علم الأجنة: التاريخ ومجال الدراسة والفروع - مادة الاحياء - 2026

و علم الأجنة (من اليونانية: embryon = الفاكهة في الرحم؛ الشعارات = المعاهدة) والحيوانات (بما في ذلك البشر)، هو دراسة جميع المسائل المتعلقة بالتنمية، منذ تشكيل البيضة الملقحة إلى الولادة.

يبدأ التطور عندما يتم تخصيب البويضة بواسطة حيوان منوي ، مكونة بذلك البيضة الملقحة. البيض والحيوانات المنوية هي الأمشاج. يتم تشكيلها عن طريق التولد في مبيض الإناث وخصيتين الذكور.

المصدر: pixabay.com

يحدث إنتاج الأمشاج من خلال عملية انقسام الخلايا تسمى الانقسام الاختزالي. في هذه العملية ، يتم تكوين أربع خلايا ، أو أمشاج ، تحتوي على نصف الكروموسومات (N = أحادية العدد) التي تمتلكها الخلية الجسدية (2N = ثنائية الصبغيات). اللاقحة لديها نصف الكروموسومات من الأم والنصف الآخر من الأب. ومن ثم ، فهو ثنائي الصيغة الصبغية.

إن معرفة كيفية حدوث التطور الطبيعي للجنين والجنين ، وأسباب عيوب الأطفال عند الولادة ، تساعد في زيادة احتمالية التطور الطبيعي. على سبيل المثال ، من الممكن الآن تصحيح بعض عيوب الجنين عن طريق الجراحة.

تاريخ علم الأجنة

علم الأجنة في العصور القديمة وحتى العصور الوسطى

فى سنة 3000 أ. ج ، اعتقد المصريون أن إله الشمس آتون ، خلق جرثومة في المرأة ، بذرة في الرجل ، وأعطى الحياة للطفل داخل المرأة.

في عام 1416 هـ. وصفت أطروحة هندوسية عن علم الأجنة ، مكتوبة باللغة السنسكريتية ، أنه بعد يوم واحد من اللقاء الجنسي ، يتشكل جنين (كالادا) ، يتبعه تكوين حويصلة (بعد 7 ليالٍ) ، كتلة صلبة (بعد شهر) الرأس (بعد شهرين) والأطراف (بعد ثلاثة أشهر).

اقترح فيثاغورس (570-495 قبل الميلاد) أن يقدم الأب الخصائص الأساسية للنسل ، والتي تُعرف باسم "النطفة". أبقراط ، 460-377 أ. C. ، ذكر أن نمو جنين الدجاج يمكن أن يكون مشابهًا لتطور الإنسان.

كتب أرسطو (384 - 322 قبل الميلاد) أطروحة عن أجنة الدجاج والحيوانات الأخرى. ونتيجة لذلك ، يعتبر مؤسس علم الأجنة.

كتب كلوديوس جالينوس (129-216 قبل الميلاد) أطروحة عن تكوين الجنين ، يصف فيها تراكيب مثل المشيمة والسلى والسقاء.

وصف صموئيل اليهودي ، حوالي 200 م ، تطور الجنين من خلال التمييز بين ست مراحل ، من جنين عديم الشكل إلى جنين.

علم الأجنة من عصر النهضة إلى القرن الثامن عشر

رسم ليوناردو دافنشي (1452-1519) ، من خلال تشريح رحم المرأة الحامل ، رسومات دقيقة للغاية للجنين.

يعتقد ويليام هارفي (1578–1657) أن الحيوانات المنوية دخلت الرحم وتحولت إلى بويضة ثم جنين.

قدم مارسيلو مالبيغي (1628–1694) وجان سوامردام (1637–1680) ، من خلال الملاحظات المجهرية ، المعلومات التي افترضوا أنها تدعم نظرية التشكيل ، التي اقترحت أن السائل المنوي يحتوي على كائنات بشرية كاملة.

قام ريجنير دي جراف (1641-1643) بتشريح مبيض أنواع مختلفة من الثدييات ، بما في ذلك البشر ، ولاحظ المبيضين ، واصفًا الجسم الأصفر (جريب Graafian).

جادل كاسبر فريدريش وولف (1733-1794) ، في منشوره الذي نشره عام 1759 بعنوان "نظرية الجيل" ، بأن أعضاء الجسم لم تكن موجودة قبل الحمل ، ولكنها تتشكل على مراحل من مادة غير متمايزة.

Lázaro Spallanzani (1729-1799) ، أجرى اختبارات التخصيب في المختبر في البرمائيات ، والتلقيح في الكلاب ، واستنتج أن البويضات والسائل المنوي ضروريان لبدء نمو الفرد.

لاحظ هاينريش كريستيان باندر (1794-1865) التطور المبكر لأجنة الدجاج ، واصفًا الطبقات الجرثومية الثلاث: الأديم الظاهر ، والأديم المتوسط ​​، والأديم الباطن.

