik ke Wikipedia oleh en: Pengguna: Phlebas; pengarang halaman penerangan: en: Pengguna: Phlebas, en: Pengguna: SeventyThree, melalui Wikimedia Commons

Hari ini, gabungan teori biologi perkembangan dan evolusi, yang dikenali sebagai evo-devo, adalah badan pengetahuan yang sangat popular yang berkembang pesat. Bidang novel ini bertujuan untuk menjelaskan evolusi kepelbagaian morfologi yang ditunjukkan oleh organisma hidup.

"Ontogeny mengumpulkan semula filogeni"

Perspektif bersejarah

Hubungan antara ontogeni dan filogeni adalah pandangan yang dominan sepanjang abad ke-21. Telah diketahui secara meluas bahawa spesies organisma yang berlainan lebih serupa antara satu sama lain dalam peringkat embrio daripada bentuk dewasa. Pada tahun 1828, Karl Ernst von Baer memperhatikan corak ini di Vertebrata sybphylum.

Baer menyatakan bahawa dalam pelbagai spesies tetrapod terdapat persamaan tertentu pada embrio, seperti insang, notochord, segmentasi dan anggota badan berbentuk sirip.

Ini terbentuk sebelum ciri khas yang membolehkan kumpulan tersebut didiagnosis dalam urutan klasifikasi hierarki yang lebih spesifik.

Idea ini dirumuskan semula oleh salah seorang pengikut Charles Darwin yang terkenal - ahli biologi kelahiran Jerman, Ernst Haeckel.

Haeckel dikreditkan dengan ungkapan terkenal "ontogeny recapitulations phylogeny." Dengan kata lain, rekapitulasi mengemukakan bahawa perkembangan organisma mengulangi sejarah evolusi dari bentuk dewasa nenek moyangnya.

Penglihatan semasa

Walaupun ungkapan itu terkenal hari ini, pada pertengahan abad ke-21 jelas bahawa cadangan Haeckel jarang dipenuhi.

SJ Gould, ahli paleontologi dan ahli biologi evolusi yang terkenal, mengemukakan ideanya mengenai rekapitulasi dalam apa yang disebutnya sebagai "prinsip penambahan terminal." Bagi Gould, rekapitulasi dapat terjadi selagi perubahan evolusi terjadi dengan penambahan tahap berturut-turut pada akhir ontogeni leluhur.

Dengan cara yang sama, harus juga benar bahawa jangka masa ontogeni leluhur harus dipendekkan ketika garis keturunan berkembang.

Kini, metodologi moden berjaya menyangkal konsep penambahan yang dicadangkan oleh undang-undang biogenetik.

Bagi Haeckel, penambahan ini berlaku kerana penggunaan berterusan yang diberikan kepada organ. Walau bagaimanapun, implikasi evolusi penggunaan dan penggunaan organ telah diabaikan.

Pada masa ini diketahui bahawa lengkungan cabang pada tahap embrio mamalia dan reptilia tidak pernah mempunyai bentuk yang sesuai dengan ikan dewasa.

Selain itu, terdapat variasi dalam waktu atau waktu dari tahap-tahap tertentu dalam pembangunan. Dalam biologi evolusi, perubahan ini disebut heterokroni.

Tahap perkembangan haiwan

Ontogeny merangkumi semua proses pengembangan makhluk organik, bermula dengan persenyawaan dan berakhir dengan penuaan.

Secara logiknya, transformasi paling dramatik berlaku pada peringkat pertama, di mana satu sel mampu membentuk keseluruhan individu. Selanjutnya kita akan menerangkan proses ontogeni, menekankan tahap embrio.

Pematangan oosit

Semasa proses oogenesis, ovum (gamet betina, juga disebut telur) bersiap untuk persenyawaan dan tahap awal perkembangannya. Ini berlaku dengan mengumpulkan bahan rizab untuk masa depan.

Sitoplasma ovum adalah persekitaran yang kaya dengan biomolekul yang berbeza, terutamanya RNA messenger, ribosom, RNA pemindahan dan mesin lain yang diperlukan untuk sintesis protein. Nukleus sel juga mengalami pertumbuhan yang ketara.

Spermatozoa tidak memerlukan proses ini; strategi mereka adalah untuk menghilangkan sitoplasma sebanyak mungkin dan memadatkan inti untuk mengekalkan dimensi kecil.

Pembajaan

Peristiwa yang menandakan permulaan ontogeni adalah persenyawaan, yang melibatkan penyatuan gamet lelaki dan wanita, secara amnya semasa melakukan pembiakan seksual.

Sekiranya berlaku persenyawaan luaran, seperti yang terjadi pada banyak organisma laut, kedua gamet diusir ke dalam air dan dijumpai secara rawak.

Dalam persenyawaan, bilangan diploid individu disatukan semula dan memungkinkan proses gabungan antara gen ayah dan ibu.

Dalam kes tertentu, sperma tidak diperlukan untuk mengaktifkan perkembangan. Tetapi pada kebanyakan individu, embrio tidak berkembang dengan cara yang betul. Begitu juga, beberapa spesies dapat membiak dengan parthenogenesis, di mana perkembangan embrio normal berlaku tanpa memerlukan sperma.

Sebaliknya, sebilangan telur memerlukan pengaktifan sperma, tetapi tidak memasukkan bahan genetik gamet jantan ini ke dalam embrio.

