Amfibijų metamorfozės procesas ir jo hormoninė kontrolė

Amfibijų metamorfozės procesas ir jo hormoninė kontrolė!

Metamorfozė yra pogimdyminis vystymosi potencialo pailginimas ir susijęs su dramatiškais įpročio, buveinės, morfologijos, fiziologijos ir lervos elgesio pokyčiais, kad ji būtų transformuota į suaugusį, turintį visiškai kitokią buveinę ir struktūrą.

Metamorfozė siejama su dramatiškais buveinių pokyčiais ir su tuo susijusiu gyvenimo būdu. Pvz., Perėjimas nuo planktono prie bentoso egzistavimo jūros ežere, nuo ne plaukiojimo iki plaukiojančio gyvenimo būdo vabzdžiais ir nuo vandens iki žemės egzistavimo varlių ir rupūžių. Šis platus aplinkos ir veiklos pokyčių pokytis reikalauja vienodai spartaus gyvųjų mašinų struktūros ir funkcijos transformacijos.

Vystymosi ciklo metu metamorfiniai pokyčiai yra kai kurių pagrindinių procesų, būdingų daugumai vystymosi formų, kondensacija arba pagreitis. Jis susideda iš diferencinio tam tikrų audinių sunaikinimo, padidėjusio kitų audinių augimo ir diferenciacijos.

Metamorfozė randama bestuburių phyla ir chordatose, pavyzdžiui, Amfibijoje. Metamorfiniai morfogenetiniai procesai įvairiuose gyvūnuose skiriasi nuo transformacijos pobūdžio ir viso sekos atsiradimo būdo. Amfibijos yra geriausias stuburinių metamorfozės pavyzdys.

Amfibijų metamorfozė:

Amfibijose metamorfozė apima ekologinius, morfologinius, fiziologinius ir biocheminius pokyčius.

1. Ekologiniai metamorfiniai pokyčiai:

Atsižvelgiant į aplinkos pasikeitimus, nuo vandens ir sausumos gyvenimo būdo, anurinių varliagyvių (varlių ir rupūžių) maitinimo įpročiai keičiasi. Daugelio varlių ir rupūžių žandikauliai maitina augalinę medžiagą, kurią jie pašalina iš panardintų objektų, naudodamiesi savo burną supančiais ragais.

Nedaug anuranų yra detrito tiektuvai arba planktono tiektuvai (Xenopus). Suaugusieji varlės ir rupūžės yra mėsėdžiai, maitinantys mažais vabzdžiais, kirminais ir mažaisiais stuburiniais gyvūnais. Amfibijų (salamandrių ir jauniklių) mityboje nėra reikšmingų mitybos pokyčių, o lervos yra kaip mėsėdžiai kaip ir suaugusieji, nors jie natūraliai maitina mažesnius gyvūnus.

2. Morfologiniai metamorfiniai pokyčiai:

Gyvūnų organizavimo ar morfologijos pokyčiai metamorfozės metu iš dalies yra progresyvūs ir iš dalies regresiniai, o galbūt jie suskirstyti į tris kategorijas:

1. Konstrukcijos ar organai, reikalingi lervų gyvybei, bet nereikalingi suaugusiesiems, yra mažesni ir gali visiškai išnykti.

2. Kai kurie organai vystosi ir funkcionuoja tik metamorfozės metu ir po jos.

3. Trečioji grupių grupė, nors ir prieš ir po metamorfozės yra buvusi ir veikia, tampa pakeista taip, kad atitiktų suaugusiųjų gyvenimo būdo reikalavimus. Kadangi anuranų lervų ir suaugusiųjų skirtumo laipsnis yra gilus, anuranai organizacijoje vyksta didesni metamorfiniai pokyčiai.

a) Regresiniai metamorfiniai pokyčiai:

Kai kurie embriono vystymosi metu suformuotos adaptyviosios struktūros, būtent ventralinės čiulpai, išorinės žiaunos ir lervų uodega su pelkių lervų raukšlėmis, yra reabsorbuotos ankstyvajame funkciniame gyvenime. Be to, uždaromi žiaunų žnyplės, išnyksta peribranchialinės ertmės, išsipjauti peri-oralinio disko raginiai dantys, o taip pat ir raguotas žandikauliai.

Pakeičia burnos formą, sutrumpėja ir sumažėja klakalinis vamzdelis, sumažėja kai kurie kraujagyslės ir išnyksta šoniniai odos organai. Tai tik anksčiau formuojamų struktūrų resorpcijos, kurios išnyksta, kai jos tarnavo savo tikslams.

b) progresyvūs metamorfiniai pokyčiai:

Progresyvūs arba konstruktyvūs metamorfiniai pokyčiai apima laipsnišką galūnių vystymąsi, kuri didina dydį ir diferenciaciją. Priekinės galūnės, kurios varikliams vystosi po operacinės membranos dangčiu, patenka į išorę.

Žiaunų arkos tampa modifikuotos į hipoidinį aparatą. Vidutinė ausies dalis atsiranda dėl pirmojo ryklės maišelio. Tympanic membrana vystosi ir ją palaiko apvali tympanic kremzlė. Akys išsikiša ant galvos paviršiaus ir vystosi akių vokai. Liežuvis išsivysto iš burnos grindų.

c) Lervų ir suaugusiųjų organai: \ t

Organai, kurie veikia tiek lervoje, tiek suaugusiems, tačiau keičiasi jų diferenciacija metamorfozės metu, pirmiausia yra oda, žarnynas ir smegenys. Oda sutirštėja ir tampa liaukesnė, turėdama daugiakuliarias gleivines ir serozines liaukas, pasiekia išorinį keratinizuotą sluoksnį ir įgyja būdingą pigmentacijos modelį. Žarnynas, kuris yra labai ilgas šautuvuose, tampa trumpesnis ir ritės tampa ištiesintos. Smegenys tampa labiau diferencijuotos.