علم الأجنة الحديث

أكد كارل إرنست فون باير (1792-1876) أن السائل المنوي يحتوي على ملايين الخلايا المتحركة ، والتي أطلق عليها اسم الحيوانات المنوية. بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف البويضات في مبيض الثدييات ، والزيجوت في قناتي فالوب ، والكيسة الأريمية في الرحم. لهذا السبب ، يعتبر مؤسس علم الأجنة الحديث.

قدم هانز سبيمان (1869-1941) مفهوم الحث في تطور الجنين ، والذي بموجبه تؤثر هوية خلايا معينة على نمو الخلايا الأخرى في بيئتها. حصل سبيرمان على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء والطب عام 1935.

باتريك ستيبتو (1913-1988) ، وروبرت إدواردز (1925-1925) ، هما أخصائيو أمراض النساء والعلماء الذين أتاحوا ولادة لويز براون في عام 1978 ، أول طفل ينتج عن طريق الإخصاب في المختبر.

مُنح كل من إدوارد لويس (1918-2004) وكريستيان نوسلين فولهارد (1942-) وإريك ف.ويشاوس (1947-1947) جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء والطب في عام 1995 لاكتشافهم الجينات التي تتحكم في التطور الجنيني.

كان إيان ويلموت (1944-) وزملاؤه أول من نقل نواة خلية بالغة متباينة لإنتاج نسخة من حيوان ثديي ، وهو الخروف دوللي ، الذي ولد عام 1996.

فروع علم الأجنة

ينقسم علم الأجنة إلى علم الأجنة العام ، وعلم الأجنة الجهازي ، وعلم الأجنة الوصفي ، وعلم الأجنة المقارن ، وعلم الأجنة التجريبي ، وعلم الأجنة الكيميائي ، وعلم الأجنة.

علم الأجنة العام

دراسة التطور من الإخصاب وتكوين الزيجوت ، من خلال تكوين الكيسة الأريمية وزرعها ، وتكوين الأرومة الجنينية ، حتى تكوين الجنين. تمتد هذه الأحداث لمدة ثمانية أسابيع وتنقسم إلى فترات ما قبل الجنين وفترات الجنين.

علم الأجنة الجهازية

دراسة تطور الأعضاء والأنظمة خلال مرحلة الجنين.

علم الأجنة الوصفي

دراسة ، من خلال الملاحظة والوصف المباشرين ، لمراحل تطور الجنين.

علم الأجنة المقارن

مقارنة بين تطور أجنة أنواع مختلفة من الحيوانات. يرتبط هذا الفرع بالبيولوجيا المقارنة والتكاملية ، والتي أدت في التسعينيات إلى ظهور بيولوجيا التطور التطوري ، والمعروفة باسم evo-devo.

علم الأجنة التجريبي

تجارب مع حيوانات المختبر (الجرذان ، الفئران ، البرمائيات ، إلخ) لدراسة التطور الجنيني.

علم الأجنة الكيميائي

دراسة كيميائية حيوية للكيسة الأريمية والجنين والجنين حتى لحظة الولادة.

علم المسخ

دراسة تأثير العوامل المعدية والمواد الكيميائية والإشعاع والعوامل الخارجية الأخرى التي تغير شكل الجنين ووظيفته.

علم الأجنة البشرية

في البشر ، تم وصف ثلاث مراحل من التطور قبل الولادة: 1) فترة ما قبل الجنين ، من الحمل إلى الأسبوع الثاني ؛ 2) فترة تكوين الجنين ، من الأسبوع الثاني إلى الأسبوع الثامن ؛ 3) فترة الجنين من الأسبوع التاسع حتى الولادة.

بشكل عام ، يتضمن التطور قبل الولادة للإنسان تكوين: 1) الجنين. 2) المشيمة. 3) أغشية الجنين. 4) تجاويف الجسم والحجاب الحاجز. 5) الجهاز العضلي والهيكل العظمي والجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية والجهاز الهضمي والبولي والتناسلي والعصبي ؛ 6) الرأس والرقبة. 7) العيون والأذنان.

المراحل الحاسمة من التطور الجنيني

تكوين الجنين والمشيمة وأغشية الجنين

بمجرد تكوين البيضة الملقحة ، تبدأ في الانقسام من خلال الانقسام ، وتزيد من عدد الخلايا دون زيادة حجمها. تسمى خلايا البيضة الملقحة بالبلاستوميرات. عندما يتم الوصول إلى 12 خلية ، تتشكل التوتة. ثم يشكل هذا الكيسة الأريمية ، وهي عبارة عن كرة مجوفة مملوءة بالسوائل.