Sperma dan ovum mesti dikenali dengan betul agar semua kejadian selepas persenyawaan dapat berlaku. Pengiktirafan ini dimediasi oleh serangkaian protein khusus untuk setiap spesies. Terdapat juga halangan yang menghalang telur, setelah disenyawakan, daripada terkena sperma kedua.

Embriogenesis

Selepas persenyawaan dan pengaktifan telur, peringkat pertama perkembangan berlaku. Dalam segmentasi, embrio berulang kali membahagi menjadi sekumpulan sel yang disebut blastomer.

Dalam tempoh terakhir ini, tidak ada pertumbuhan sel yang berlaku, hanya pembahagian jisim yang berlaku. Pada akhirnya anda mempunyai beratus-ratus atau ribuan sel, memberi laluan ke keadaan blastula.

Semasa embrio berkembang, ia memperoleh polaritas. Oleh itu, seseorang dapat membezakan antara tiang tanaman, yang terletak di satu hujung, dan tiang haiwan, kaya dengan sitoplasma. Paksi ini menyediakan titik rujukan untuk pembangunan.

Jenis telur

Bergantung pada jumlah kuning telur yang dimiliki, dan pengedaran zat tersebut, telur dapat diklasifikasikan sebagai oligolecytes, heterolecytes, telolecytes, dan centrolecytes.

Yang pertama, seperti namanya menunjukkan, sebilangan kecil kuning telur dan ia diedarkan lebih kurang sama rata ke seluruh telur. Secara amnya saiznya kecil. Heterolecyt mempunyai lebih banyak kuning daripada oligolecytes, dan kuning telur tertumpu pada tiang vegetatif.

Telolecitos terdapat sejumlah besar kuning telur, yang menempati hampir keseluruhan telur. Akhirnya, centrolecitos mempunyai semua kuning telur tertumpu di kawasan tengah telur.

Letupan

Blastula adalah jisim sel. Pada mamalia, pengelompokan sel ini disebut blastocyst, sedangkan pada kebanyakan hewan sel-sel tersebut disusun di sekitar rongga bendalir pusat, disebut blastocele.

Dalam keadaan blastula, terdapat kemungkinan peningkatan yang besar dari segi jumlah DNA. Walau bagaimanapun, ukuran keseluruhan embrio tidak jauh lebih besar daripada zigot asli.

Kerosakan

Gastrulation mengubah blastula sfera dan sederhana menjadi struktur yang jauh lebih kompleks dengan dua lapisan kuman. Proses ini heterogen jika kita membandingkan keturunan haiwan yang berbeza. Dalam beberapa kes, lapisan kedua terbentuk tanpa membuat rongga dalaman.

Pembukaan ke usus disebut blastopore. Nasib blastopore adalah ciri yang sangat penting untuk pembahagian dua keturunan hebat: protostomate dan deuterostomes. Pada kumpulan pertama, blastopore muncul ke mulut, sementara yang kedua, blastopore menimbulkan dubur.

Oleh itu, gastrula mempunyai dua lapisan: lapisan luar yang mengelilingi blastokel, yang disebut ectoderm, dan lapisan dalam yang disebut endoderm.

Sebilangan besar haiwan mempunyai lapisan kuman ketiga, mesoderm, terletak di antara dua lapisan yang disebutkan di atas. Mesoderm dapat terbentuk dengan dua cara: sel-sel timbul dari kawasan ventral bibir blastopore dan dari sana sel-sel tersebut berkembang biak atau timbul dari kawasan tengah dinding archnteron.

Pada akhir gastrulasi, ectoderm meliputi embrio dan mesoderm dan endoderm terletak di bahagian dalam. Dengan kata lain, sel-sel mempunyai kedudukan akhir yang berbeza daripada yang mereka mulakan.

Pembentukan Coelom

Coelom adalah rongga badan yang dikelilingi oleh mesoderm. Ini berlaku kerana semasa proses gastrulasi, blastocele hampir penuh dengan mesoderm.

Rongga koelomatik ini dapat muncul dalam dua cara: skizoselik atau enteroselik. Walau bagaimanapun, kedua-dua koel itu sama fungsinya.

Organogenesis

Organogenesis merangkumi serangkaian proses di mana setiap organ terbentuk.

Kejadian yang paling relevan merangkumi penghijrahan sel tertentu ke tempat di mana ia diperlukan untuk membentuk organ tersebut.

Ekspresi gen semasa ontogeni

Dalam perkembangan, telah ditentukan bahawa epigenesis berlangsung dalam tiga tahap: pembentukan pola, penentuan kedudukan badan, dan induksi kedudukan yang betul untuk ekstremitas dan pelbagai organ.

Untuk menghasilkan tindak balas, terdapat produk gen tertentu, yang disebut morfogen (definisi entiti ini adalah teori, bukan kimia). Ini berfungsi berkat pembentukan kecerunan pembezaan, yang memberikan maklumat ruang.

Mengenai gen yang terlibat, gen homeotik memainkan peranan penting dalam perkembangan individu, kerana mereka menentukan identiti segmen.

Rujukan

1. Alberch, P., Gould, SJ, Oster, GF, & Wake, DB (1979). Saiz dan bentuk ontogeny dan filogeni. Paleobiologi, 5 (3), 296-317.
2. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Jemputan ke biologi. Macmillan.
3. Gould, SJ (1977). Ontogeni dan filogeni. Akhbar Universiti Harvard.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip bersepadu zoologi. McGraw - Bukit.
5. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi perbandingan, fungsi, evolusi. McGraw-Hill.
6. McKinney, ML, & McNamara, KJ (2013). Heterokroni: evolusi ontogeni. Springer Science & Business Media.