NOTE DE EMBRIOLOGIE
Embriologia studiază secvența formelor de dezvoltare de la zigot la organismul dotat cu toate organele și sistemele sale.
În această privință, merită să ne amintim de distincția dintre dezvoltare (succesiunea fazelor structurale și organizaționale cu o complexitate crescândă) și creștere, destinată mai ales în sens cantitativ.
La metazoanele vertebrate asistăm, crescând în seria evoluției până la om (prin ciclostomi, pești, amfibieni, reptile, păsări și mamifere), apariția formelor adulte de complexitate crescândă, pentru care complicația etapelor dezvoltării embrionare.
La început, zigotul, întotdeauna echipat cu material de rezervă, este împărțit (prin mitoza ulterioară) în 2, apoi 4, apoi 8 etc. celule numite blastomere, fără creștere, până când atinge raportul normal nucleu / citoplasmatic al speciei .
Această segmentare inițială poate urma diferite tipare, în funcție de cantitatea și distribuția deutoplasmei.
La început, deutoplasma este redusă („ouă oligolecitice”), deci segmentarea este totală și dă naștere unor blastomeri foarte diferiți. Pe măsură ce complexitatea embrionului crește, este nevoie de mai mult timp și material înainte ca dezvoltarea sa să-i permită să înceapă. viață independentă. Acest lucru necesită o creștere a deutoplasmei („ouă telolecitice”), care tinde să fie aranjată într-o parte a zigotului. Acest lucru determină o „anizotropie” în creștere, care este legată de modificările segmentării, guvernate de două principii generale:
- Legea lui Hertwig spune că, în mitoză, fusul acromatic (al cărui ecuator determină planul de diviziune al celulelor fiice) tinde să fie aranjat în direcția celei mai mari lungimi a citoplasmei;
- Legea lui Balfour spune că viteza de segmentare este invers proporțională cu cantitatea de deutoplasmă.
Vedem atunci că deja la ciclostomi și la pești segmentarea este inegală, cu un pol animal rapid segmentat (care va da structurile superioare ale embrionului) și un pol gălbenuș care va conține cea mai mare parte a materialului de rezervă. Această tendință este și mai mare anizotrop la amfibieni (în care este necesar să se pregătească organele responsabile de respirația aerului), în care polul gălbenușului, în timp ce se segmentează lent, rămâne relativ inert și ajunge să fie acoperit de celule derivate din polul animal cu segmentare rapidă. principalele etape embrionare includ: zigot, blastomere, morula (grup de blastomere asemănătoare unei mure), blastula (morula cu celule interne regresate), gastrula (blastula în care celulele unei părți au devenit invaginate), în care cavitatea primitivă organismului, cu un strat celular extern (ectoderm, din care sistemul nervos va proveni în primul rând) și un int erno (entoderm), între care se va interpune apoi un al treilea strat (mezoderm). Din aceste straturi sau „foi embrionare” vor deriva apoi, într-o succesiune ordonată, toate țesuturile, organele și sistemele.
La speciile chiar mai evoluate, creșterea deutoplasmei (sau „vițelului”) este de așa natură încât nici măcar nu poate fi segmentată. Vedem astfel că la păsări segmentarea afectează doar un disc superficial subțire, ducând la o „discoblastulă” și o serie de fenomene care garantează formarea embrionului într-un mod diferit de cel menționat mai sus.
O creștere suplimentară a deutoplasmei nu ar fi fost probabil mai eficientă, așa că la mamifere dezvoltarea și creșterea până la capacitatea de viață independentă sunt obținute cu un alt sistem. Observăm de fapt la mamifere că deutoplasma este utilizată doar pentru primele etape. de dezvoltare; apoi embrionul stabilește relații metabolice cu organismul matern (cu aspectul placentei) și nu mai folosește deutoplasma, al cărei exces este eliminat. În acest moment ouăle revin la oligolecite, iar segmentarea se poate întoarce a fi totală (și, prin urmare, în fazele incipiente este similară cu cea a „amfioxului), dar după morula embriogeneza continuă după cel mai evoluat model de păsări, cu un„ blastocist ”urmat de implantarea pe peretele uterin, astfel încât metabolismul embrionului este asigurat mai degrabă de organismul matern (prin placentă) decât de deutoplasmă.
