تكوين الأعضاء الحيوانية والنباتية وخصائصها - مادة الاحياء - 2026

و توالد في تطوير الأحياء، هو وقت التغيير حيث الطبقات الثلاث التي تشكل الجنين ليصبح عدد الجثث التي عثر عليها في الأفراد وضعت بشكل كامل.

بوضع أنفسنا مؤقتًا في عملية نمو الجنين ، تبدأ عملية تكوين الأعضاء في نهاية التكوُّن وتستمر حتى ولادة الكائن الحي. يتم تمييز كل طبقة جرثومية للجنين إلى أعضاء وأنظمة محددة.

المصدر: Anatomist90

في الثدييات ، يؤدي الأديم الظاهر إلى تكوينات ظهارية خارجية وأعضاء عصبية. الأديم المتوسط ​​للحبل الظهري ، التجاويف ، أعضاء الدورة الدموية ، الجهاز العضلي ، جزء من الهيكل العظمي والجهاز البولي التناسلي. أخيرًا ، ينتج الأديم الباطن ظهارة الجهاز التنفسي والبلعوم والكبد والبنكرياس وبطانة المثانة والعضلات الملساء.

كما يمكننا أن نستنتج ، إنها عملية منظمة بدقة حيث تخضع الخلايا الأولية لتمايز محدد حيث يتم التعبير عن جينات معينة. هذه العملية مصحوبة بشلالات إشارات الخلية ، حيث تتكون المحفزات التي تعدل هوية الخلية من جزيئات خارجية وداخلية.

في النباتات ، تحدث عملية تكوين الأعضاء حتى موت الكائن الحي. تنتج الخضروات عمومًا أعضاء طوال حياتها - مثل الأوراق والسيقان والزهور. هذه الظاهرة هي التي تنظمها الهرمونات النباتية وتركيزها والعلاقة بينها.

ما هو تكوين الأعضاء؟

من أكثر الأحداث غير العادية في بيولوجيا الكائنات الحية هو التحول السريع لخلية صغيرة مخصبة إلى فرد مكون من هياكل متعددة ومعقدة.

تبدأ هذه الخلية في الانقسام وتأتي نقطة يمكننا فيها تمييز طبقات الجراثيم. يحدث تكوين الأعضاء خلال عملية تسمى تكوين الأعضاء وتحدث بعد التجزئة والمعدة (مراحل أخرى من التطور الجنيني).

يتمايز كل نسيج أولي يتكون أثناء عملية المعدة إلى هياكل محددة أثناء تكوين الأعضاء. في الفقاريات هذه العملية متجانسة للغاية.

يعد تكوين الأعضاء مفيدًا لتحديد عمر الأجنة ، باستخدام تحديد المرحلة التطورية لكل بنية.

تكوين الأعضاء في الحيوانات

الطبقات الجنينية

أثناء تطور الكائنات الحية ، يتم إنشاء طبقات جنينية أو جرثومية (لا يجب الخلط بينها وبين الخلايا الجرثومية ، فهذه البويضات والحيوانات المنوية) ، وهي الهياكل التي ستؤدي إلى ظهور الأعضاء. مجموعة من الحيوانات متعددة الخلايا لها طبقتان جرثومية - الأديم الباطن والأديم الظاهر - وتسمى مضاعفة الورم.

تنتمي شقائق النعمان البحرية والحيوانات الأخرى إلى هذه المجموعة. مجموعة أخرى لها ثلاث طبقات ، المذكورة أعلاه ، وثالثة تقع بينها: الأديم المتوسط. تُعرف هذه المجموعة باسم ثلاثي الأرومات. لاحظ أنه لا يوجد مصطلح بيولوجي للإشارة إلى الحيوانات ذات الطبقة الجرثومية المفردة.

بمجرد إنشاء الطبقات الثلاث في الجنين ، تبدأ عملية تكوين الأعضاء. بعض الأعضاء والهياكل المحددة للغاية مشتقة من طبقة معينة ، على الرغم من أنه ليس من المستغرب أن يتكون بعضها بدءًا من طبقتين جرثومية. في الواقع ، لا توجد أنظمة عضوية تأتي من طبقة جرثومية واحدة.

