BIOLOGIA ROZWOJU: HISTORIA, CZYM SIĘ ZAJMUJE, ZASTOSOWANIA - BIOLOGIA - 2025

Biologii rozwoju jest badanie procesów ewolucyjnych udział w tworzeniu organizmów wielokomórkowych od poczęcia, urodzenia, wzrost, starzenia się i śmierci.

Procesy te są znane w świecie naukowym jako ontogeneza, termin opisujący wszystkie etapy, przez które przechodzi żywa istota od jej powstania do pełnego rozwoju.

Źródło: atlasdeanatomia.com

Znaczenie biologii rozwoju polega nie tylko na dogłębnym poznawaniu procesu formowania się istot żywych, ale także na przewidywaniu w niektórych przypadkach możliwego pojawienia się anomalii genetycznych, dzięki postępowi naukowemu, który pojawił się w tej dziedzinie.

Historia biologii rozwoju

Wielkie pytanie o pochodzenie i ewolucję życia nawiedziło filozofów i naukowców, którzy w poszukiwaniu zrozumienia procesów ewolucyjnych stworzyli hipotezy i ważne odkrycia w dziedzinie biologii rozwojowej, jeszcze zanim została ona nazwana w ten sposób.

Teoria preformacjonizmu

Była to stara hipoteza genetyczna, która zapewniała, że ​​żywa istota była już w pełni ukształtowana w swojej najdrobniejszej fazie i że jej rozwój następował poprzez wzrost tej istoty. Jego głównymi prekursorami byli Grecy Leucippus z Miletu (V wpne) i Demokryt (V wpne).

Teoria spontanicznego generowania

Grecki filozof Arystoteles (384 pne - 322 pne), uważany za ojca biologii, wskazał, że życie odbywa się na dwa sposoby: poprzez rozmnażanie płciowe, odpowiadając na projekt Boga stwórcy; i poprzez spontaniczne generowanie.

Teoria spontanicznego rodzenia się głosiła, że ​​życie jest generowane przez siłę utworzoną przez połączenie ziemi, powietrza, wody i ognia. Na przykład Arystoteles uważał, że muchy pochodzą ze zgniłego mięsa, a niektóre owady rodziły się z drewna, liści lub skóry zwierząt.

I choć dziś trudno w to uwierzyć, teoria ta była najbardziej akceptowana przez długi czas, dopóki naukowiec Louis Pasteur (1822-1895) nie ustanowił tego, co obecnie nazywa się prawem biogenezy, którego zasada zapewnia, że ​​istota żywy może pochodzić tylko od innej żywej istoty.

Jajko i pochodzenie życia

Na długo przed wkładem Pasteura angielski lekarz William Harvey (1578-1657) poświęcił się badaniu rozwoju kurzych jaj i doszedł do wniosku, że wszystkie żywe istoty rozmnażają się w podobny sposób.

Swoją teorię opublikował w swojej pracy Ćwiczenia z pokolenia zwierząt (1651), w której po raz pierwszy zaproponowano, aby istoty ludzkie rozmnażały się poprzez zapłodnienie komórki jajowej. Stamtąd rozszerzył swoje badania na analizę ssaków.

Zmiany podczas wzrostu

Niemiecki lekarz Caspar Friedrich Wolff (1733-1794), znany jako twórca embriologii, w swoich pracach Theoria Generationis (1759) i De formatione Intestinorum (1769) zaproponował, że rozwój istot żywych wynika z różnicowania, jakim jest produkuje stopniowo.

Jego teoria obala teorię preformacjonizmu, wyjaśniając, że w fazie dorosłej istnieją elementy, których nie ma w fazie embrionalnej, i dlatego doszedł do wniosku, że powstają one w czasie.

Mendel, jeżowiec i probówka

Jeden z najbardziej znaczących wkładów wynikał z eksperymentów zapłodnienia przeprowadzonych pod koniec XIX wieku na jeżowcach, ponieważ stwierdzono, że zapłodnione jajo zawierało elementy od obojga rodziców połączone w jądro.

W 1865 roku Gregor Mendel (1822-1884) przedstawił swoje badania, znane dziś na całym świecie jako Prawa Mendla, w których wyjaśnił dziedziczenie genetyczne przekazywane z ojca na syna.