Ląstelių modifikacijos yra akivaizdžios ląstelių lygmenyje, kaip akių dangteliuose, galūnėse, plaučiuose, ausų būgne, liežuvyje, odoje, operacijoje, kepenyse, kasoje ir žarnyne. Kiekviena anuros ląstelė, audinys ar organas pasiekiamas metamorfozės metu.

Urodelės amfibijai būdingi mažesni ekologiniai ir morfologiniai metamorfiniai pokyčiai, kai uodega išlieka ir tik išnyksta pelekų raukšlės. Filialų aparatas yra sumažintas, išorinės žiaunos tampa rezorbuojamos ir uždaromos žiaunų žnyplės.

Visceralinis skeletas labai sumažėja. Galva keičia savo formą tampa ovalesnė. Oda tampa karnizuotu ir daugialypės odos liaukos tampa diferencijuotos. Odos pigmentacija pasikeičia. Kojos ir žarnynas nekinta. Varlių ir salamandų lervos pradeda atnešti į paviršių, kad suspaustų orą į plaučius.

3. Fiziologiniai ir biocheminiai metamorfiniai pokyčiai:

Varlių kamščiuose kasos endokrininė funkcija prasideda nuo metamorfozės, o tai susiję su padidėjusiu kepenų vaidmeniu angliavandenių apyvartoje. Žandikaulio galutinis azoto metabolizmo produktas yra amoniakas (amonotizmas), kuris lengvai pašalinamas per difuziją vandens terpėje. Metamorfuotos varlės išskiria didžiąją dalį azoto karbamido pavidalu (ureotelizmas).

Šis amonotizmo pasikeitimas susijęs su kepenų funkcijos pasikeitimu, kuris atlieka karbamido sintezę. Žvilgsniukai į pėdsakus yra porfiropsinas (2), o metamorfozės metu pereinama prie rodopsiino naudojimo (retinusė 1). Žiaunų ir uodegos sumažėjimą paveikia šių organų audinių autolizė, aktyviai dalyvaujant amooboidiniams makrofagams, kurie fagocijuoja dezintegruojančių ląstelių šiukšles.

Biocheminiai metamorfiniai pakeitimai gali būti laikomi tiesiogine prisitaikymo verte arba kaip pagrindas morfologiniams, cheminiams ar kitiems pokyčiams, turintiems prisitaikomąją vertę, susijusią su perėjimu iš vandens į žemę. Svarbūs adaptyvūs pokyčiai yra perėjimas nuo amonotizmo prie ureotelizmo, serumo albumino ir baltymų kiekio, hemoglobino savybių pokyčių ir biosintezės.

Virškinimo fermentų vystymasis taip pat prisideda prie diferenciacijos sėkmės. Pagrindiniai vandens balanso, regėjimo pigmentų, pigmentacijos ir uodegos metabolizmo pokyčiai, kurie padeda koreguoti žemę.

Amfibijos metamorfozės hormoninė kontrolė:

Metamorfozės metu visi kūno dalių pokyčiai rodo, kad hormonų, išleistų dideliais kiekiais iš gyvūnų skydliaukės, egzistuoja. Šią indikaciją davė Gundernatsch (1912), kai jis maitino kai kurias varlių kamanas ant džiovintų ir miltelių pavidalo skydliaukės liaukos ir priešingai stebėjo jų metamorfozę. Skydliaukės hormonas iš tikrųjų yra normalios vystymosi metamorfozės priežastis, toliau įrodytas eksperimentiškai.

Amfibijos metamorfozė yra kontroliuojama neuroendokrininėje sistemoje, apimanti smegenų (hipotalamos) ir dviejų endokrininių liaukų, hipofizės (priekinės hipofizės) ir skydliaukės neurosekretorines ląsteles. Metamorfozės priežastis gali būti aplinkos signalas, paveikiantis lervų smegenis per nervų sistemą, arba gali būti endogeninis „laikrodis“ hipotalamoje. Tam tikra prasme hipotalamas integruoja iš įstaigos gautą informaciją su informacija apie aplinką.

Neurosekretorinės ląstelės hipotalamoje skatinamos gaminti TRF arba skydliaukę atpalaiduojančius veiksnius, skatinančius priekinę hipofizę išskirti TSH arba skydliaukę stimuliuojančio hormono, kuris sukelia sklandų skydliaukės sekrecijos padidėjimą. Padidėjęs skydliaukės hormonas, seka reguliarią audinių pokyčių seką, kuri paverčia žandikaulių lervą į varlę.

Taip pat nustatyta, kad kitas hipofizės hormonas, vadinamas prolaktinu, yra kaip inhibitorius bendroje metamorfozės kontrolėje. Plėtros kontrolę vykdo pusiausvyra tarp slopinimo ir dezinfekcijos, o ne stimuliacijos endokrininio poveikio lygiu. Taip pat žinoma, kad skydliaukės hormonai veikia baltymų sintezės procesą transkripcijos ir transliacijos lygmenyse ir turi įtakos citodifferencijai.