تحتوي الكيسة الأريمية على كتلة خلوية داخلية في قطب واحد. وهي محاطة بطبقة رقيقة من الخلايا تسمى الأرومة الغاذية ، وهي المسؤولة عن ربطها بجدار الرحم ، وتشكل في النهاية الجزء الجنيني من المشيمة.

يحيط التجاويف الأمنيوسي والمشيمة بالجنين. تشكل جدرانه أغشية الجنين. تتشكل الكتلة الداخلية للخلايا ، عن طريق المعيدة ، قرص جنين بيلامينار ، يتكون من الأديم الظاهر (الأديم الظاهر لاحقًا) والأديم السفلي (الأديم الباطن لاحقًا). يفرّق الأديم الظاهر ويشكل طبقة ثالثة: الأديم المتوسط.

يشكل الأديم المتوسط ​​العظام ، والنسيج الضام ، والغضاريف ، والقلب والأوعية الدموية ، والجهاز الليمفاوي والتناسلي ، والكلى ، والأدمة الجلدية ، من بين بنى أخرى. يشكل الأديم الظاهر الجهاز العصبي. يشكل الأديم الباطن الجهاز الهضمي والرئتين والجهاز التنفسي.

بحلول ثمانية أسابيع ، تكون معظم الأعضاء والأنظمة قد تكونت بالفعل ، لكنها غير ناضجة.

تشكيل تجاويف الجسم والحجاب الحاجز

في الأسبوع الرابع ، يكون الجنين ثلاثي الأبعاد في الشكل ويظهر قابلاً للطي نتيجة تكوين الأنبوب المعوي. يتكون الجوف ، أو التجويف المغلق ، داخل الجنين الذي نشأ عن طريق الطبقات الجسدية والحشوية للصفيحة الجانبية للأديم المتوسط.

تشكل طبقة الأديم المتوسط ​​الجسدية الغشاء المصلي الجداري ، بينما تشكل طبقة الأديم المتوسط ​​الحشوية الغشاء المصلي الحشوي. عندما يطوى الجنين ، يفقد الاتحاد مع التجويف المشيمي ويتشكل تجويف يمتد من منطقة الحوض إلى منطقة الصدر.

ينتج اللولب عن تجاويف التامور والجنبي والصفاقي. يقسم الحاجز المستعرض التجويف إلى قسمين: التجويف الصدري والتجويف البطني (أو الصفاق). ومع ذلك ، يتم الحفاظ على الاتصال بين كلا التجويفين من خلال قنوات التامور والصفاق ، والتي لها أغشية خاصة بها.

الأغشية المسماة حديثًا تقسم التجويف الصدري إلى تجويف التامور والتجويف الجنبي ، وتسمى الطيات الجنبية. من اليوم الحادي والعشرين إلى الأسبوع الثامن ، تتشكل التجاويف.

يتكون الحجاب الحاجز بشكل رئيسي من الحاجز المستعرض والأغشية الجنبية الصفاق. ينشأ الحاجز المستعرض ، على مستوى عنق الرحم ، في حوالي اليوم الثاني والعشرين. يتلقى التعصيب من الأعصاب الشوكية C3 - C5.

تدريب الجهاز العضلي والهيكل العظمي والجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية

معظم العضلات تنشأ من الأديم المتوسط ​​المجاور للمحور. يتم تشكيل ثلاثة أنواع من العضلات الهيكلية ، ملساء وقلبي. تأتي العضلات الهيكلية من الجسيدات ، وطبقة البولية الجسدية من الصفيحة الجانبية ، والقمة العصبية. العضلة الملساء للأحشاء. الجهاز الهضمي وعضلة القلب للأديم المتوسط ​​الحشوي.

يتكون الأديم المتوسط ​​من معظم العظام والغضاريف. تشكل الخلايا المتصلبة الفقرات الفردية. في تطور الجمجمة يتكون جزءان: القحف العصبي والقحف الحشوي. تتشكل الأضلاع من تعظم السلائف الغضروفية. يمثل تحجر العظام الطويلة نهاية الفترة الجنينية.

ينقسم تطور الجهاز التنفسي إلى خمس مراحل: 1) برعم جنيني وأولي ومتفرع. 2) pseudoglandular ، المتفرعة الكاملة ؛ 3) أنابيب القصبات الهوائية الطرفية ؛ 4) تلامس الأكياس والأكياس والشعيرات الدموية ؛ 5) السنخية ، 8 أشهر ، التطوير الكامل للحاجز الدموي الهوائي.

يبدأ تطور نظام القلب والأوعية الدموية بتكوين أنبوب القلب. ثم يحدث الانفصال ، والانفصال إلى الأذينين والبطينين والأوعية الكبيرة. يتضمن الحاجز تشكيل حاجزين ، لا يتم إغلاقهما تمامًا حتى الولادة.

