Ontogenetsko razviće
Ontogenetsko (individualno) razviće (grč. ontos = biće; genesis = postanak, razviće) obuhvata procese preobražaja oplođene jajne ćelije ili neke druge propagule, koji potiče od roditeljskog organizma, u novu odraslu jedinku.[1]
Ontogenija je razvojna istorija organizma u okviru njegovog životnog veka, za razliku od filogenije, koja se odnosi na evolucionu istoriju vrste. Drugi način razmišljanja o ontogenezi je da je to proces u kojim organizam prolazi kroz sve razvojne faze tokom svog života. Istorija razvoja obuhvata sve razvojne događaje koji se dešavaju tokom postojanja organizma, počev od promena u jajetu u vreme oplodnje i događaja od trenutka rođenja ili izleganja i kasnije (tj. rast, preoblikovanje oblika tela, razvoj sekundarnih polnih karakteristika i dr).[2] Dok razvojni (tj. ontogenetski) procesi mogu uticati na naknadne evolucione (npr. filogenetske) procese[3] (videti evolucionu biologiju razvića i teoriju rekapitulacije), individualni organizmi se razvijaju (ontogenija), dok vrste evoluiraju (filogeneza).
Ontogenija, embriologija i razvojna biologija su blisko povezane studije i ti termini se ponekad koriste naizmenično. Aspekti ontogeneze su morfogeneza, razvoj forme i oblika organizma; rast tkiva; i ćelijska diferencijacija. Termin ontogenija se takođe koristi u ćelijskoj biologiji da opiše razvoj različitih tipova ćelija unutar organizma.[4] Ontogenija je korisna oblast proučavanja u mnogim disciplinama, uključujući biologiju razvića, ćelijsku biologiju, genetiku, psihologiju razvića, kognitivnu neuronauku razvića i psihobiologiju razvića. Ontogeneza se u antropologiji koristi kao proces kroz koji svako od nas otelotvoruje istoriju sopstvenog stvaranja.[5]
Etimologija[uredi | uredi izvor]
Reč ontogeneza potiče od grčke reči on sa značenjem biće, pojedinac; i postojanje, i od sufiksa -geni od grčkog - geniea, što znači nastanak, poreklo i način produkcije.[6]
Istorija[uredi | uredi izvor]
Termin ontogeneza je skovao Ernst Hekel, nemački zoolog i evolucionista 1860-ih. Hekel, rođen u Nemačkoj 16. februara 1834, takođe je bio snažan pristalica darvinizma. Hekel je sugerisao da ontogeneza ukratko i ponekad nepotpuno rekapitulira ili ponavlja filogeniju u svojoj knjizi iz 1866. Generelle Morphologie der Organismen („Opšta morfologija organizama“). Iako je njegova knjiga bila veoma čitana, naučna zajednica nije bila previše ubeđena ili zainteresovana za njegove ideje, te se okrenuo produkciji niza publikacija kako bi privukao više pažnje.[7] Godine 1866, Hekel i drugi su zamislili razvoj kao stvaranje novih struktura nakon što su uspostavljeni raniji dodaci organizmu u razvoju. On je predložio da individualni razvoj prati razvojne faze prethodnih generacija i da će buduće generacije ovom procesu dodati nešto novo i da postoji uzročno-posledični paralelizam između ontogeneze i filogenije životinje. Pored toga, Hekel je predložio biogenetski zakon kojim ontogeneza rekapitulira filogenezu, zasnovan na ideji da je sukcesivno i progresivno poreklo novih vrsta zasnovano na istim zakonima kao i sukcesivno i progresivno poreklo novih embrionalnih struktura. Prema Hekelu, razvoj je proizveo novine, a prirodna selekcija bi eliminisala vrste koje su zastarele. Iako njegov pogled na razvoj i evoluciju nije bio opravdan, budući embriolozi su prilagodili i sarađivali sa Hekelovim predlozima i pokazali kako nove morfološke strukture mogu nastati naslednom modifikacijom embrionalnog razvoja..[8][9] Pomorski biolog Valter Garstang preokrenuo je Hekelov odnos između ontogenije i filogenije, navodeći da ontogenija stvara filogeniju, a ne da je rekapitulira.[10]