W 1978 r. Świat miał już pierwszego człowieka urodzonego in vitro, a dziś wiadomo, że pokolenie żywej istoty wymaga połączenia elementów dwóch osobników tego samego gatunku, aby wytworzyć inny o podobnych cechach.

Z naukowego punktu widzenia jest również zrozumiałe, że organizmy składają się z komórek, które powstają dzięki namnożeniu komórki macierzystej.

Badania i zastosowania biologii rozwoju

Biorąc pod uwagę, że naukowcy już wiedzą, w jaki sposób powstaje żywa istota, biologia rozwoju koncentruje się obecnie na prowadzeniu badań nad procesami zachodzącymi podczas formowania się i wzrostu.

Eksperci w dziedzinie biologii rozwoju wyjaśniają, że istnieją dwa rodzaje rozmnażania: płciowy, w którym uczestniczą dwie osobniki różnej płci; i bezpłciowe, w których pojedynczy organizm wytwarza inną osobę, tworząc kopię bez wymiany materiału genetycznego.

Przykładem tego typu rozmnażania są bakterie Escherichia coli lub ameby.

Po aktywności seksualnej lub bezpłciowej biologia rozwoju rozpoczyna swoją pracę, koncentrując się na następujących przedmiotach badań:

Wzrost komórek

Proces ten rozpoczyna się, gdy komórka macierzysta dzieli się na dwie, produkując komórki potomne i stamtąd rozpoczyna się wspomniana faza namnażania komórek.

Aby to osiągnąć, cząsteczki DNA kondensują i tworzą chromosomy, które widziane przez mikroskopy są postrzegane jako struktury w kształcie pręcików z centralnym elementem, który dzieli je na dwa ramiona.

Różnicowanie komórek

Podczas różnicowania komórek niewyspecjalizowana komórka, która nie jest matką, wytwarza inne typy komórek, które będą częścią określonych elementów żywej istoty.

Te typy komórek to miocyty (komórki mięśniowe), hepatocyty (komórki wątroby), sterocyty (komórki jelita) lub neurony (komórki układu nerwowego).

Różnicowanie komórkowe ma również wpływ na kształtowanie się płci osobnika, tak jak zachodzi to w komórkach linii zarodkowych przeznaczonych dla narządów płciowych rozwijającej się istoty.

W tych liniach zarodkowych powstają męskie gamety, proces zwany spermatogenezą; lub oocyty w przypadku kobiet, zwane oogenezą.

Morfogeneza

To proces, który nadaje kształt organom i całemu organizmowi organizmu, poprzez tworzenie tkanek podczas rozwoju embrionalnego.

Wyzwania biologii rozwoju

Biologia rozwoju nieustannie promuje nowe badania związane z formowaniem się istot żywych, mające na celu postęp w zapobieganiu chorobom i anomaliom.

Naukowcy badają nieprawidłowy wzrost komórek, badając choroby, takie jak rak, których charakterystyka polega właśnie na nieprawidłowym namnażaniu się komórek.

Z tego powodu zrozumienie procesów odpowie na wiele niewiadomych i prawdopodobnie przyniesie odkrycie pierwiastków, które jeszcze nie powstały w złożonym rozwoju żywej istoty.

Nieprawidłowy wzrost komórek
Źródło: Wikimedia Commons

Bibliografia

1. Laura Castellano, Guadalupe Martínez, Juan López, Patricia Cuéllar, Jesús García. (2010). Gamety jeżowca jako model do badań zapłodnienia. Zaczerpnięte z pdfs.semanticscholar.org
2. Biologia rozwojowa. (2015). Zrobiono z web.uamex.mx
3. Rozwój biologii metali. (2015). Zaczerpnięte z plato.stanford.edu
4. Andrea Prokop. (2018). Czym jest biologia rozwoju i dlaczego jest ważna? Zaczerpnięte z openaccessgoverment.org
5. Biologia rozwojowa. (2019). Zaczerpnięte z nature.com
6. Conrad H. Waddington. (2019). Rozwój biologiczny. Zaczerpnięte z britannica.com
7. Biologia rozwojowa. (2019). Zaczerpnięte z atlasdeanatomia.com