تكوين الجهاز الهضمي ، البولي ، التناسلي والجهاز العصبي

يبدأ تطور الجهاز الهضمي عندما تنثني الطبقات الجرثومية للجنين المبكر أفقياً ورأسياً. يؤدي هذا إلى دفع غشاء الصفار إلى داخل الجنين ، مما يؤدي إلى تكوين الأنبوب المعوي ، والذي ينقسم إلى أمامي (بلعوم مستقبلي) ، ووسط (مريء مستقبلي) ، وخلفي (الاثني عشر المستقبلي ، والأمعاء ، والقولون ، والقناة الشرجية).

يمكن اعتبار الجهاز البولي والتناسلي كجهاز واحد لأنهما لهما أصل جنيني مشترك ولهما قنوات مشتركة. كلا النظامين يتطوران من الأديم المتوسط ​​، الذي يشكل قمة الجهاز البولي التناسلي ، وينقسم إلى الحبل الكلوي وقمة الغدد التناسلية.

يؤدي الحبل الكلوي إلى ظهور الكلى ، والكلية المتوسطة ، والكلية الكبرى ، والتي تشارك في تكوين الكلى. يتطور الجهاز التناسلي من قمة الغدد التناسلية. يعتمد تطور الجهاز التناسلي الأنثوي أو الذكري على زوج الكروموسومات الجنسية.

يتطور الجهاز العصبي في الأسبوع الثالث من الأديم الظاهر. في البداية ، يتم تشكيل الأنبوب العصبي ، حيث تشكل طياته القمة العصبية. يتكون الحبل الشوكي من ثلاث طبقات: الظهارة العصبية ، الوشاح ، المنطقة الهامشية. بعد ذلك ، يتم تشكيل حويصلات الدماغ البيني والدماغ البيني والدماغ المتوسط ​​والدماغ الأيمن والدماغ المتوسط.

تطور الرأس والرقبة والعين والأذن

يتشكل معظم الرأس والرقبة من الأقواس والحويصلات والأغشية البلعومية ، وكذلك من الأغشية البلعومية. تشكل هذه الهياكل الجهاز البلعومي وتعطي الجنين مظهره المميز في الأسبوع الرابع من التطور.

تتكون الأقواس البلعومية من الأديم المتوسط ​​المتوسط ​​وخلايا القمة العصبية ، والتي تتمايز على التوالي إلى: 1) عضلات وشرايين. 2) العظام والنسيج الضام. تتكون الأكياس البلعومية من غزوات للأديم الباطن الذي يحيط بالمعي الأمامي.

يتكون التلم البلعومي من غزوات الأديم الظاهر. وهي تقع بين الأقواس البلعومية. تتكون أغشية البلعوم من الأديم الظاهر والأديم المتوسط ​​والأديم الباطن. تقع بين الأقواس البلعومية.

تتكون الأذن من: الأذن الداخلية والأذن الوسطى والأذن الخارجية. بحلول الأسبوع الرابع ، تتطور الأذن الداخلية من الصفيحة الأذنية للأديم الظاهر ، والتي تتغلغل في تشكيل الأجزاء المثقبية والحقيقية. يتم اشتقاق الأذنين الوسطى والخارجية من الأقواس البلعومية الأولى ومن الخلايا العصبية.

تنشأ العيون من الحويصلة البصرية ، التي تتكون من الجزء الجانبي من الدماغ الأمامي في بداية الأسبوع الرابع.

المراجع

1. Amundson، R. 2005. الدور المتغير للجنين في الفكر التطوري: التركيب والتوليف. كامبريدج ، كامبريدج.
2. Coward، K.، Wells، D. 2013. كتاب علم الأجنة السريري. كامبريدج ، كامبريدج.
3. Dudek، RW 2014. علم الأجنة. ولترز كلوير ، فيلادلفيا.
4. Lambert، HW، Wineski، LE 2011. استعراض Lippincott's Q & A المصور للتشريح وعلم الأجنة. ولترز كلوير ، فيلادلفيا.
5. Lisowski ، F. P ، Oxnard ، CE 2007. المصطلحات التشريحية واشتقاقها. العالم العلمي ، سنغافورة.
6. ميتشل ، ب ، شارما ، ر. 2009. علم الأجنة: نص ملون مصور. تشرشل ليفينجستون ، ادنبره.
7. Moore، KL، Persaud، TVN، Torchia، MG 2013. الإنسان النامي: علم الأجنة الموجه إكلينيكيًا. سوندرز ، فيلادلفيا.
8. Moore، LM، Persaud، TVN، Torchia، MG 2016. قبل أن نولد: أساسيات علم الأجنة والعيوب الخلقية. إلسفير ، فيلادلفيا.
9. سينغ ، ف. 2012. كتاب علم الأجنة السريري. إلسفير ، نيو ديلي.
10. Webster، S.، de Wreede، R. 2016. علم الأجنة في لمحة. وايلي ، تشيتشستر.