個体発生は、個々の開発をたまたまするプロセスです。この現象は受精から始まり、有機体の老化にまで及びます。個体発生の研究を担当する生物学の分野は、発生生物学です。
このプロセスでは、遺伝子型-生物学的エンティティのすべての遺伝情報-を、私たちが観察できる表現型に「変換」します。最も劇的な形質転換は、発達の初期段階で起こり、細胞が完全な個体に形質転換します。
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今日、evo-devoとして知られる発生生物学と進化論の融合は、飛躍的に成長している非常に人気のある知識体系です。この新しい分野は、生物によって示される形態の莫大な多様性の進化を説明することを目的としています。
「個体発生は系統発生を再現する」
歴史的展望
個体発生と系統発生の関係は、21世紀全体を通して主な見解でした。さまざまな生物種は、成虫形態よりも胚形成段階で互いに類似していることが広く知られています。1828年、カールエルンストフォンベアは、脊椎動物のスズメガでこのパターンに気づきました。
Baerは、テトラポッドの異なる種では、エラ、脊索、分節、およびヒレの形をした肢など、胚に特定の類似点があることに言及しました。
これらは、問題のグループをより具体的な階層的な分類順序で診断できるようにする典型的な特性の前に形成されます。
このアイデアは、有名な-そしてチャールズダーウィンの最も情熱的な信者の1人-ドイツ生まれの生物学者エルンストヘッケルによって再定式化されました。
ヘッケルは、「個体発生が系統発生を再現する」という有名なフレーズで有名です。言い換えると、要約すると、生物の発達はその進化の歴史をその祖先の成体の形から繰り返すことを提案しています。
現在のビジョン
このフレーズは今日でもよく知られていますが、21世紀の半ばまでには、ヘッケルの提案がめったに実行されないことが明らかになりました。
有名な古生物学者であり進化論の生物学者であるSJグールドは、彼が「末端付加原理」と呼んだものに要約についての彼の考えを示しました。グールドの場合、祖先の個体発生の終わりに段階を連続して追加することによって進化の変化が発生する限り、要約が発生する可能性があります。
同様に、系統が進化するにつれ、祖先の個体発生の一時的な期間を短縮しなければならなかったことも真実であるべきです。
今日、現代の方法論は、生物遺伝学の法則によって提案された加算の概念を否定することができました。
ヘッケルにとって、この追加は臓器に与えられた継続的な使用のために起こりました。ただし、臓器の使用と不使用の進化的影響は無視されています。
哺乳類や爬虫類の胚期の分枝弓が成魚に対応する形をとることは決してないことが現在知られている。
さらに、開発の特定の段階のタイミングやタイミングにはばらつきがあります。進化生物学では、この変化は異時性と呼ばれます。
動物の発達段階
個体発生は、受精から始まり、老化で終わる、有機体の発達のすべてのプロセスを含みます。
論理的には、最も劇的な変化は最初の段階で発生します。最初の段階では、単一の細胞が個体全体を形成することができます。次に、発生段階を強調して個体発生プロセスを説明します。
卵母細胞の成熟
卵形成の過程で、卵子（女性の配偶子、卵とも呼ばれます）は受精と発達の初期段階の準備をします。これは、将来のための予備資料を蓄積することによって発生します。
卵子の細胞質は、さまざまな生体分子、主にメッセンジャーRNA、リボソーム、トランスファーRNA、およびタンパク質の合成に必要なその他の機構が豊富な環境です。細胞核も有意な成長を遂げます。
精子はこのプロセスを必要としません;彼らの戦略は、可能な限り多くの細胞質を排除し、核を凝縮して小さな寸法を維持することです。
受精
個体発生の始まりを示す出来事は受精であり、これは一般に有性生殖の行為中に男性と女性の配偶子の結合を含みます。
外部受精の場合、多くの海洋生物で発生するように、両方の配偶子は水中に放出され、ランダムに発見されます。
受精では、個体の二倍体数が再統合され、父方と母方の遺伝子間の結合プロセスが可能になります。
