Entoderma muncul dalam perjalanan evolusi yang digunakan untuk Etoderma

Investigasi kegiatan semua gen selama pengembangan embrio cacing bulat Caenorhabditis Elegans. Terungkap detail ontogenetik baru. Ternyata lembaran germinal dalam - Entoderma - mengakuisisi fitur-fitur spesifiknya sebelum selebaran eksternal - etoderma. Prosedur yang sama untuk pengembangan daun germinal ditemukan pada spesies hewan lainnya. Selain itu, gen yang aktif di Entoderme rata-rata "lebih tua" daripada gen yang bekerja di lembar germinal lainnya. Ini menunjukkan asal yang lebih lama dari Entoderma dalam perjalanan evolusi dibandingkan dengan ectoderma.

Dalam perkembangan embrionik organisme yang cukup berbeda, tahap serupa dapat dibedakan. Telur yang dibuahi dibagi, membentuk benjolan sel di mana rongga terbentuk (benjolan sel dengan rongga disebut BLASTula). Sebagian dari permukaan bola berongga mulai tidak jelas di dalam (proses ini disebut gastrojulation), dan sesuatu seperti tas dua lapis terbentuk (yang disebut gastrole). Lapisan luarnya menjadi leaflet embrionik ectoderm, dari mana penutup tubuh dan sel sensitif terbentuk. Dari lapisan dalam, yang disebut Entoderma, sistem pencernaan dan organ internal lainnya terbentuk. Hewan yang hanya berkembang oleh dua lembar germinal - Entoderms dan etoderma disebut dua lapis. Ini termasuk usus dan biji-bijian - organisme yang cukup sederhana dengan simetri radial, serta spons - bahkan lebih mudah diatur hewan pada umumnya tanpa simetri dan jaringan nyata.

Pada hewan yang terorganisir lebih kompleks, selebaran embrionik ketiga - Mesodaerma muncul selama perkembangan embrionik. Ini adalah tonjolan Entoderma, membentuk lapisan independen. Sel-sel otot dan kerangka berasal dari mesoderma. Hewan yang berkembang dari tiga daun germinal - simetris bilateral: mereka memiliki sisi kanan dan kiri tubuh, berbeda dengan, misalnya ubur-ubur. Adapun fakta bahwa Mesodaerma muncul dalam evolusi kemudian, Entoderma dan Etoderma, tidak diragukan lagi - masih dua lapis hewan lebih mudah daripada tiga lapisan, dan mereka telah muncul sebelumnya. Dan dalam artikel baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Alam. [1], Data dari mana harus dikatakan sebagai kesimpulan revolusioner: Entoderma, ternyata, asal echtoderma . Tampaknya kedua lapisan ini - dua sisi dari satu gastrul (Gbr. 1). Mungkinkah salah satu dari mereka muncul selama evolusi sebelumnya?

Tahap pengembangan embrio

Gambar 1. Tahapan pengembangan embrio dari telur yang dibuahi ke gastrula. Gambar dari Studopedia.org (diadaptasi).

Para ilmuwan memutuskan untuk mengeksplorasi proses pembentukan daun germinal, dengan fokus pada data aktivitas gen. Agar tidak baik-baik saja dan jangan sampai ketinggalan sesuatu yang penting, para peneliti menilai aktivitas semua gen yang bekerja sepanjang seluruh perkembangan embrionik cacing bulat (nematoda) dari tahap lima sel ke larva dewasa. Cacing ini - Caenorhabditis Elegans. - Salah satu organisme belajar yang paling rinci. Misalnya, nasib masing-masing dari lima sel nukleus pertama diketahui. Ini menjadi mungkin, antara lain, berkat perkembangan nematoda yang secara mengejutkan: setiap bagian hermafrodit dewasa terdiri dari tepatnya 959 sel (untuk ini, cacing ditandai dengan EWELLE). Selain itu, sejumlah kecil sel memungkinkan secara detail untuk mempelajari struktur seluruh tubuh. Misalnya, sistem cacing saraf yang terdiri dari 302 neuron dijelaskan dengan akurasi setiap koneksi.

Menggunakan metode yang relatif baru untuk mempelajari RNA sel individual (CEL-SEQ) *, para ilmuwan menerima profil ekspresi semua gen cacing, tergantung pada waktu dan lokasi dalam pengembangan embrio. Metode komponen utama adalah untuk menyoroti kelompok gen yang secara khusus diekspresikan dalam ektoderm, Endoderm dan Mesoderm. Gen aktif pada Mesoderm, diharapkan ditranskripsi lebih lambat daripada kelompok lain. Itu tidak terduga bahwa program ekspresi Entoderma diluncurkan lebih awal dari gen Etoderma diaktifkan. Ternyata bahwa lembar germinal ini memperoleh fitur karakteristik mereka pada saat yang sama.

