生物学的発達における器官形成は、胚を構成する3つの層が完全に発達した個体に見られる体の数となる変化の時期です。
胚の発生に一時的に身を置くと、器官形成のプロセスは原腸形成の終わりに始まり、生物の誕生まで続きます。胚の各胚葉は、特定の器官とシステムに分化しています。
出典：Anatomist90
哺乳類では、外胚葉は外部の上皮構造と神経器官を生じさせます。脊索、空洞、循環器系、筋肉系、骨格の一部および泌尿生殖器系の中胚葉。最後に、内胚葉は気道の上皮、咽頭、肝臓、膵臓、膀胱の内層、平滑筋を作り出します。
私たちが推測できるように、それは細かく調整されたプロセスであり、最初の細胞は特定の遺伝子が発現される特定の分化を受けます。このプロセスは、細胞のシグナル伝達カスケードを伴い、細胞のアイデンティティを調節する刺激は、外部分子と内部分子の両方で構成されます。
植物では、器官形成の過程は生物が死ぬまで起こります。野菜は一般に、生涯を通じて葉、茎、花などの臓器を作り出します。この現象は、植物ホルモン、それらの濃度、およびそれらの間の関係によって調整されます。
器官形成とは何ですか？
生物の生物学における最も異常な事象の1つは、小さな受精細胞が、複数の複雑な構造で構成される個体に急速に変化することです。
この細胞は分裂し始め、私たちは胚葉を区別できるようになります。器官形成は、器官形成と呼ばれるプロセス中に発生し、分節化および原腸形成（胚発生の他の段階）の後に行われます。
原腸形成中に形成された各一次組織は、器官形成中に特定の構造に分化します。脊椎動物では、このプロセスは非常に均一です。
器官形成は、各構造の発生段階の識別を使用して、胚の年齢を決定するのに役立ちます。
動物の器官形成
胚層
生物の発達中に、胚または胚葉が生成されます（生殖細胞と混同しないでください。これらは胚珠と精子です）。器官を生じさせる構造です。多細胞動物のグループには、内胚葉と外胚葉の2つの胚葉があり、外胚葉性と呼ばれます。
イソギンチャクや他の動物がこのグループに属しています。別のグループには、上記の3つの層と、それらの間に位置する3番目の層、つまり中胚葉があります。このグループは三葉芽細胞性として知られています。単胚葉の動物を指す生物学的用語はないことに注意してください。
胚の3つの層がすべて確立されると、器官形成のプロセスが始まります。一部の非常に特定の器官と構造は特定の層に由来しますが、一部が2つの胚葉から形成されるのも当然です。実際、単一の胚葉に由来する器官系はありません。
それ自体が構造の運命と分化プロセスを決定するのは層ではないことを強調することが重要です。対照的に、決定要因は、他のセルに対する各セルの位置です。
臓器形成はどのように発生しますか？
前述のように、臓器は胚を構成する胚層の特定の領域に由来します。形成は、折り目、分裂、結露の形成によって発生する可能性があります。
層は、後でチューブに似た構造を生み出す折り目を形成し始めることができます-後で、このプロセスが脊椎動物の神経チューブを生み出すことがわかります。胚葉はまた、小胞または拡張を分割して生じさせることができます。
次に、3つの胚葉から始まる器官形成の基本計画について説明します。これらのパターンは、脊椎動物のモデル生物について説明されています。他の動物は、プロセスのかなりのバリエーションを示すことができます。
外胚葉
上皮および神経組織のほとんどは外胚葉に由来し、最初に現れる器官です。
脊索は、脊索動物の5つの診断特性の1つであり、グループの名前の由来はそこにあります。この下には、神経板を生じさせる外胚葉の肥厚があります。プレートの端が持ち上げられてから曲げられ、中空の神経背管または単に神経管と呼ばれる細長い中空の内部管が作成されます。
神経管は、神経系を構成するほとんどの臓器と構造を生成します。前部は広がり、脳と脳神経を形成します。発達が進むにつれて、脊髄と脊髄運動神経が形成されます。
末梢神経系に対応する構造は、神経堤の細胞に由来します。しかし、紋章は神経器官を生じさせるだけでなく、頭蓋骨、自律神経系神経節、いくつかの内分泌腺などを構成する色素細胞、軟骨および骨の形成にも関与します。
内胚葉
ブランチオルガン
ほとんどの脊椎動物では、栄養補給チャネルは原始的な腸から形成されており、チューブの最後の領域は外側に開いて外胚葉と並んでいますが、チューブの残りの部分は内胚葉と並んでいます。腸の前部から肺、肝臓、膵臓が発生します。
気道
消化管の派生物の1つは、すべての脊椎動物の胚発生の初めに現れる咽頭憩室です。魚では、鰓弓が鰓やその他の支持構造を生み出し、これが成体でも存続し、水域から酸素を抽出できるようにします。
進化の進化では、両生類の祖先が水の外で生活を始めるようになると、えらは空気呼吸器としてもはや必要または有用でなくなり、機能的に肺に置き換わります。
では、なぜ陸生脊椎動物の胚は鰓弓を持っているのでしょうか？それらは動物の呼吸機能とは関係ありませんが、顎、内耳の構造、扁桃腺、副甲状腺、胸腺などの他の構造の生成に必要です。
中胚葉
中胚葉は3番目の胚葉であり、三葉性動物に出現する追加の層です。それは骨格筋および他の筋肉組織の形成、循環系、および排泄と生殖に関与する器官に関連しています。
ほとんどの筋肉構造は中胚葉に由来します。この胚葉は、胚の最初の機能器官の1つである心臓を発生させます。心臓は、発生の初期段階で鼓動し始めます。
たとえば、胚発生の研究で最も使用されるモデルの1つはニワトリです。この実験モデルでは、インキュベーションの2日目に心臓が鼓動し始めます。プロセス全体は3週間かかります。
中胚葉は皮膚の発達にも寄与します。表皮は、複数の胚葉がその形成に関与しているため、一種の発達上の「キメラ」と考えることができます。外層は外胚葉に由来し、それを表皮と呼び、真皮は中胚葉から形成されます。
器官形成中の細胞移動
器官形成の生物学における顕著な現象は、一部の細胞が最終目的地に到達するために受ける細胞移動です。つまり、細胞は胚の1つの場所で発生し、長い距離を移動することができます。
遊走可能な細胞の中には、血液前駆細胞、リンパ系の細胞、色素細胞、配偶子があります。実際、頭蓋骨の骨の起源に関連する細胞のほとんどは、頭の背側領域から腹側に移動します。
植物の器官形成
動物と同様に、植物の器官形成は、植物を構成する器官の形成過程から成ります。両方の系統には重要な違いがあります。動物の器官形成は胚の段階で発生し、個体が生まれたときに終了しますが、植物の器官形成は植物が死ぬときにのみ停止します。
植物は、メリステムと呼ばれる植物の特定の領域にある領域のおかげで、生涯のすべての段階で成長を示します。これらの継続的な成長の領域は、定期的に枝、葉、花および他の側面構造を生み出しています。
植物ホルモンの役割
研究室では、カルスと呼ばれる構造の形成が達成されています。植物ホルモンの混合物（主にオーキシンとサイトカイニン）を加えることにより誘発されます。カルスは分化せず、全能性の構造です。つまり、動物のよく知られた幹細胞など、あらゆる種類の臓器を作ることができます。
ホルモンは重要な要素ですが、器官形成プロセスを指示するのはホルモンの総濃度ではなく、サイトカイニンとオーキシンの関係です。
参考文献
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