DIFERENȚIEREA EMBRIONULUI
Când segmentarea zigotului a adus raportul nucleu / citoplasmatic la norma speciei, trebuie să înceapă și creșterea, paralel cu dezvoltarea.Din acest motiv începe metabolismul, cu apariția nucleolilor și a sintezei proteinelor. Sinteza proteinelor astfel inițiată se datorează genelor responsabile de stadiile incipiente ale dezvoltării embrionare. Aceste gene sunt deprimate de substanțele prezente în diferiții blastomeri ai polului animalului și gambei. La rândul lor, produsele acestor gene timpurii pot să suprime operonii genelor responsabile de etapele ulterioare. Produsele acestei a doua serii de gene vor putea acționa atât în sensul construirii de noi structuri embrionare, cât și în sensul de reprimare a operonilor anteriori și dereprimare a următoarelor, într-o secvență ordonată care duce la construirea noului organism. , datorită informațiilor genetice acumulate. de la genom până la milenii în specii din ce în ce mai evoluate.
Faimoasa expresie a lui Haeckel „„ ontogenia rezumă filogenia ”exprimă de fapt faptul că speciile superioare repetă, în etapele dezvoltării embrionare, succesiunea deja găsită în speciile evolutive anterioare.
Etapele incipiente ale embrionului tind să fie similare la vertebrate, în special până la apariția branhiilor.
La speciile care trec la respirația aeriană, branhiile sunt apoi reabsorbite și reutilizate (de exemplu pentru formarea glandelor endocrine), dar informațiile genetice referitoare la formarea branhiilor sunt păstrate și la om. Acesta este evident un exemplu de gene structurale embrionare care sunt prezente în genomul tuturor vertebratelor și care trebuie să rămână reprimate după ce au funcționat în momentul lor ontogenetic.
Interpretarea embriogenezei în sensul reglării acțiunii genetice face posibilă unificarea experiențelor tradiționale complexe ale embriologiei experimentale.
GEMENII
Zigotul și primele blastomere, până când începe sinteza proteinelor, sunt totipotente, adică capabile să dea viață unui întreg organism. La aceasta sunt legate experimentele lui Spemann, care a obținut doi embrioni din strangularea unui zigot amfibian. Un fenomen similar apare la baza fenomenului gemenilor identici la om, care tocmai din acest motiv se numesc monozigoți (MZ). Gemenii experimentali ai lui Spemann aveau jumătate din mărimea normalului, în timp ce la om sunt perfect normali. Acest lucru se explică deoarece la amfibieni cei doi embrioni au trebuit să împartă singurul gălbenuș deja primit, în timp ce la bărbat embrionii pot primi, prin placentă, tot ceea ce este necesar pentru dezvoltarea și creșterea lor.
Trebuie amintit că la „om două treimi din cazurile de gemeni au” o altă origine: derivă din maturarea ocazională simultană a doi foliculi, cu eliberarea a două ovule care, atunci când sunt fertilizate, dau doi zigoti; de fapt, în în acest caz vorbim de gemeni dizigotici (DZ).
Întrucât gemenii MZ, împărțiți prin mitoză din zigotul unic, au același genom, diferențele dintre aceștia trebuie să fie de origine ecologică. În schimb, genomul a doi gemeni DZ este similar doar cu cel al oricărui doi frați. Metoda twin, utilizat pe scară largă în genetică umană și, de asemenea, în domeniul sportului.
În „omul, în care anumite motive etice ar interzice experimentarea, se poate stabili cât de mult orice caracter este reglementat de factori ereditari: de fapt, caracterele strict moștenite (cum ar fi grupele sanguine) sunt întotdeauna concordante doar la gemenii MZ; concordanța unei trăsături în MZ este apropiată de cea a DZ, se deduce că factorii de mediu prevalează asupra celor ereditare în determinarea acelei trăsături fenotipice.
