Entoderma timbul dalam perjalanan evolusi yang digunakan untuk etoderma

Penyiasatan aktiviti semua gen semasa pembangunan embrio cacing bulat Caenorhabditis Elegans. Mendedahkan butiran ontogenetik baru. Ternyata lembaran germinal dalaman - entoderma - memperoleh ciri-ciri khusus sebelum risalah luar - etoderma. Prosedur yang sama untuk pembangunan daun germinal ditemui dalam spesies haiwan lain. Di samping itu, gen yang aktif dalam entoderme adalah rata-rata "lebih tua" daripada gen yang bekerja di lembaran germinal lain. Ini menunjukkan asal usul entoderma yang lebih tua dalam perjalanan evolusi berbanding dengan ectoderma.

Dalam perkembangan embrio, organisma yang agak berbeza, tahap yang serupa boleh dibezakan. Telur yang disenyawakan dibahagikan, membentuk sekeping sel di mana rongga terbentuk (benjolan sel dengan rongga dipanggil blastula). Sebahagian daripada permukaan bola berongga mula menjadi samar di dalam (proses ini dipanggil gastrojulasi), dan sesuatu seperti beg dua lapisan terbentuk (yang dipanggil gastrole). Lapisan luarnya menjadi risalah embrio ectoderm, dari mana perlindungan badan dan sel sensitif terbentuk. Dari lapisan dalaman, yang dipanggil entoderma, sistem pencernaan dan organ dalaman yang lain terbentuk. Haiwan yang membangun hanya oleh dua helai germinal ini - entoderms dan etodermas dipanggil dua lapisan. Ini termasuk usus dan bijirin - organisma yang agak hanya diatur dengan simetri radial, serta span - bahkan lebih mudah disusun haiwan secara umum tanpa simetri dan tisu sebenar.

Dalam haiwan yang lebih kompleks, risalah embrio ketiga - Mesoderma timbul semasa pembangunan embrio. Ini adalah penonjolan entoderma, membentuk lapisan bebas. Sel-sel otot dan rangka berasal dari mesoderma. Haiwan yang berkembang dari tiga daun germinal - dua hala-simetri: mereka mempunyai bahagian kanan dan kiri badan, berbeza dengan, sebagai contoh, ubur-ubur. Bagi fakta bahawa mesoderma muncul dalam evolusi kemudian, entoderma dan etoderma, tidak syak lagi - masih haiwan dua lapisan lebih mudah daripada tiga lapisan, dan mereka telah timbul sebelum ini. Dan dalam artikel baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Alam semula jadi. [1], data yang perlu dikatakan sebagai kesimpulan revolusioner: Entoderma, ternyata, berasal echtoderma . Nampaknya kedua-dua lapisan ini - dua sisi satu gastraul (Rajah 1). Bolehkah salah seorang daripada mereka timbul semasa evolusi sebelum ini?

Tahap pembangunan embrio

Rajah 1. Tahap perkembangan embrio dari telur yang disenyawakan ke gastrula. Angka dari studePedia.org (disesuaikan).

Para saintis memutuskan untuk meneroka proses pembentukan daun germinal, yang memberi tumpuan kepada data aktiviti gen. Agar tidak baik dan tidak ketinggalan sesuatu yang penting, para penyelidik menilai aktiviti semua gen yang bekerja sepanjang perkembangan embrio bulat cacing (Nematod) dari peringkat lima sel ke larva dewasa. Cacing ini - Caenorhabditis Elegans. - Salah satu organisma yang paling terperinci yang dikaji. Sebagai contoh, nasib setiap lima daripada lima sel nukleus pertama diketahui. Ini menjadi mungkin, antara lain, terima kasih kepada perkembangan Nematod yang mengejutkan: mana-mana bahagian Hermaphroditik dewasa terdiri daripada 959 sel (untuk ini, cacing itu dicirikan oleh Ewelle). Di samping itu, sebilangan kecil sel membolehkan secara terperinci untuk mengkaji struktur seluruh badan. Sebagai contoh, sistem cacing saraf yang terdiri daripada 302 neuron digambarkan dengan ketepatan setiap sambungan.

Menggunakan kaedah yang agak baru untuk mengkaji RNA sel individu (CEL-SEQ) *, Para saintis menerima profil ungkapan semua gen cacing, bergantung pada masa dan lokasi dalam embrio yang sedang berkembang. Kaedah komponen utama adalah untuk menyerlahkan kumpulan gen yang khusus dinyatakan dalam ectoderm, entoderm dan mesoderm. Gen yang aktif dalam mesoderm, dijangka disalin kemudian daripada kumpulan lain. Ia tidak dijangka bahawa program ekspresi entoderma dilancarkan lebih awal daripada gen etoderma diaktifkan. Ternyata lembaran germinal ini memperoleh ciri-ciri ciri mereka pada masa yang sama.

