Med embrionalnim razvojem katere koli živali potekajo ključni procesi za nastanek novih osebkov. Vsaka napaka ali napaka v tem obdobju lahko povzroči resno škodo potomstvu, celo smrt nerojenega otroka.
Embrionalni razvoj rib je dobro znan, zahvaljujoč dejstvu, da so njihova jajčeca prozorna in je celoten proces mogoče opazovati od zunaj z instrumenti, kot je povečevalno steklo. V tem članku na našem spletnem mestu vas bomo naučili nekaj pojmov o embriologiji in še posebej kako poteka embrionalni razvoj rib
Osnove embriologije
Da bi se poglobili v embrionalni razvoj rib, moramo najprej poznati nekaj osnovnih konceptov embriologije, kot so vrste jajčec in faze, ki sestavljajo zgodnji embrionalni razvoj.
Najdemo različne vrste jajc, odvisno od tega, kako je rumenjak razporejen in koliko ga vsebuje. Za začetek bomo jajčece imenovali celica, ki nastane zaradi združitve jajčne celice in semenčice, rumenjak pa nabor hranilnih elementov, ki se nahajajo v jajčecu in bodo služili kot hrana za bodoči zarodek.
Vrste jajc glede na organizacijo rumenjaka v notranjosti:
- Izolecitna jajca: Rumenjak je enakomerno porazdeljen po notranjosti jajca. Značilno za porozne živali, žarnjake, iglokožce, nemertine in sesalce.
- Telolecita jajčeca: rumenjak se premakne proti predelu jajčeca, ki je nasproti mesta, kjer se bo razvil zarodek. Večina živali se razvije iz teh vrst jajčec, na primer mehkužci, ribe, dvoživke, plazilci, ptice itd.
- Centrolecita jajca: rumenjak je obdan s citoplazmo, ta pa obdaja jedro, iz katerega se bo rodil zarodek. Pojavlja se pri členonožcih.
Vrste jajc glede na količino rumenjaka:
- Oligocitna jajca: so majhna in imajo malo rumenjaka.
- Mezolecito jajca: srednje velikosti z zmerno količino rumenjaka.
- Macrolecithus jajca: to so velika jajca z veliko količino rumenjaka.
Tipične faze embrionalnega razvoja
- Segmentacija: v tej fazi poteka vrsta celičnih delitev, ki povečajo število celic, potrebnih za drugo fazo. Konča v stanju, imenovanem blastula.
- Gastrulacija: pride do reorganizacije celic blastule, kar povzroči nastanek blastodermov (primitivnih zarodnih plasti), ki so ektoderm, endoderm, in pri nekaterih živalih mezoderm.
- Diferenciacija in organogeneza: tkiva in organi se bodo oblikovali iz zarodnih plasti, kar bo vzpostavilo strukturo novega posameznika.
Povezava med razvojem in temperaturo
Temperatura je tesno povezana s časom inkubacije ribjih jajčec in njihovim embrionalnim razvojem (enako se dogaja pri drugih živalskih vrstah). Na splošno obstaja optimalno temperaturno območje za inkubacijo, ki se spreminja za približno 8ºC.
Jajca, inkubirana v tem obsegu, bodo imela več možnosti za razvoj in izvalitev. Podobno bodo tista jajca, ki so bila dlje časa inkubirana pri ekstremnih temperaturah (zunaj optimalnega obsega vrste), imela manjšo verjetnost, da se bodo izvalila in, če se bodo, rojeni posamezniki lahko trpijo za resnimi anomalijami
Razvojne stopnje ribjega zarodka
Zdaj, ko poznate osnovne pojme embriologije, se bomo poglobili v embrionalni razvoj rib. Ribe so telolecitalne, kar pomeni, da izvirajo iz telolecitalnih jajčec, tistih, pri katerih je bil rumenjak premaknjen na področje jajčeca.
zigotska faza
Novo oplojeno jajčece ostane v stanju zigote do prve delitve, približen čas, ko pride do te cepitve, je odvisen od vrste in temperaturo medija. Pri cebrici Danio rerio (najpogosteje uporabljena riba v raziskavah) se prva cepitev pojavi okoli 40 minut po oploditvi. Čeprav se zdi, da v tem obdobju ne pride do nobenih sprememb, se znotraj jajčeca odvijajo odločilni procesi za kasnejši razvoj.
Faza segmentacije
Jajčece vstopi v fazo cepitve, ko pride do prve delitve zigote. Pri ribah je segmentacija meroblastična, ker delitev ne poteka v celoti skozi jajce, saj jo preprečuje rumenjak, ampak je omejena na področje, kjer se najde zarodek Prve delitve so navpične in vodoravne glede na zarodek, zelo hitre in sinhrone. Povzročajo nastanek celic, ki sedijo na rumenjaku in tvorijo diskoidno blastulo
faza gastrulacije
Med gastrulacijsko fazo pride do preureditve diskoidnih celic blastule z morfogenetskimi gibi, to je informacijami, ki jih vsebujejo jedra različnih že oblikovanih celic se prepiše na način, ki prisili celice, da dobijo novo prostorsko konfiguracijo. V primeru rib se ta reorganizacija imenuje involucija. Podobno je za to stopnjo značilno zmanjšanje hitrosti celične delitve in majhna ali nič rasti mobilnega telefona.
Med involucijo nekatere celice diskoblastule ali diskoidne blastule migrirajo v rumenjak in na njem tvorijo plast. Ta plast bo endoderm Plast celic, ki ostane nad nasipom, bo tvorila ektoderm Al Na koncu procesa bo definirana gastrula ali, v primeru rib, discogastrula z dvema primarnima zarodnima plastema ali blastodermama, ektodermom in endoderm.
Faza diferenciacije in organogeneze
Med fazo diferenciacije se pri ribah pojavi tretja embrionalna plast, ki se nahaja med endodermo in ektodermo, imenovana mezoderma.
Enoderm invaginira in tvori votlino, imenovano archenteronVhod v to votlino se bo preimenoval v blastopore in bo vodil do anusa ribe. Od te točke lahko ločite cefalični vezikel (možgani v nastajanju) in na obeh straneh optične vezikle (oči prihodnosti). Po cefaličnem veziklu se bo oblikovala nevralna cev in na obeh straneh somite, strukture, ki bodo sčasoma oblikovale kosti hrbtenice in reber, mišice in drugi organi.
V tej fazi bo vsaka zarodna plast sčasoma proizvedla več organov ali tkiv, torej:
Ektoderm
- Povrhnjica in živčni sistem
- Začetek in konec prebavnega trakta
Mezoderm
- Dermis
- Mišice, izločevalni in reproduktivni organi
- Coelom, peritonej in cirkulacijski sistem
Endoderm
- Organi, ki sodelujejo pri prebavi: notranji epitelij prebavnega trakta in pripadajoče žleze.
- Organi, odgovorni za izmenjavo plinov.