Seminalni rad Nikolasa Tinbergena iz 1963. godine nazvao je ontogeniju jednim od četiri osnovna pitanja biologije, zajedno sa tri druga pitanja Džulijana Hakslija: uzročnost, vrednost preživljavanja i evolucija.[11] Tinbergen je naglasio da se promena mehanizma ponašanja tokom razvoja razlikuje od promene ponašanja tokom razvoja. Može se zaključiti da se samo ustrojstvo, odnosno njegova bihevioralna mašinerija, menja samo ako je do promene ponašanja došlo dok je okruženje držano konstantno ... Kada se pređe sa opisa na kauzalnu analizu, i zapita na koji način je primećena promena u mašineriji ponašanja je nastala, kada je došlo do toga, prirodni prvi korak je pokušaj da se napravi razlika između uticaja životne sredine i uticaja unutar životinje ... U ontogenezi zaključak da je određena promena interno kontrolisana (da je „urođena“), da se do nje dolazi eliminacijom.[12] Tinbergen je bio zabrinut da je eliminaciju faktora životne sredine teško utvrditi, a upotreba reči urođeni često dovodi u zabludu.
Osnovne faze ontogenetskog razvića životinja[uredi | uredi izvor]
Razvoj organizma odvija se oplodnjom, cepanjem, blastulacijom, gastrulacijom, organogenezom i metamorfozom u odraslu osobu. Svaka vrsta životinje ima malo drugačije putovanje kroz ove faze, jer neke faze mogu biti kraće ili duže u poređenju sa drugim vrstama, a gde se potomstvo razvija je različito za svaku vrstu životinje (npr. u tvrdoj ljusci jajeta, materici, mekoj ljusci jajeta, na listu biljke itd).[13]
Gametogeneza[uredi | uredi izvor]
Prva faza onogenetskog razvića je faza gametogeneze – razviće gameta:
- jajnih ćelija - oogeneza (ovogeneza) i
- spermatozoida - spermatogeneza.
Suštinski proces u ovoj fazi je mejoza kojom se diploidan broj hromozoma svodi na haploidan.
Oplođenje (fertilizacija)[uredi | uredi izvor]
Oplođenje koje predstavlja spajanje ženskog i muškog gameta. Spajanjem njihovih jedara nastaje diploidno jedro oplođene jajne ćelije (zigot) koji se ulazi u treću fazu - brazdanje
Brazdanje[uredi | uredi izvor]
Brazdanje predstavlja seriju uzastopnih mitotičkih deoba zigota čime nastaje višećelijsko telo, najčešće loptastog oblika – blastula. Blastula je izgrađena od jednog sloja ćelija koje opkoljavaju unutrašnju šupljinu.
Gastrulacija[uredi | uredi izvor]
U fazi gastrulacije od jednoslojne blastule nastaje prvo dvoslojno, a zatim i troslojno telo gastrula. Slojevi se nazivaju klicini listovi i oni predstavljaju osnove budućih organa.
Organogeneza[uredi | uredi izvor]
U fazi organogeneze, petoj fazi razvića, dolazi do formiranja organa. U svakom od klicinih listova dolazi do obrazovanja grupa ćelija tzv. primarnih začetaka organa. Ovi začeci su najčešće veoma složeni i sadrže ćelije od kojih će nastati ceo sistem organa. U ovoj fazi embrion počinje da pokazuje izvesne sličnosti sa odraslom životinjom (adultom) ili sa larvom, ukoliko razviće obuhvata i larvalni stadijum.