من المهم التأكيد على أن الطبقة ليست هي التي تقرر بنفسها مصير الهيكل وعملية التمايز. في المقابل ، فإن العامل المحدد هو موضع كل خلية فيما يتعلق بالخلايا الأخرى.

كيف يحدث تكوين الأعضاء؟

كما ذكرنا ، يتم اشتقاق الأعضاء من مناطق معينة من الطبقات الجنينية التي تتكون منها الأجنة. يمكن أن يحدث التكوين عن طريق تشكيل الطيات والانقسامات والتكثيف.

يمكن للطبقات أن تبدأ في تشكيل ثنيات تؤدي لاحقًا إلى ظهور هياكل تشبه الأنبوب - سنرى لاحقًا أن هذه العملية تؤدي إلى ظهور الأنبوب العصبي في الفقاريات. يمكن أن تنقسم الطبقة الجرثومية أيضًا وتؤدي إلى حويصلات أو امتدادات.

بعد ذلك سوف نصف الخطة الأساسية لتكوين العضو بدءًا من الطبقات الجرثومية الثلاث. تم وصف هذه الأنماط للكائنات الحية النموذجية في الفقاريات. يمكن أن تظهر الحيوانات الأخرى اختلافات كبيرة في هذه العملية.

إكتوديرم

تأتي معظم الأنسجة الظهارية والعصبية من الأديم الظاهر وهي أول الأعضاء التي تظهر.

الحبل الظهري هو أحد الخصائص التشخيصية الخمس للحبليات - ومن هنا يأتي اسم المجموعة. يوجد تحت هذا سماكة للأديم الظاهر تؤدي إلى ظهور الصفيحة العصبية. يتم رفع حواف الصفيحة ثم ثنيها ، مما يؤدي إلى إنشاء أنبوب داخلي طويل مجوف يسمى الأنبوب العصبي الظهري المجوف ، أو ببساطة أنبوب عصبي.

يولد الأنبوب العصبي معظم الأعضاء والهياكل التي يتكون منها الجهاز العصبي. تتسع المنطقة الأمامية ، وتشكل الدماغ والأعصاب القحفية. مع استمرار التطور ، يتم تشكيل الحبل الشوكي والأعصاب الحركية الشوكية.

تُشتق الهياكل المقابلة للجهاز العصبي المحيطي من خلايا القمة العصبية. ومع ذلك ، فإن القمة لا تؤدي فقط إلى ظهور الأعضاء العصبية ، بل تشارك أيضًا في تكوين الخلايا الصبغية والغضاريف والعظام التي تشكل الجمجمة ، وعقد الجهاز العصبي اللاإرادي ، وبعض الغدد الصماء ، من بين أمور أخرى.

الأديم الباطن

أجهزة الفرع

في معظم الفقاريات ، تتشكل قناة التغذية من الأمعاء البدائية ، حيث تنفتح المنطقة الأخيرة من الأنبوب إلى الخارج وتصطف مع الأديم الظاهر ، بينما يصطف باقي الأنبوب مع الأديم الباطن. من المنطقة الأمامية للأمعاء تنشأ الرئتين والكبد والبنكرياس.

الجهاز التنفسي

أحد مشتقات الجهاز الهضمي يشمل الرتج البلعومي ، والذي يظهر في بداية التطور الجنيني لجميع الفقاريات. في الأسماك ، تؤدي الأقواس الخيشومية إلى ظهور الخياشيم وغيرها من الهياكل الداعمة التي تستمر عند البالغين وتسمح باستخراج الأكسجين من المسطحات المائية.

في التطور التطوري ، عندما يبدأ أسلاف البرمائيات في تطوير حياة خارج الماء ، لم تعد الخياشيم ضرورية أو مفيدة كأعضاء تتنفس الهواء ويتم استبدالها وظيفيًا بالرئتين.

فلماذا تمتلك أجنة الفقاريات الأرضية أقواسًا خيشومية؟ على الرغم من أنها لا تتعلق بوظائف الجهاز التنفسي للحيوانات ، إلا أنها ضرورية لتكوين هياكل أخرى ، مثل الفك وتركيب الأذن الداخلية واللوزتين والغدد جارات الدرقية والغدة الصعترية.

