Tijekom embrionalnog razvoja svake životinje odvijaju se ključni procesi za formiranje novih jedinki. Svaki neuspjeh ili greška tijekom ovog razdoblja može uzrokovati ozbiljne štete na potomstvu, čak i smrt nerođenog djeteta.
Embrionalni razvoj riba je dobro poznat, zahvaljujući činjenici da su njihova jaja prozirna i da se cijeli proces može promatrati izvana pomoću instrumenata kao što je povećalo. U ovom članku na našoj stranici naučit ćemo vas nekim pojmovima o embriologiji i, konkretno, kako teče embrionalni razvoj riba
Osnove embriologije
Da bismo ušli u embrionalni razvoj riba, prvo moramo znati neke osnovne koncepte embriologije, kao što su vrste jaja i faze koje čine rani embrionalni razvoj.
Možemo pronaći različite vrste jaja, ovisno o tome kako je žumanjak raspoređen i koliko ga sadrži. Za početak, jajetom ćemo nazvati stanicu koja nastaje spajanjem jajne stanice i spermija, a žumanjak skup hranjivih elemenata koji se nalazi unutar jajeta i služit će kao hrana budućem embriju.
Vrste jaja prema organizaciji žumanjka iznutra:
- Izolecitna jaja: Žumanjak je ravnomjerno raspoređen po unutrašnjosti jajeta. Tipično za porozne životinje, žarnjake, bodljikaše, nemertine i sisavce.
- Telolecita jaja: žumanjak je pomaknut prema području jajeta, nasuprot mjestu gdje će se razvijati embrij. Većina životinja razvija se iz ovih vrsta jaja, na primjer mekušci, ribe, vodozemci, gmazovi, ptice itd.
- Centrolecita jaja: žumanjak je okružen citoplazmom, a ona zauzvrat okružuje jezgru iz koje će nastati embrij. Javlja se kod člankonožaca.
Vrste jaja prema količini žumanjka:
- Oligocitna jaja: mala su i imaju malo žumanjka.
- Mezolecito jaja: Srednje veličine s umjerenom količinom žumanjka.
- Macrolecithus jaja: to su velika jaja s velikom količinom žumanjka.
Tipične faze embrionalnog razvoja
- Segmentacija: u ovoj fazi odvija se niz staničnih dioba koje povećavaju broj stanica potrebnih za drugu fazu. Završava u stanju koje se naziva blastula.
- Gastrulacija: dolazi do reorganizacije stanica blastule, čime nastaju blastodermi (primitivni zametni slojevi) koji su ektoderm, endoderm, a kod nekih životinja i mezoderm.
- Diferencijacija i organogeneza: tkiva i organi će se formirati iz zametnih listića, uspostavljajući strukturu nove jedinke.
Odnos između razvoja i temperature
Temperatura je usko povezana s vremenom inkubacije ribljih jaja i njihovim embrionalnim razvojem (isto se događa i kod drugih životinjskih vrsta). Općenito postoji optimalni temperaturni raspon za inkubaciju, koji varira za oko 8ºC.
Jaja inkubirana unutar ovog raspona imat će veće šanse za razvoj i izleganje. Isto tako, jaja inkubirana dulje vrijeme na ekstremnim temperaturama (izvan optimalnog raspona vrste) imat će manju vjerojatnost izlijeganja i, ako se izlegu, rođeni pojedinci mogu patiti od ozbiljnih anomalija
Stadiji razvoja embrija ribe
Sada kada znate osnovne pojmove embriologije, zadubit ćemo se u embrionalni razvoj riba. Ribe su telolecitalne, odnosno potječu od telolecitalnih jaja, onih kojima je žumanjak pomaknut u područje jajeta.
zigotska faza
Novo oplođeno jajašce ostaje u stanju zigote do prve diobe, približno vrijeme u kojem se to cijepanje događa ovisi o vrsti i temperatura medija. Kod zebrice, Danio rerio (najčešće korištena riba u istraživanju), prvo cijepanje događa se oko 40 minuta nakon oplodnje. Iako se čini da se u tom razdoblju ne događaju nikakve promjene, unutar jajašca se odvijaju odlučujući procesi za kasniji razvoj.
Faza segmentacije
Jaje ulazi u fazu cijepanja kada se dogodi prva dioba zigote. Kod riba je segmentacija meroblastična, jer dioba ne ide u potpunosti kroz jaje jer je sprječava žumanjak, već je ograničena na područje gdje se nalazi se embrij Prve diobe su okomite i vodoravne u odnosu na embrij, vrlo su brze i sinkrone. Oni stvaraju hrpu stanica koje se nalaze na žumanjku, čineći diskoidnu blastulu
Faza gastrulacije
Tijekom faze gastrulacije dolazi do preraspodjele stanica diskoidne blastule pomoću morfogenetskih pokreta, odnosno informacija sadržanih u jezgri već formiranih različitih stanica, prepisuje se na način koji prisiljava stanice da dobiju novu prostornu konfiguraciju. U slučaju riba, ova se reorganizacija naziva involucija Isto tako, ovu fazu karakterizira smanjenje stope diobe stanica i mali ili nikakav rast mobitela.
Tijekom involucije, neke stanice diskoblastule ili diskoidne blastule migriraju u žumanjak, tvoreći sloj preko njega. Ovaj sloj će biti endoderm Sloj stanica koji ostane iznad humka formirat će ektoderm Al Na kraju procesa definirat će se gastrula ili, u slučaju riba, discogastrula sa svoja dva primarna klica ili blastoderma, ektodermom i endoderm.
Faza diferencijacije i organogeneze
Tijekom faze diferencijacije, kod riba se pojavljuje treći embrionalni sloj, smješten između endoderma i ektoderma, nazvan mezoderm.
Enoderm invaginira stvarajući šupljinu zvanu archenteronUlaz u ovu šupljinu bit će preimenovan u blastopore i vodit će do anusa ribe. Od ove točke možete razlikovati cefaličnu vezikulu (mozak u formiranju) i, s obje strane, optičku vezikulu (buduće oči). Nakon cefaličnog mjehurića, neuralna cijev će se formirati i, s obje strane, somite, strukture koje će na kraju formirati kosti kralježnice i rebra, mišiće i drugi organi.
Tijekom ove faze, svaki će klicin listić na kraju proizvesti nekoliko organa ili tkiva, tako da:
Ektoderm
- Epidermis i živčani sustav
- Početak i kraj probavnog trakta
Mezoderm
- Dermis
- Muskulacija, organi za izlučivanje i reproduktivni organi
- Coelom, peritoneum i krvožilni sustav
Endoderm
- Organi uključeni u probavu: unutarnji epitel probavnog trakta i povezane žlijezde.
- Organi odgovorni za izmjenu plinova.