Untuk memeriksa sama ada perintah pembangunan lembaran germinal bukanlah ciri nematod sahaja, saintis menyiasat profil ekspresi gen dan dalam organisma lain: Sponges ( Amphimedon Queenslandica. ), Actinia ( Vectensis Nematostella. ) dan katak ( Xenopus Tropicalis. ). Dalam semua haiwan ini, trend itu adalah sama: ahli ortologi gen yang dinyatakan dalam nematod di entoderma, "termasuk" semasa pembangunan embrio adalah yang pertama (Rajah 2). Ternyata embrio haiwan yang berbeza, Entoderma muncul lebih awal daripada EtoDerma. Tetapi adakah ini bermakna bahawa dalam evolusi entoderma berasal dari awal?

Gen yang aktif dalam entoderm dan etoderma

Rajah 2. Gen yang aktif dalam entoderm, "Mula" dalam pelbagai jenis haiwan lebih awal daripada EtoDerma dan Gen Mesoderm. Dalam barisan terakhir data yang berkaitan dengan span, ia menunjukkan bahawa gen EtoDerma mula menyatakan diri mereka tidak lewat daripada entodermal. Ini disebabkan oleh fakta bahawa gen ectodermal span menunjukkan aktiviti hanya melalui transkrip ibu yang kekal di dalam sel telur. Angka dari [1].

Oleh kerana saintis telah mengenal pasti gen yang aktif dalam lembaran germinal yang berbeza, maka kaedah bioinformatic menjadi mungkin untuk menentukan usia evolusi gen ini. Secara umum, ini dilakukan seperti berikut: Pokok Phylogenetic diambil dengan pelbagai organisma dan untuk setiap kajian gen ditentukan, yang juga mempunyai urutan untuk kali pertama, cukup serupa dengan gen ini. Jadi saintis mendapati bahawa gen yang menyatakan dalam cacing entoderm Caenorhabditis Elegans. , secara purata, gen yang lebih lama aktif dalam lembaran germinal lain. Ini adalah hujah yang kuat memihak kepada fakta bahawa entoderma timbul semasa evolusi lebih awal daripada etoderma.

Penemuan sedemikian sangat penting untuk Teori kemunculan multicellularity . Menurut salah seorang daripada mereka, satu hari sel dengan flagellas menyerupai hoanoflagellyt moden, "memutuskan" untuk bersatu menjadi struktur sfera dengan rongga pencernaan di dalamnya. Penyelidik membandingkan gen wakil kumpulan uniselular ini ( Monosiga Brevicolli. ) Dengan gen, secara selektif dinyatakan dalam tiga helai germinal Nematodes. Ternyata bahagian ortologi gen Monosiga. Di atas antara gen, aktif di entoderma. Ini tidak menghairankan, memandangkan gen yang bekerja di entoderme terutamanya bertanggungjawab untuk fungsi pemakanan: pengeluaran tenaga, metabolisme dan pengangkutan, - iaitu, persoalan tentang kepentingan keutamaan bagi mana-mana badan.

Oleh itu, dengan mengambil kira prosedur untuk berlakunya lapisan, seseorang boleh mengemukakan model pembentukan multicellular:

  1. Pada mulanya terdapat bola sel dengan api, yang atas sebab tertentu ia adalah berfaedah untuk membentuk satu struktur (contohnya, mereka boleh menangkap dan mencerna pengeluaran yang lebih besar), sel-sel ini menjadi pendahulu Entoderm. ;
  2. Bola ditutup dengan lapisan sel lain yang mengkhususkan diri dalam interaksi dengan persekitaran luaran - muncul Etoderma. ;
  3. Antara entoderma dan etoderma, lapisan ketiga terbentuk - Mesoderma. Dari mana struktur yang dibangunkan untuk membuat pergerakan yang kompleks.

Ketiga-tiga lapisan memberikan peluang yang luar biasa, dan reka bentuk tiga lapisan membenarkan pelbagai organisma yang kompleks. Tetapi semuanya bermula dengan entoderma - lembaran germinal yang paling penting untuk hidup.

  1. Hashimshony T., Feder M., Levin M., Hall B.K., Yanai I. (2015). Transkriptik spatiotembor mendedahkan sejarah evolusi lapisan kuman endoderm. Alam semula jadi. . 519. , 219-222;
  2. Penjujukan sel tunggal (versi - Metazoa);
  3. Kaedah telah membangunkan kaedah untuk menganalisis ekspresi gen pada tahap sel individu.

Ontogenesis. - Pembangunan badan individu dari awal kewujudan ke akhir hidup.

Dalam ontogenesis haiwan, dua tempoh dibezakan - embrio. и Posthambrium. .