Rast i histološka diferencijacija[uredi | uredi izvor]
Obrazovani začeci organa rastu, pa tako životinja postepeno dostiže veličinu svojih roditelja. Ranije ili kasnije, ćelije u svakom začetku se histološki diferenciraju, odnosno stiču sposobnost da izvode određene funkcije – diferenciraju se i grupišu u tkiva.
Metamorfoza i regeneracija[uredi | uredi izvor]
Poslednja, sedma faza obuhvata sve procese koji se javljaju u kasnijem životu jedinke, posle larvalnog stadijuma ili u stadijumu imaga. U te procese spadaju metamorfoza i regeneracija. Larva podleže procesu metamorfoze, kada se preobraća u životinju sličnu adultu. Mnoge životinje poseduju značajnu plastičnost i mogu da zaleče rane nastale u eksperiment u ili u prirodi. Izgubljeni delovi se mogu regenerisati (obnoviti), što znači da se razvojni procesi neki put mogu ponoviti kod odrasle jedinke.
Vidi još[uredi | uredi izvor]
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ Tomasello, Michael (27. 9. 2018). „The Normative Turn in Early Moral Development”. Human Development. 61 (4–5): 248—263. S2CID 149612818. doi:10.1159/000492802.
- ^ „ontogeny | biology | Britannica”. www.britannica.com (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2022-02-18.
- ^ Gould, S.J. (1977). Ontogeny and Phylogeny. Cambridge, Massachusetts: The Belknap Press of Harvard University Press
- ^ Thiery, Jean Paul (1. 12. 2003). „Epithelial–mesenchymal transitions in development and pathologies”. Current Opinion in Cell Biology. 15 (6): 740—746. PMID 14644200. doi:10.1016/j.ceb.2003.10.006.
- ^ Toren, Christina. "Comparison and ontogeny." Anthropology, by comparison (2002): 187.
- ^ „ontogeny | Etymology, origin and meaning of ontogeny by etymonline”. www.etymonline.com (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2022-03-05.
- ^ Robinson, Gloria (12. 2. 2022). „Ernst Haeckel | German embryologist | Britannica”. Encyclopedia Britannica (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2022-03-09.
- ^ Gilbert, Scott F.; Epel, David (2015). Ecological Developmental Biology (2nd izd.). str. 170–171. ISBN 978-1-60535-344-9.
- ^ Barnes, M. (2014-05-03). „Ernst Haeckel's Biogenetic Law (1866) | The Embryo Project Encyclopedia”. embryo.asu.edu. Pristupljeno 2022-04-07.
- ^ Gilbert, Scott F.; Epel, David (2015). Ecological Developmental Biology (2nd izd.). Sinauer Associates, Inc. str. 357. ISBN 978-1-60535-344-9.
- ^ Niko Tinbergen (1963). „On aims and methods of ethology” (PDF). Zeitschrift für Tierpsychologie. 20 (4): 410—433. doi:10.1111/j.1439-0310.1963.tb01161.x. See page 411.
- ^ Lynne D. Houck, Lee C. Drickamer, Animal Behavior Society (1996). Foundations of animal behavior : classic papers with commentaries. Chicago. ISBN 0-226-35456-3. OCLC 34321442.
- ^ „Animal Life Cycles - Growth and Development of Organisms - Diagram (K-2)”. www.exploringnature.org. Pristupljeno 2022-04-09.
Literatura[uredi | uredi izvor]
- Ćurčić, B: Razviće životinja, Naučna knjiga, Beograd, 1990.
- Popović, S: Embriologija čoveka, Dečje novine, Beograd, 1990
- Pantić, V: Embriologija, Naučna knjiga, Beograd, 1989
- Hale. W, G, Morgham, J, P: Školska enciklopedija biologije, Knjiga-komerc, Beograd
- Mariček, Magdalena, Ćurčić, B, Radović, I: Specijalna zoologija. naučna knjiga, Beograd, 1986
- Švob, T. i suradnici:Osnove opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
- Gilbert SF (2013). Developmental Biology. Sunderland, Mass.: Sinauer Associates Inc.