特定のケースでは、精子は発達を活性化するために必要ではありません。しかし、ほとんどの個体では、胚は正しい方法で発達しません。同様に、一部の種は単為生殖によって繁殖することができ、精子を必要とせずに正常な胚発生が起こります。
対照的に、一部の卵は精子の活性化を必要としますが、この男性の配偶子の遺伝物質を胚に組み込みません。
精子と卵子は、すべての受精後のイベントが発生できるように正しく認識されている必要があります。この認識は、各種に固有の一連のタンパク質によって媒介されます。また、受精した卵子が2番目の精子に到達するのを妨げる障壁もあります。
胚発生
受精と卵の活性化の後、発達の最初の段階が起こります。セグメンテーションでは、胚は分裂を繰り返し、割球と呼ばれる細胞のグループになります。
この最後の期間中、細胞増殖は発生せず、塊の細分化のみが行われます。最終的には、数百または数千の細胞があり、胞胚状態に変わります。
胚が発生すると、極性を獲得します。したがって、一方の端にある植物の極と、細胞質が豊富な動物の極を区別できます。この軸は、開発の基準点を提供します。
卵の種類
卵が持つ卵黄の量、および前記物質の分布に応じて、卵は、オリゴサイト、ヘテロサイト、テロサイト、およびセントロサイトに分類できます。
前者は、その名前が示すように、少量の卵黄を含み、卵全体に多かれ少なかれ均一に分布しています。一般的にサイズは小さいです。ヘテロサイトは卵胞細胞よりも卵黄が多く、卵黄は栄養極に集中しています。
テロレシトスは卵黄を豊富に含み、卵全体を占めます。最後に、セントロシトスでは、すべての卵黄が卵の中央領域に集中しています。
ブラストレーション
胞胚は細胞の塊です。哺乳類では、この細胞のグループは胚盤胞と呼ばれますが、ほとんどの動物では、細胞は胚盤胞と呼ばれる中央の体液腔の周囲に配置されます。
胞胚状態では、DNA量の大幅な増加を示すことができました。ただし、胚全体のサイズは、元の接合体よりもそれほど大きくありません。
卒業
原腸形成は、球形で単純な胞胚を2つの胚葉を持つはるかに複雑な構造に変換します。動物の異なる系統を比較する場合、このプロセスは不均一です。場合によっては、内部空洞を作らずに第2層が形成されます。
腸への開口部は胚盤孔と呼ばれています。胚盤孔の運命は、2つの大きな血統、すなわち原始吻合と重陽口吻合の分裂にとって非常に重要な特徴です。最初のグループでは、胚盤孔は口を引き起こし、2番目のグループでは、胚盤孔は肛門を引き起こします。
したがって、原腸には2つの層があります。1つは外胚葉と呼ばれる割球を囲む外層で、もう1つは内胚葉と呼ばれる内層です。
ほとんどの動物は、上記の2つの層の間に位置する3番目の胚葉、中胚葉を持っています。中胚葉は2つの方法で形成することができます。細胞は胚盤孔の唇の腹側領域から発生し、そこから増殖するか、始祖骨の壁の中央領域から発生します。
原腸形成の終わりに、外胚葉は胚を覆い、中胚葉と内胚葉は内部にあります。つまり、セルの開始位置は、開始位置とは異なります。
コロム形成
体腔は、中胚葉に囲まれた体腔です。これは、原腸形成過程の間に、割球がほぼ完全に中胚葉で満たされているために発生します。
この体腔は、統合失調症または腸内分泌症の2つの方法で表示されます。ただし、両方のcoelomsは機能的に同等です。
器官形成
器官形成は、各器官が形成される一連のプロセスを含みます。
最も関連性の高いイベントには、特定の細胞が前記器官を形成するために必要な場所への移動が含まれます。
個体発生中の遺伝子発現
開発では、エピジェネシスがパターン形成、身体位置の決定、および四肢とさまざまな臓器の正しい位置の誘導の3つの段階で進行することが確認されています。
応答を生成するために、モルフォゲンと呼ばれる特定の遺伝子産物があります（これらのエンティティの定義は理論的であり、化学的ではありません）。これらは、空間情報を提供する微分勾配の形成のおかげで機能します。
関与する遺伝子に関して、ホメオティック遺伝子はセグメントのアイデンティティを定義するため、個人の発達において基本的な役割を果たします。
参考文献
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