Erinevad elusolendid alustavad oma teket läbi protsessi, mida nimetatakse embrüonaalseks arenguks, mis kirjeldab kõiki faase, mille embrüo läbib kuni elusolendi tekkeni. Sellised transformatsioonid on keerulised ja organismide poolt väga hästi kontrollitavad. Muidu oleks elu ise võimatu.
Pole kahtlustki, et kalade embrüonaalne areng on sama vapustav kui kõigi teiste loomade oma. Uue elu kujunemiseks toimuvad protsessid on põnevad. Selles artiklis räägime teile, kuidas kala moodustub. See on tõesti huvitav!
Embrüonaalne areng: üldmõisted
Enne kui rääkida kalade embrüonaalsest arengust, oleks hea õppida veidi embrüoloogiast üldiselt.
Alustuseks on erinevat tüüpi mune, olenev alt munakollase struktuurist. Need võivad olla isolecitos (nagu imetajatel), tsentolecitos (lülijalgsed) ja telolecitos (molluskid, kalad, roomajad, linnud või kahepaiksed). Igal juhul on embrüo arengus kolm faasi, mis on järgmised:
1. Segmentatsioon
Uue elusolendi loomiseks hakkab ainuke muna sees eksisteeriv rakk pidev alt jagunema. Uute rakkude ilmumisel moodustab väike kiht, mida nimetatakse blastulaks, muna sisse "augu" .
2. Gastrulatsioon
Blastula moodustanud rakud hakkavad ümber organiseeruma ja liikuma, nii et "täidavad" varem tekkinud augu. Formaalselt on see tuntud kui blastomeeride ränne või invaginatsioon.
3. Diferentseerumine ja organogenees
Kui kõik rakud on õigesse kohta jõudnud, toimub keeruliste protsesside ahel, mis “ütleb” igale rakule, kelleks saada. Teisisõnu algab rakkude diferentseerumine. Tänu sellele moodustuvad koed ja elundid, mis fikseerivad uue arendatava isendi struktuuri.
Lisaks ei saa me ignoreerida mõju, mida keskkond avaldab kalade embrüonaalsele arengule, kuigi seda esineb ka teistel loomaliikidel. Munad lõpetavad oma tsükli tõenäolisem alt – st kooruvad pojad –, kui ümbritseva õhu temperatuur ei muutu rohkem kui 8°C.
Kui seda ei juhtu ja nad läbivad äärmuslikke temperatuure, on nende koorumise tõenäosus väiksem ja suurem tõenäosus, et pojad sünnivad tõsiste kõrvalekalletega või ei ela esimestel tundidel üle.
Kuidas kulgeb kalade embrüonaalne areng?
Nüüd, kui me teame embrüoloogia põhimõisteid, selgitame lühid alt erinevaid etappe, mille kalaembrüo telolecito muna sees enne sündi läbib:
1. Sügootiline faas
Kui isasloom on munaraku viljastanud, jääb see sigootsesse olekusse kuni esimese jagunemiseni. Kui kaua see protsess aega võtab? Kõik sõltub liigist ja vee temperatuurist. Näiteks sebrakala vajab pärast viljastamist 40 minutit, et teha esimene lõhustamine.
Kuigi võib arvata, et sügootilises faasis muutusi ei toimu, on tõsi see, et munaraku sees toimub palju protsesse, mis hiljem viivad uue elu sünnini.
2. Segmenteerimisfaas
Algab, kui toimub sügoodi esimene jagunemine.Kaladel on meroblastiline segmentatsioon, mis tähendab, et ainult osa munast hakkab jagunema rohkemateks rakkudeks. See juhtub seetõttu, et nende munadel on munakollane, mis piirab embrüo arengupiirkonda. Seetõttu on sellel segmenteerimiseks vähem ruumi.
Jaotused – nii vertikaalsed kui ka horisontaalsed – on kiired ja sünkroniseeritud, mille tulemuseks on kettakujuline blastula, rakkude hunnik munakollase sees.
3. Gastrulatsioonifaas
Selles kolmandas faasis toimub rakkude ümberkorraldamine morfogeneetiliste liikumiste kaudu (nii et neil kõigil oleks sama informatsioon). Kalade embrüonaalses arengus nimetatakse seda etappi involutsiooniks.
Seda faasi iseloomustab rakkude jagunemise kiiruse vähenemine ja kasvu puudumine. Samuti juhtub palju huvitavaid asju, kuna moodustuvad näiteks endoderm, ektoderm ja diskogastrula.Kõik need rakukihid on need, mis vastutavad elundite, luustiku ja kõigi uue olendi moodustavate osade loomise eest.
4. Diferentseerumisfaas
Nüüd on aeg, mil ilmuvad konkreetsed elundid, mis võimaldavad uue isendi tuvastada. Näiteks selles diferentseerumisfaasis tekivad pea- (aju), optilised (silmad) ja blastopoori (päraku) vesiikulid.
Tasapisi tekivad ka lülisamba luud, lihased ja muud organid: epidermis, pärisnahk, närvisüsteem, seedetrakt, suguelundid, vereringesüsteem jne.
Kui isend on täiuslikult moodustunud, on aeg kooruda, mis on kalade embrüonaalse arengu viimane etapp. Sündides on neil juba sama kuju kui täiskasvanuna, kuid väikese suurusega. Justkui oleksid nad oma vanemate täpne koopia!
Kuigi vastsündinud kaladel on kõik elundid ja bioloogilised süsteemid juba moodustunud, ei ole nad elu alguses alati funktsionaalsed. Tegelikult jätavad mõned osa munakollast endale, et jätkata sellega toitmist esimestel elupäevadel. See on normaalne, sest enne kui ajutine toit otsa saab, küpseb ainevahetus ja saad oma elu täielikult alustada.
Kalade embrüonaalne areng on äärmiselt keeruline ja põnev, kuna iga raku liikumist korraldavad nii geenid kui ka erinevad metaboolsed mehhanismid. Veelgi enam, üksainus viga selle protsessi käigus võib maksta uue moodustuva olendi elu. Õnneks on embrüo areng nii täpne, et selliseid surmajuhtumeid juhtub harva.