- Slack JM (2013). Essential Developmental Biology. Oxford: Wiley-Blackwell.
- Wolpert L, Tickle C (2011). Principles of Development. Oxford and New York: Oxford University Press.
- Li B, Carey M, Workman JL (februar 2007). „The role of chromatin during transcription”. Cell. 128 (4): 707—19. PMID 17320508. doi:10.1016/j.cell.2007.01.015
. - Heintzman ND, Stuart RK, Hon G, Fu Y, Ching CW, Hawkins RD, et al. (mart 2007). „Distinct and predictive chromatin signatures of transcriptional promoters and enhancers in the human genome”. Nature Genetics. 39 (3): 311—8. PMID 17277777. S2CID 1595885. doi:10.1038/ng1966.
- Meinhardt H, Gierer A (2000). „Pattern formation by local self-activation and lateral inhibition” (PDF). BioEssays. 22 (8): 753—760. CiteSeerX 10.1.1.477.439 . PMID 10918306. doi:10.1002/1521-1878(200008)22:8<753::aid-bies9>3.0.co;2-z. Arhivirano (PDF) iz originala 2017-10-27. g.
- Sprinzak D, Lakhanpal A, Lebon L, Santat LA, Fontes ME, Anderson GA, et al. (maj 2010). „Cis-interactions between Notch and Delta generate mutually exclusive signalling states”. Nature. 465 (7294): 86—90. Bibcode:2010Natur.465...86S. PMC 2886601 . PMID 20418862. doi:10.1038/nature08959.
- Carlson BM (2007). Principles of Regenerative Biology. Burlington MA: Academic Press.
- Bosch TC (mart 2007). „Why polyps regenerate and we don't: towards a cellular and molecular framework for Hydra regeneration”. Developmental Biology. 303 (2): 421—33. PMID 17234176. doi:10.1016/j.ydbio.2006.12.012 .
- Reddien PW, Sánchez Alvarado A (2004). „Fundamentals of planarian regeneration”. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 20: 725—57. PMID 15473858. S2CID 1320382. doi:10.1146/annurev.cellbio.20.010403.095114.
- Wagner DE, Wang IE, Reddien PW (maj 2011). „Clonogenic neoblasts are pluripotent adult stem cells that underlie planarian regeneration”. Science. 332 (6031): 811—6. Bibcode:2011Sci...332..811W. PMC 3338249 . PMID 21566185. doi:10.1126/science.1203983.
- Nakamura T, Mito T, Bando T, Ohuchi H, Noji S (januar 2008). „Dissecting insect leg regeneration through RNA interference”. Cellular and Molecular Life Sciences. 65 (1): 64—72. PMID 18030418. doi:10.1007/s00018-007-7432-0.
- Simon A, Tanaka EM (2013). „Limb regeneration”. Wiley Interdisciplinary Reviews. Developmental Biology. 2 (2): 291—300. PMID 24009038. S2CID 13158705. doi:10.1002/wdev.73.
- Jungnickel MK, Sutton KA, Florman HM (avgust 2003). „In the beginning: lessons from fertilization in mice and worms”. Cell. 114 (4): 401—4. PMID 12941269. doi:10.1016/s0092-8674(03)00648-2 .
- Hackett JA, Sengupta R, Zylicz JJ, Murakami K, Lee C, Down TA, Surani MA (januar 2013). „Germline DNA demethylation dynamics and imprint erasure through 5-hydroxymethylcytosine”. Science. 339 (6118): 448—52. Bibcode:2013Sci...339..448H. PMC 3847602 . PMID 23223451. doi:10.1126/science.1229277.
- Hajkova P, Jeffries SJ, Lee C, Miller N, Jackson SP, Surani MA (jul 2010). „Genome-wide reprogramming in the mouse germ line entails the base excision repair pathway”. Science. 329 (5987): 78—82. Bibcode:2010Sci...329...78H. PMC 3863715 . PMID 20595612. doi:10.1126/science.1187945.