Pembangunan embrio (kuman) merangkumi proses dari pembahagian pertama Zygotes sebelum keluar dari telur atau kelahiran dan di kebanyakan haiwan termasuk tiga peringkat utama: menghancurkan, gastra dan organogenesis.

Memisahkan UP - Ini adalah tujuh atau lapan fisi mitosis berturut-turut dari Zygota.

Apabila menghancurkan, anak-anak syarikat ( Blastomeres. ) Jangan menyimpang dan tidak meningkatkan saiznya. Dengan setiap bahagian berikut, dimensi dimensi mereka.

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

Telur dengan bekalan kecil nutrien dibahagikan sepenuhnya, iaitu, menghancurkan lengkap berlaku. Sekiranya telur mengandungi sejumlah besar kuning telur, maka penghancuran separa diperhatikan - hanya cakera sitoplasma dengan kernel dibahagikan, dan Yolk itu sendiri tetap tidak berubah (contohnya, dalam burung).

Berakhir menghancurkan pembentukan embrio multiselular tunggal - letupan.

Blastula. - Ini adalah embrio sfera, yang dindingnya ( Blastoderm. ) dibentuk oleh satu lapisan sel, dan di dalam - rongga ( Blastocel. ).

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

Selepas menghancurkan ada proses Gastralisasi Yang dicirikan oleh pergerakan sebahagian daripada bahan sel dari permukaan letupan di dalam, ke tempat-tempat organ masa depan. Hasil daripada pergerakan ini, gastrol terbentuk.

Gastrol. - embrio dua lapisan, yang terdiri daripada dua risalah germinal: luar ( Etoderma. ) dan dalaman ( Entoderm. ).

Lancer gastrolus timbul dalam patch blastoderma dalam rongga bustice.

Rongga dalaman gastraul dipanggil Usus utama. . Ia mengikat ke lubang tengah luar ( Blastopor. ) yang menjadi Mulut utama. .

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

Pada peringkat dua daun germinal, perkembangan span dan gembala berakhir.

Semua haiwan lain telah terus berkembang, dan lembaran Germistiga yang ketiga terbentuk - Mesoderma. . Ia terbentuk dari entoderma dan sentiasa terletak di antara ecto dan entoderm dalam rongga badan utama.

Pembezaan sel lagi sel-sel setiap daun embrio membawa kepada pembentukan tisu dan organ, iaitu. histoom. и Organogenesis .

Dari entoderma. Bentuk Chord. - Skeleton dalaman dalam bentuk helai berat yang fleksibel, yang terletak di sebelah dorsal. Seterusnya, Chord Vertebrata digantikan oleh tulang belakang, dan hanya dalam beberapa haiwan (contohnya, dalam ikan rawan), residunya disimpan sepanjang hayat.

Of. Etoderma. terletak di atas kord itu sendiri, menonjol plat saraf. . Kemudian tepi plat naik dan ditutup. Bentuk Tube saraf - Konsep sistem saraf pusat. Membentuk Neurula .

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

Awal neurula.

Tiub saraf, kord dan usus mencipta Organ-organ kompleks paksi. Embrio yang menentukan simetri dua hala badan.

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

Lewat neurula.

Fabrik dan organ berkembang sama rata dalam semua haiwan tiga lapisan.

Of. Etoderma. Vertebrata dibentuk oleh sistem saraf, deria, meliputi epitel dengan kelenjar dan struktur derivatif (rambut, bulu, kuku, cakar, dll.).

Of. Entoderm. Organ-organ sistem pencernaan dan pernafasan terbentuk: epithelium usus tengah, hati dan pankreas, insang, cahaya, gelembung berenang, serta kelenjar tiroid.

Of. Mesoderm. Kain otot terbentuk, semua jenis tisu penghubung (sebagai contoh, dermis kulit, badan vertebral), sistem darah, organ pengasingan, kelenjar seks.

Embrio sedang berkembang sebagai satu organisma di mana semua sel, fabrik dan organ berada dalam kerjasama yang erat.

Peperiksaan Biologi sering disebutkan dalam struktur dan lembaran germinal. Apa ini? Maklumat apa yang anda perlu ingat untuk menjawab soalan ini tanpa kesukaran? Mari berurusan dengan!

Mahu sejuk untuk mempersiapkan peperiksaan? Daftar untuk pelajaran percubaan percuma dalam maksimum! Anda akan mempelajari keseluruhan struktur EGE-2021, akan membezakan tugas-tugas yang kompleks dari bahagian pertama, mendapatkan cadangan yang berguna dan belajar bagaimana untuk mempersiapkan peperiksaan maksimum.