Untuk memeriksa apakah urutan pengembangan lembar germinal bukan fitur nematoda saja, para ilmuwan menyelidiki profil ekspresi gen dan dalam organisme lain: spons ( Amphimedon Queenslandica. ), Actinia ( Nematostella vectensis. ) dan katak ( Xenopus tropicalis. ). Dalam semua hewan-hewan ini, trennya sama: ahli atternologi gen yang diekspresikan dalam nematoda di Entoderma, "termasuk" selama perkembangan embrionik adalah yang pertama (Gbr. 2). Ternyata embrio hewan yang berbeda, Entoderma muncul lebih awal dari Etoderma. Tetapi apakah ini berarti bahwa dalam evolusi Entoderma berasal sebelumnya?

Gen aktif di Entoderm dan Etoderma

Gambar 2. Gen aktif dalam Entoderm, "Mulai" dalam berbagai jenis hewan lebih awal daripada gen Etoderma dan Mesoda. Di baris terakhir data yang terkait dengan spons, ditunjukkan bahwa gen Etoderma mulai mengekspresikan diri selambat-lambatnya daripada Entodermal. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa gen ectodermal spons hanya menunjukkan aktivitas melalui transkrip ibu yang tetap berada di sel telur. Gambar dari [1].

Karena para ilmuwan telah mengidentifikasi gen yang aktif di berbagai lembar germinal, maka metode bioinformatik menjadi mungkin untuk menentukan usia evolusi gen-gen ini. Secara umum, ini dilakukan sebagai berikut: Pohon filogenetik diambil dengan berbagai organisme dan untuk setiap gen belajar ditentukan, yang juga memiliki urutan untuk pertama kalinya, cukup mirip dengan gen ini. Jadi para ilmuwan menemukan bahwa gen yang mengekspresikan cacing entoderm Caenorhabditis Elegans. , Rata-rata, gen yang lebih tua aktif di lembar germinal lainnya. Ini adalah argumen kuat yang mendukung fakta bahwa Entoderma muncul selama evolusi lebih awal dari Etoderma.

Penemuan seperti itu sangat penting untuk Teori munculnya multiseluler . Menurut salah satu dari mereka, satu hari sel dengan flagellas menyerupai Hoanoflagellyt modern, "memutuskan" untuk bersatu dalam struktur bola dengan rongga pencernaan di dalamnya. Peneliti membandingkan gen perwakilan dari kelompok uniseluler ini ( Monosiga Brevicolli. ) Dengan gen, secara selektif diekspresikan dalam tiga lembar germinal nematoda. Ternyata proporsi ahli ortologis gen Monosiga. Di antara gen, aktif di Entoderma. Ini tidak mengherankan, mengingat bahwa gen yang bekerja di Entoderme terutama bertanggung jawab atas fungsi gizi: produksi energi, metabolisme dan transportasi, - yaitu, pertanyaan-pertanyaan kepentingan prioritas bagi tubuh mana pun.

Jadi, dengan mempertimbangkan prosedur untuk terjadinya lapisan, seseorang dapat menyerahkan model pembentukan multiseluler:

  1. Pada awalnya ada bola sel dengan api, yang untuk beberapa alasan itu menguntungkan untuk membentuk satu struktur (misalnya, bersama-sama mereka dapat menangkap dan mencerna produksi lebih besar), sel-sel ini menjadi pendahulu Entoderm. ;
  2. Bola ditutupi dengan lapisan sel lain yang berspesialisasi dalam interaksi dengan lingkungan eksternal - muncul Etoderma ;
  3. Antara Entoderma dan Etoderma, lapisan ketiga dibentuk - Mesodaerma Dari mana struktur dikembangkan untuk membuat gerakan kompleks.

Ketiga lapisan memberi tubuh peluang luar biasa, dan desain tiga lapis memungkinkan banyak variasi organisme kompleks. Tetapi semuanya dimulai dengan Entoderma - lembaran germinal yang paling penting untuk kehidupan.

  1. Hashimshony T., Feder M., Levin M., Hall B.K., Yanai I. (2015). Transcriptomics spatiotempor mengungkapkan sejarah evolusi dari lapisan kuman endoderm. Alam. . 519. , 219-222;
  2. Sekuensing sel tunggal (versi - metazoa);
  3. Metode telah mengembangkan metode untuk menganalisis ekspresi gen pada tingkat sel individu.

Ontogenesis - Perkembangan individu tubuh dari awal keberadaan hingga akhir kehidupan.

Dalam ontogenesis hewan, dua periode dibedakan - embrio и Posthamplium. .