Mesoderm

الأديم المتوسط ​​هو الطبقة الجرثومية الثالثة والطبقة الإضافية التي تظهر في الحيوانات ثلاثية الأرومات. يتعلق بتكوين العضلات الهيكلية وأنسجة العضلات الأخرى ، والدورة الدموية ، والأعضاء المشاركة في الإخراج والتكاثر.

معظم الهياكل العضلية مشتقة من الأديم المتوسط. تؤدي هذه الطبقة الجرثومية إلى ظهور أحد الأعضاء الوظيفية الأولى للجنين: القلب ، الذي يبدأ في النبض في مرحلة مبكرة من التطور.

على سبيل المثال ، يعد الدجاج أحد النماذج الأكثر استخدامًا لدراسة التطور الجنيني. في هذا النموذج التجريبي ، يبدأ القلب في الخفقان في اليوم الثاني من الحضانة - تستغرق العملية بأكملها ثلاثة أسابيع.

يساهم الأديم المتوسط ​​أيضًا في نمو الجلد. يمكننا أن نفكر في البشرة كنوع من "الوهم" التطوري ، حيث أن أكثر من طبقة جرثومية تشارك في تكوينها. تأتي الطبقة الخارجية من الأديم الظاهر ونسميها البشرة ، بينما تتكون الأدمة من الأديم المتوسط.

هجرة الخلايا أثناء تكوين الأعضاء

ظاهرة بارزة في بيولوجيا تكوين الأعضاء هي هجرة الخلايا التي تخضع لها بعض الخلايا للوصول إلى وجهتها النهائية. أي أن الخلايا تنشأ في مكان واحد في الجنين وتكون قادرة على التحرك لمسافات طويلة.

من بين الخلايا القادرة على الهجرة ، لدينا خلايا الدم الأولية وخلايا الجهاز اللمفاوي والخلايا الصباغية والأمشاج. في الواقع ، تهاجر معظم الخلايا المرتبطة بالأصل العظمي للجمجمة من الناحية البطنية من المنطقة الظهرية للرأس.

تكوين الأعضاء في النباتات

كما هو الحال في الحيوانات ، يتكون تكوين الأعضاء في النباتات من عملية تكوين الأعضاء التي تتكون منها النباتات. هناك فرق رئيسي في كلا السلالتين: بينما يحدث تكوين الأعضاء في الحيوانات في المراحل الجنينية وينتهي عند ولادة الفرد ، في يتوقف تكوين الأعضاء في النبات فقط عندما يموت النبات.

تظهر النباتات نموًا خلال جميع مراحل حياتها ، وذلك بفضل المناطق الموجودة في مناطق معينة من النبات تسمى meristems. تنتج مناطق النمو المستمر هذه بانتظام فروعًا وأوراقًا وأزهارًا وهياكل جانبية أخرى.

دور الهرمونات النباتية

في المختبر ، تم تشكيل هيكل يسمى الكالس. يتم إحداثه عن طريق تطبيق مزيج من الهرمونات النباتية (بشكل رئيسي الأكسينات والسيتوكينينات). الكالس عبارة عن بنية غير متمايزة ولها إمكانات كاملة - أي يمكنها إنتاج أي نوع من الأعضاء ، مثل الخلايا الجذعية المعروفة في الحيوانات.

على الرغم من أن الهرمونات هي عنصر أساسي ، إلا أن التركيز الكلي للهرمون ليس هو الذي يوجه عملية تكوين الأعضاء ولكن العلاقة بين السيتوكينينات والأوكسينات.

المراجع

1. جيلبرت ، سادس (2005). علم الأحياء النمائي. عموم أمريكا الطبية Ed.
2. جيلبرت ، إس إف ، وإيبل ، د. (2009). علم الأحياء التنموي البيئي: دمج علم التخلق والطب والتطور.
3. هول ، BK (2012). علم الأحياء التطوري التطوري. Springer Science & Business Media.
4. هيكمان ، سي بي ، روبرتس ، إل إس ، ولارسون ، إيه (2007). المبادئ المتكاملة لعلم الحيوان. ماكجرو هيل
5. راغافان ، ف. (2012). علم الأحياء التطوري للنباتات المزهرة. Springer Science & Business Media.
6. رودريغيز ، إف سي (2005). قواعد الإنتاج الحيواني. جامعة اشبيلية.