ПОРІВНЯЛЬНА ЕМБРІОЛОГІЯ: ІСТОРІЯ ТА ТЕОРІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025

Порівняльна ембріологія є філією ембріології , яка фокусується на контрастних моделі розвитку в різних ембріонах. Ця дисципліна бере свій початок у віддалені часи, починаючи формуватися у свідомості мислителів на кшталт Арістотеля. Пізніше, з винаходом мікроскопа та правильними методами фарбування, він почав рости як наука.

Коли ми говоримо про порівняльну ембріологію, неминуче викликати відому фразу: онтогенез рекапітулює філогенез. Однак це твердження не точно описує сучасні принципи порівняльної ембріології та було відхилено.

Різні ембріони хребетних.
Джерела: Romanes, GJ; завантажено у Wikipedia від en: Користувач: Phlebas; автори сторінки описів: en: Користувач: Phlebas, en: Користувач: SeventyThree

Ембріони нагадують інші ембріональні форми споріднених видів, а не схожі на дорослі форми інших видів. Тобто ембріон ссавців не схожий на дорослу рибу, він схожий на рибний ембріон.

Порівняльна ембріологія була використана як доказ еволюційного процесу. Очевидні гомології, які ми спостерігаємо при розвитку подібних груп, були б абсолютно непотрібними, якби організм не був модифікацією онтогенезу свого предка.

Історія порівняльної ембріології

Арістотель

Перше дослідження, зосереджене на порівняльній ембріології, сягає часів Арістотеля, у четвертому столітті до н.

Цей філософ і вчений описав різні можливості пологів серед видів тварин, класифікуючи їх як яйцеклітинних, якщо вони відкладають яйця, живородні, якщо плід народився живим, або яйцеклітин, коли відбувається вироблення яйцеклітини, яка відкривається всередині тіла.

Крім того, Арістотелю також приписують виявлення моделей голобластичної та меробластичної сегментації. Перший стосується цілого яйця, яке ділиться на більш дрібні клітини, тоді як у меробластичному малюнку лише частина яєчної клітини призначена для ембріона, а решта частина - жовток.

Вільям Харві

Ембріологічні дослідження практично не існували більше двох тисяч років, поки Вільям Гарві в 1651 році не оголосив свій девіз ex ovo omnia (всі з яйця), зробивши висновок, що всі тварини походять з яєчної клітини.

Марчелло мальпігі

Після винаходу мікроскопа ембріологія набуває нового нюансу. У 1672 році дослідник Марчелло Малпігі дослідив розвиток курячого ембріона, використовуючи цю нову оптичну технологію.

Малпігі вперше виявив нервову борозна, соміти, відповідальні за формування м’язів, і спостерігав за циркуляцією вен і артерій, з'єднаних з жовтковою сумкою.

Християнський пандер

З роками та винаходом найсучасніших методів фарбування ембріологія почала рости не по днях. Пандеру приписують виявлення трьох зародкових шарів за допомогою курячих ембріонів: ектодерми, ентодерми та мезодерми.

Генріх Ратке

Ратке роздивилася ембріони різних ліній тварин і зробила висновок, що ембріони жаб, саламандрів, риб, птахів і ссавців демонструють неймовірні схожість.

За більш ніж 40 років досліджень Ратке визначив дуги глотки та їх долю: у риб вони утворюють гіллястий апарат, а у ссавців - щелепу та вуха.

Крім того, він описав формування ряду органів. Він також вивчав ембріологічний процес у деяких безхребетних.

Основні теорії порівняльної ембріології

Рекапітуляція: онтогенез рекапітулює філогенез

Знаменною фразою в порівняльній ембріології є: "онтогенез рекапітулює філогенез". Цей вираз прагне узагальнити теорію рекапітуляції, пов'язану з Ернстом Геккелем. Рекапітуляція керувала ембріологією протягом 19 століття та частини 20 століття.

Відповідно до цієї теорії, стадії розвитку організму нагадують його філогенетичну історію. Іншими словами, кожен етап розвитку відповідає еволюційному етапу предків.

Поява зяброподібних структур у ембріонів ссавців є одним із фактів, який, здається, підтримує рекапітуляцію, оскільки ми припускаємо, що родовід ссавців походить з організму, схожого на рибу сьогодні.

Для прихильників рекапітуляції еволюція працює шляхом додавання послідовних станів наприкінці розвитку.

Однак для сучасних еволюційних біологів зрозуміло, що еволюція не завжди працює шляхом додавання термінальних станів і є інші процеси, які дозволяють пояснити морфологічні зміни. Тому біологи приймають більш широке бачення, і ця фраза вже була відкинута.

Чотири принципи Карла Ернста фон Баера

Карл Ернст фон Баер дав набагато задовільніше пояснення подібності ембріонів, оскаржуючи запропонований Ернстом Геккелем.

Один з його найвидатніших внесків - зазначити, що найбільш інклюзивні характеристики таксона виявляються в онтогенезі раніше, ніж більш конкретні характеристики - належні до порядку чи класу, наприклад.

Поки фон Беер проводив свої дослідження в порівняльній ембріології, він забув позначити два ембріони. Хоча він був вченим із навченим оком, він не зміг розрізнити особистість своїх зразків. За словами фон Беера, "це можуть бути ящірки, маленькі птахи або навіть ссавці".

Таким чином, література зазвичай групує основні висновки цього дослідника на чотири постулати або принципи:

1. Спочатку з'являються загальні характеристики групи, а пізніше більш спеціалізовані характеристики.

Якщо порівнювати два хребетні ембріони, ми побачимо, що перші ознаки, які з'являються, - це ті, що стосуються "бути хребетним".

У міру розвитку розвиваються конкретні характеристики. Усі хребетні ембріони мають нотохорду, розгалужені дуги, спинний мозок та певний тип родової нирки. А потім конкретні: волосся, нігті, лусочки тощо.

2. Менш загальні персонажі розвиваються з більш загальних

Наприклад, коли розвиток починає, всі хребетні мають схожу шкіру. Пізніше луска з’являється у риб і плазунів, пір’я у птахів або волосся у ссавців.

3. Ембріон не схожий на дорослі стадії «нижчих» тварин, він все більше і більше віддаляється від них

Знамениті зябра ембріональних ссавців не нагадують зябрових щілин дорослої риби. На відміну від них вони нагадують щілини рибного ембріона.

4. Зароджений зародк виду ніколи не схожий на інших "неповноцінних" тварин, він матиме лише схожість з його ранніми зародками.

Людські ембріони ніколи не пройдуть через стан, що нагадує рибу чи пташку у дорослому вигляді. Вони будуть схожі на рибні та пташині ембріони. Хоча це твердження подібне до третього, воно, як правило, постає як додатковий принцип у літературі.

Список літератури

1. Brauckmann, S. (2012). Карл Ернст фон Баер (1792-1876) та еволюція. Міжнародний журнал розвитку біології, 56 (9), 653-660.
2. Freeman, S., Herron, JC (2002). Еволюційний аналіз. Prentice Hall.
3. Футуйма, DJ (2005). Еволюція Синауер.
4. Гілберт, Ш.Ф. (2005). Біологія розвитку. Panamerican Medical Ed.
5. Монже-Нахера, Дж. (2002). Загальна біологія. EUNED.
6. Рідлі, М. (2004). Еволюція Блін.
7. Солер, М. (2002). Еволюція: основи біології. Проект Південь.