POROVNÁVACIA EMBRYOLÓGIA: HISTÓRIA A TEÓRIE - BIOLÓGIE - 2024

Porovnávacia embryológie je odvetvie embryológ, ktorá sa zameriava na kontrastné charakter vývoja v rôznych embryí. Táto disciplína má svoj pôvod v odľahlých časoch a začína sa formovať v mysliach mysliteľov, ako je Aristoteles. Neskôr, s vynálezom mikroskopu a správnymi farbiacimi technikami, začal rásť ako veda.

Keď hovoríme o komparatívnej embryológii, je nevyhnutné vyvolať slávnu frázu: ontogénia rekapituluje fylogenézu. Toto tvrdenie však presne neopisuje súčasné zásady porovnávacej embryológie a bolo vyradené.

Rôzne embryá stavovcov.
Zdroje: Romanes, GJ; nahrané na Wikipedia používateľom en: User: Phlebas; autori popisnej stránky: en: User: Phlebas, en: User: SeventyThree

Embryá sa podobajú iným embryonálnym formám príbuzných druhov a nepodobajú sa dospelým formám iných druhov. To znamená, že embryo cicavcov nie je podobné dospelým rybám, je to podobné embryu rýb.

Ako dôkaz evolučného procesu sa použila porovnávacia embryológia. Zjavné homológie, ktoré pozorujeme pri vývoji podobných skupín, by boli úplne zbytočné, ak by organizmus nebol modifikáciou ontogenézy jeho predka.

História porovnávacej embryológie

Aristoteles

Prvá štúdia zameraná na komparatívnu embryológiu sa datuje do obdobia Aristotela, štvrtého storočia pred naším letopočtom.

Tento filozof a vedec opísal rôzne možnosti narodenia medzi živočíšnymi druhmi a klasifikoval ich ako oviparous, ak kladú vajíčka, viviparous, ak sa plod narodil nažive, alebo ovoviviparity, keď dôjde k produkcii vajíčka, ktoré sa otvára vo vnútri tela.

Aristotelesovi sa okrem toho pripisuje identifikácia modelov holoblastickej a meroblastickej segmentácie. Prvá sa týka celého vajíčka, ktoré sa delí na menšie bunky, zatiaľ čo v meroblastickom vzore je iba časť vaječnej bunky určená ako embryo a zostávajúca časť je žĺtok.

William Harvey

Embryologické štúdie prakticky neexistovali viac ako dvetisíc rokov, až kým William Harvey v roku 1651 neoznámil svoje motto ex ovo omnia (všetko z vajíčka), keď dospel k záveru, že všetky zvieratá pochádzajú z vaječných buniek.

Marcello malpighi

Po vynájdení mikroskopu nadobúda embryológia novú nuanciu. V roku 1672 výskumník Marcello Malpighi skúmal vývoj kuracieho embrya pomocou tejto novej optickej technológie.

Malpighi najskôr identifikoval nervový sulcus, somitov zodpovedných za tvorbu svalov a pozoroval cirkuláciu žíl a tepien spojených s žĺtkovým vakom.

Christian Pander

V priebehu rokov a vynálezu najmodernejších farbiacich techník začala embryológia rásť skokmi a hranicami. Panderovi sa pripisuje objavenie troch zárodočných vrstiev pomocou kuracích embryí: ektoderma, endoderma a mezoderma.

Heinrich Rathke

Rathke sa pozrel na embryá rôznych živočíšnych línií a dospel k záveru, že embryá žabiek, mlokov, rýb, vtákov a cicavcov vykazujú neuveriteľné podobnosti.

Vo viac ako 40 rokoch výskumu Rathke identifikoval hrtanové oblúky a ich osud: u rýb tvoria vetvový aparát, zatiaľ čo u cicavcov tvoria čeľuste a uši.

Ďalej opísal vytvorenie radu orgánov. Študoval aj embryologický proces u niektorých bezstavovcov.

Hlavné teórie komparatívnej embryológie

Rekapitulácia: ontogénia rekapituluje fylogenézu

Symbolická fráza v komparatívnej embryológii je: „ontogenéza rekapituluje fylogenézu.“ Tento výraz sa snaží zhrnúť teóriu rekapitulácie spojenú s Ernstom Haeckelom. Rekapitulácia ovládala embryológiu v priebehu 19. a časti 20. storočia.