Perkembangan embrionik (kuman) meliputi proses dari divisi pertama zigot sebelum keluar telur atau kelahiran dan pada sebagian besar hewan mencakup tiga tahap utama: penghancuran, lambung dan organogenesis.

Memperlihatkan - Ini adalah tujuh atau delapan fisian mitosis berturut-turut dari Zygota.

Saat menghancurkan, anak perusahaan ( Blastomeres. ) Jangan menyimpang dan tidak bertambah ukurannya. Dengan setiap divisi berikut, dimensinya berkurang.

13-04-2018 10-08-41.jpg.

Telur dengan pasokan kecil nutrisi dibagi sepenuhnya, mis., Penghancuran total terjadi. Jika telur mengandung sejumlah besar kuning, maka penghancuran parsial diamati - hanya disk sitoplasma dengan kernel yang terbagi, dan kuning telur itu sendiri tetap tidak berubah (misalnya, dalam burung).

Berakhir menghancurkan pembentukan embrio multiseluler lapisan tunggal - BLASTULY.

Blastula - Ini adalah embrio bulat, yang temboknya ( Blastoderm ) dibentuk oleh satu lapisan sel, dan di dalam - rongga ( blastocel. ).

13-04-2018 10-08-51.jpg.

Setelah menghancurkan ada proses Gastralisasi yang ditandai dengan pergerakan bagian dari bahan sel dari permukaan Blastule di dalam, ke tempat-tempat organ masa depan. Sebagai hasil dari gerakan-gerakan ini, gastrol terbentuk.

Gastrol. - Embrio dua lapis, terdiri dari dua selebaran germinal: luar ( Etoderma ) dan internal ( Entoderm. ).

Gastrolus Lancer muncul di sepetak Blastoderma di rongga hinggap.

Rongga internal gastraul disebut Usus primer. . Ini mengikat ke lubang tengah luar ( Blastopor. ) itu menjadi Mulut primer. .

09-04-2018 14-37-39.jpg.

Pada tahap dua daun germinal, perkembangan spons dan gembala berakhir.

Semua hewan lain telah melanjutkan pengembangan, dan lembaran kuman ketiga terbentuk - Mesodaerma . Ini terbentuk dari Entoderma dan selalu terletak di antara ECTO dan Entoderm di rongga tubuh primer.

Diferensiasi sel lebih lanjut dari setiap daun embrionik mengarah pada pembentukan jaringan dan organ, mis. histoom. и Organogenesis .

Dari Entoderma. Formulir akord - Kerangka dalam dalam bentuk untai berat yang fleksibel, terletak di sisi dorsal. Selanjutnya, Chord vertebrata digantikan oleh tulang belakang, dan hanya pada beberapa hewan (misalnya, dalam ikan kartilago), residunya disimpan sepanjang hidup.

Dari Etoderma Terletak di atas akor itu sendiri, menonjol piring saraf . Kemudian tepi piring naik dan ditutup. Formulir tabung saraf - Konsep sistem saraf pusat. Membentuk Neurula. .

09-04-2018 11-50-27 - salin - copy.jpg

Neurula awal

Tabung saraf, akor dan usus menciptakan Organ Kompleks Aksial Embrio yang menentukan simetri bilateral tubuh.

09-04-2018 11-50-08 - Salin (2) .jpg

Neurula akhir

Kain dan organ berkembang secara merata di semua hewan tiga lapis.

Dari Etoderma Vertebrata dibentuk oleh sistem saraf, indera, menutupi epitel dengan kelenjar dan struktur derivatif (rambut, bulu, kuku, cakar, dll.).

Dari Entoderm. Organ-organ sistem pencernaan dan pernapasan terbentuk: epitel usus tengah, hati dan pankreas, insang, cahaya, gelembung berenang, serta kelenjar tiroid.

Dari Mesoderm. Kain otot terbentuk, semua jenis jaringan ikat (misalnya, dermis kulit, tubuh vertebral), sistem darah, organ isolasi, kelenjar jenis kelamin.

Embrio berkembang sebagai organisme tunggal di mana semua sel, kain dan organ berada dalam kerja sama yang erat.

Ujian Biologi sering disebutkan dalam struktur dan lembaran germinal. Apa itu? Informasi apa tentang Anda harus ingat untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini tanpa kesulitan? Mari kita berurusan!

Ingin tenang untuk mempersiapkan ujian? Mendaftar untuk pelajaran uji coba gratis secara maksimal! Anda akan mempelajari seluruh struktur EGE-2021, akan membedakan tugas-tugas yang kompleks dari bagian pertama, dapatkan rekomendasi yang bermanfaat dan belajar bagaimana mempersiapkan ujian secara maksimal.