Struktur dan lembaran germinal

Bahagian teoritis

Selepas spermatozoide membaja telur, maklumat genetik mereka menggabungkan dan Diploid Zygote terbentuk. Selepas ini, acara sel mula tidak dibahagikan dan dalam masa membentuk satu lapisan neurulu. Berikut adalah lapisan ini dan dipanggil lembaran germinal.

Struktur dan lembaran germinal

Terdapat cara mudah untuk mengingati lokasi daun. EtoDerma adalah lapisan luar, dan entoderma adalah dalaman. Surat "K" dalam abjad pergi lebih awal daripada huruf "H", jadi ectoderma terletak di luar embrio. Mesoderma adalah daun embrio purata dan, jadi ia berlaku bahawa huruf "M" adalah antara "K" dan "N".

Terdapat satu lagi cara bagi mereka yang menentang kimia: Anda boleh mengingati bahan kimia eksotermik dan endotermik. Dengan tindak balas exothermic, tenaga diserlahkan keluar (dari Latin "exo" - ke luar), dan dengan tenaga endotermik diserap dalam (dari "endo" - di dalam). Dan mesoderma adalah risalah yang antara etoderm dan entoderma.

Selepas kita teringat dengan tepat di mana setiap daun germinal terletak, adalah penting untuk merealisasikan apa fabrik, organ dan sistem sistem yang dibentuk dari setiap daripada mereka.

Apa yang terbentuk dari etoderma?

  1. Sistem saraf adalah kain gugup yang membentuk kepala dan saraf tunjang, saraf dan beberapa sel penganalisis yang berbeza (contohnya, lensa mata).
  2. Epitelium dan derivatifnya (kulit, kuku, cakar, tanduk), serta kelenjar kulit. Semua struktur ini dibentuk oleh kain epitelium.
  3. enamel gigi.

Lyfhak untuk menghafal. Bolehkah anda menyentuh mata anda? Atau adakah mereka merasakan menyentuh endings saraf pada kulit? Dan sentuh kulit atau rambut? Ya. Luangkan selari, ectoderma - lapisan luar dan apa yang anda boleh sentuh, terutamanya dibentangkan dari ectoderma.

Apa yang terbentuk dari entoderma?

  1. sistem penghadaman
  2. sistem pernafasan
  3. Sistem terpilih
  4. kelenjar endokrin

Lyfhak untuk menghafal. Sistem organ ini kita panggil badan dalaman. Entoderma - lapisan dalaman dan organ dalaman terbentuk daripadanya.

Apa yang terbentuk dari mesoderm?

  1. Otot
  2. Skeleton - tulang rawan dan tulang
  3. buah pinggang
  4. Cardiovary - Sistem Sserder Vaskular, Pembuluh darah dan sel
  5. Seksual dan ovari

Lyfhak untuk menghafal. Semua struktur ini terdiri daripada tisu otot dan penghubung, ia adalah jenis fabrik yang dibentangkan dari mesoderm.

Struktur dan lembaran germinal

Struktur dan Lembaran Germinal: Bahagian Praktikal

Mari kita selesaikan tugas di mana struktur dan lembaran germinal disebutkan. Saya menarik perhatian anda bahawa topik ini terdapat dalam tugas selama 2 dan 3 mata.

Contoh 1. Penubuhan antara struktur tubuh manusia dan risalah kuman, ia terbentuk.

Struktur badan Leaf Germ.
A) reseptor sakit b) rambut b) limfa g) darah d) plat kuku 1) mesoderma 2) etoderma

Sekarang, selepas perbincangan tentang bahan teoritis, tugas ini tidak kelihatan sukar bagi kita. Ectoderma -nage English Lettle, daripadanya dibentuk oleh struktur-struktur yang kita boleh "sentuh". Iaitu, dari pilihan yang disenaraikan di sini - ini adalah reseptor sakit, rambut dan plat kuku. Mesoderma adalah risalah embrio purata, tisu penyambung dan otot tidak terputus. Darah dan limfa terbentuk dengan kain konifer dan terbentuk dari mesoderm.

Jawab: 22112.

Contoh 2. Namakan kuman haiwan tulang belakang, yang ditunjukkan dalam angka nombor 2. Apakah jenis tisu dan sistem sistem yang dibentuk daripadanya?

Struktur dan lembaran germinal

Lukisan yang serupa dengan ini, kami telah dipertimbangkan hari ini. Rajah 2 menandakan daun embrio, yang antara dua yang lain, dan oleh itu - mesoderma. Mesoderm dibentuk dengan menghubungkan dan tisu otot, sistem kardiovaskular dan muskuloskeletal.

Semoga berjaya! Sekiranya anda ingin cepat dan berkesan mempersiapkan peperiksaan mengenai Biologi, perhatikan kursus kami, baca ulasan mengenai mereka. Dan ikuti blog tidak terlepas analisis tugas lain!

Добавить комментарий