Podľa tejto teórie vývojové štádiá organizmu pripomínajú jeho fylogenetickú históriu. Inými slovami, každá fáza vývoja zodpovedá vývojovej etape predkov.

Výskyt žiabrových štruktúr u embryí cicavcov je jednou z faktov, ktorá podľa všetkého podporuje rekapituláciu, pretože predpokladáme, že cicavčia línia pochádza z organizmu podobného dnešným rybám.

Pre zástancov rekapitulácie vývoj funguje tak, že na konci vývoja pridá ďalšie štáty.

Pre súčasných evolučných biológov je však zrejmé, že evolúcia nefunguje vždy pridaním koncových stavov a existujú aj ďalšie procesy, ktoré nám umožňujú vysvetliť morfologické zmeny. Biológovia preto akceptujú širšiu víziu a táto veta už bola vyradená.

Štyri princípy Karla Ernsta von Baera

Karl Ernst von Baer dal omnoho uspokojivejšie vysvetlenie podobností embryí a spochybnil to, čo Ernst Haeckel navrhol.

Jedným z jeho najvýznamnejších príspevkov bolo poukázať na to, že najobsiahlejšie charakteristiky taxónu sa vyskytujú v ontogénii pred špecifickejšími charakteristikami - napríklad podľa objednávky alebo triedy.

Zatiaľ čo von Baer vykonával výskum v oblasti porovnávacej embryológie, zabudol označiť dve embryá. Aj keď bol vedcom s vyškoleným okom, nedokázal rozlíšiť totožnosť svojich vzoriek. Podľa von Baera „môžu to byť jašterice, malé vtáky alebo dokonca cicavce“.

V literatúre sa teda hlavné závery tohto výskumného pracovníka obvykle zoskupujú do štyroch postulátov alebo zásad:

1. Všeobecné charakteristiky skupiny sa objavia ako prvé a neskôr špecializovanejšie charakteristiky.

Ak porovnáme dve embryá stavovcov, zistíme, že prvé charakteristické znaky, ktoré sa objavia, sú tie, ktoré sa týkajú „byť stavovcami“.

S postupujúcim vývojom sa objavujú špecifické vlastnosti. Všetky embryá stavovcov majú notochord, odvetvové oblúky, miechu a konkrétny typ pôvodnej obličky. A potom konkrétne: vlasy, nechty, šupiny atď.

2. Menej všeobecné znaky sa vyvíjajú zo všeobecnejších znakov

Napríklad, keď je vývoj počiatočný, všetky stavovce majú podobnú pokožku. Neskôr sa šupiny objavujú u rýb a plazov, peria u vtákov alebo srsti u cicavcov.

3. Embryo sa podobá dospelým štádiám „nižších“ zvierat, pohybuje sa od nich čoraz viac

Slávne žiabre embryonálnych cicavcov sa podobajú žiabrovým štrbinám dospelých rýb. Naopak sa podobajú rozpadom embrya rýb.

4. Počiatočné embryo druhu nikdy nevyzerá ako iné „podradné“ zvieratá, bude mať iba podobnosť so svojimi skorými embryami.

Ľudské embryá nikdy neprechádzajú stavom pripomínajúcim rybu alebo vtáka v jeho dospelej podobe. Budú podobné embryám rýb a vtákov. Aj keď je toto tvrdenie podobné tretím, v literatúre sa zvyčajne javí ako dodatočný princíp.

Referencie

1. Brauckmann, S. (2012). Karl Ernst von Baer (1792 - 1876) a vývoj. International Journal of Developmental Biology, 56 (9), 653-660.
2. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolučná analýza. Prentice Hall.
3. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
4. Gilbert, SF (2005). Vývojová biológia. Panamerican Medical Ed.
5. Monge-Nájera, J. (2002). Všeobecná biológia. EUNED.
6. Ridley, M. (2004). Evolution. Sakra.
7. Soler, M. (2002). Evolúcia: základ biológie. Južný projekt.