Struktur dan lembaran germinal

Bagian teoritis

Setelah spermatozoide memupuk telur, penggabungan informasi genetik mereka dan zigot diploid terbentuk. Setelah ini, acara sel mulai tanpa lezat dan dalam waktu membentuk neurulu tiga lapis. Inilah lapisan-lapisan ini dan disebut lembar germinal.

Struktur dan lembaran germinal

Ada cara sederhana untuk mengingat lokasi daun. Etoderma adalah lapisan luar, dan Entoderma internal. Huruf "K" dalam alfabet berjalan lebih awal dari huruf "H", jadi ectoderma terletak di bagian luar embrio. Mesodaerma adalah daun embrionik rata-rata dan, jadi itu terjadi bahwa huruf "M" adalah antara "K" dan "n".

Ada cara lain bagi mereka yang menentang kimia: Anda dapat mengingat kembali bahan kimia eksotermik dan endotermik. Dengan reaksi eksotermik, energi disorot di luar (dari latin "exo" - ke luar), dan dengan energi endotermik diserap dalam (dari "endo" - di dalam). Dan Mesodaerma adalah selebaran yang antara etoderm dan Entoderma.

Setelah kami ingat persis di mana masing-masing daun germinal berada, penting untuk mewujudkan kain, organ, dan sistem sistem apa yang dibentuk dari masing-masing.

Apa yang dibentuk dari etoderma?

  1. Sistem saraf adalah kain gugup yang membentuk kepala dan tulang belakang, saraf dan beberapa sel dari berbagai analisis (misalnya, lensa mata).
  2. Epitel dan turunannya (kulit, paku, cakar, tanduk), serta kelenjar kulit. Semua struktur ini dibentuk oleh kain epitel.
  3. Enamel gigi

Lyfhak untuk menghafal. Bisakah kamu menyentuh matamu? Atau apakah mereka merasa menyentuh ujung saraf pada kulit? Dan menyentuh kulit atau rambut? Iya. Habiskan paralel, ectoderma - lapisan luar dan apa yang dapat Anda sentuh, terutama diletakkan dari ectoderma.

Apa yang dibentuk dari Entoderma?

  1. sistem pencernaan
  2. sistem pernapasan
  3. Sistem selektif
  4. kelenjar endokrin

Lyfhak untuk menghafal. Sistem organ ini kami sebut tubuh internal. Entoderma - lapisan dalam dan organ internal terbentuk darinya.

Apa yang terbentuk dari Mesoderm?

  1. Otot
  2. Kerangka - tulang rawan dan tulang
  3. ginjal
  4. Sistem SSerder kardiovary - vaskular, pembuluh darah dan sel
  5. Seksual dan ovarium

Lyfhak untuk menghafal. Semua struktur ini terdiri dari otot dan jaringan ikat, itu adalah jenis kain yang diletakkan dari Mesoderm.

Struktur dan lembaran germinal

Struktur dan lembar germinal: bagian praktis

Mari kita selesaikan tugas-tugas di mana struktur dan lembaran germinal disebutkan. Saya menarik perhatian Anda bahwa topik ini ditemukan dalam tugas untuk 2 dan 3 poin.

Contoh 1. Pembentukan antara struktur tubuh manusia dan selebaran kuman, terbentuk.

Struktur tubuh Daun kuman
A) reseptor rasa sakit b) rambut b) lymph g) darah d) piring kuku 1) Mesodaerma 2) Etoderma

Sekarang, setelah diskusi materi teoretis, tugas ini tampaknya tidak sulit bagi kita. Ectoderma -nage lettle inggris, dari itu dibentuk oleh struktur yang dapat kita "sentuh". Artinya, dari opsi yang tercantum di sini - ini adalah reseptor rasa sakit, piring rambut dan kuku. MesodaMa adalah leaflet embrionik rata-rata, jaringan penghubung dan otot tidak terlatih. Darah dan getah bening dibentuk dengan kain konifer dan terbentuk dari mesoderm.

Menjawab: 22112.

Contoh 2. Beri nama kuman hewan tulang belakang, ditunjukkan pada angka angka 2. Jenis jaringan dan sistem sistem apa yang dibentuk dari itu?

Struktur dan lembaran germinal

Gambar yang mirip dengan ini, kami sudah mempertimbangkan hari ini. Gambar 2 menandai daun embrionik, yaitu antara dua lainnya, dan karenanya - Mesoderma. Mesoderm dibentuk dengan menghubungkan dan jaringan otot, sistem kardiovaskular dan muskuloskeletal.

Semoga berhasil! Jika Anda ingin mempersiapkan ujian dengan cepat dan efektif untuk biologi, perhatikan kursus kami, baca ulasan tentang mereka. Dan ikuti blog untuk tidak ketinggalan analisis tugas lain!

Добавить комментарий