Gastrulacja - Polski Serwis Naukowy

Inwaginacja - należy pamiętać, że ten typ gastrulacji nie odnosi się do człowieka
1 - blastula, 2 - gastrula; pomarańczowy - ektoderma, czerwony - endoderma

Gastrulacja (ang. gastrulation) - faza w rozwoju zarodka zwierząt, następująca po bruzdkowaniu. W wyniku gastrulacji powstaje gastrula. W procesie gastrulacji dochodzi do zgrupowania komórek pełniących podobne funkcje w organizmie.

Struna grzbietowa (chorda dorsalis) - pierwotna forma wewnętrznego szkieletu osiowego niektórych zwierząt (strunowce). Ma postać walcowatego, sprężystego pręta zbudowanego z komórek tkanki łącznej. U form wyższych ewolucyjnie zastępowana jest przez kręgosłup. Nad struną grzbietową ciągnie się cewkowaty układ nerwowy.
Ektoderma (łac. ectodermis, z gr. ektós na zewnątrz, dérma skóra), ektoblast – zewnętrzny listek zarodkowy, warstwa komórek powstająca w rozwoju zarodkowym zwierząt w trakcie różnorodnie zachodzącej gastrulacji.

Istotą gastrulacji jest wytworzenie dwu lub trzech listków zarodkowych z pojedynczej warstwy blastuli. Może to zachodzić na następujące sposoby:

rozrastanie się warstwy komórek - najczęściej prowadzi to do epibolii. Może zachodzić w wyniku:

spłaszczania się komórek,

dzielenia się komórek,

interkalacji - wysuwanie się komórek z jednej warstwy i wciskanie między komórki drugiej warstwy.

zmiany pozycji warstwy komórek lub poszczególnych komórek. Może to zachodzić w wyniku:

inwaginacji (embolii),

migracji komórek z warstwy powierzchniowej do wnętrza zarodka,

inwolucji,

delaminacja - wtedy każda z komórek jednowarstwowej blastuli dzieli się wzdłuż powierzchni równoległej do powierzchni blastuli, dzięki czemu powstaje druga warstwa komórek osiągając etap dwuwarstwowej gastruli,

wymodelowania (przekształcania, transformacji) - rozpraszanie się chaotycznie ułożonych zespołów komórek i układanie się nich w warstwach,

rozciągania zbieżnego - szczególnie złożone kombinacje różnych ruchów komórek.

rozsunięcie się komórek (kawitacja)

Zwykle gastrulacja zachodzi w wyniku kombinacji różnych sposobów.

Ptaki (Aves) – gromada stałocieplnych zwierząt z podtypu kręgowców. Jest najbardziej zróżnicowaną spośród gromad kręgowców lądowych – istnieje około 10 000 gatunków ptaków, które zamieszkują ekosystemy na całym świecie. Ich wielkość waha się od 5 cm u koliberka hawańskiego do 2,7 m u strusia.
Cylinder zarodkowy - struktura charakterystyczna dla wielu gryzoni powstająca z części trofoblastu biegunowego (tzn. trofoblastu przylegającego do węzła zarodkowego) oraz z węzła zarodkowego.

Gastrulacja nicieni na przykładzie Caenorhabditis elegans

Gastrulacja u Caenorhabditis elegans zaczyna się już w stadium 24 komórek, po powstaniu blastomeru P4 (zobacz: bruzdkowanie nicieni). W stadium 26 komórek, kiedy blastocel osiąga największy rozmiar, następuje ingresja (wnikanie do wnętrza zarodka) dwóch komórek wywodzących się z blastomeru E. W przyszłym stadium rozwoju utworzą one jelito. Następnie do wnętrza zarodka migruje blastomer P4 oraz komórki wywodzące się z blastomerów MS, C i D, z których powstanie mezoderma. Na koniec ingresji podlegają te komórki potomne blastomeru AB, z których rozwinie się gardziel. Podczas ostatniego etapu gastrulacji następuje epibolia, w wyniku której blastomery AB i C otaczają naskórkiem całe ciało zarodka.

Ryby, ryby właściwe (Pisces) – tradycyjna nazwa zmiennocieplnych kręgowców wodnych oddychających skrzelami, posiadających szczęki i poruszających się za pomocą płetw. Niezwykle zróżnicowane pod względem budowy zewnętrznej i wewnętrznej, ubarwienia oraz przystosowania do warunków środowiska. Stanowią najliczniejszą grupę współcześnie żyjących kręgowców (ponad połowę). Na świecie znanych jest ponad 30 tys. współcześnie żyjących, naukowo opisanych gatunków. Ryby są najstarszymi kręgowcami świata, pojawiły się około 480 mln lat temu. W Polsce występuje około 120 gatunków.
Caenorhabditis elegans (czyt. cenorabditis elegans) – wolno żyjący, niepasożytniczy nicień, o długości ok. 1 mm, który żyje w glebach klimatu umiarkowanego. Chociaż znany od XIX wieku, ten nicień od połowy lat 60. XX wieku jest używany jako modelowy organizm we współczesnej genetyce i naukach biologicznych. Pożywienie stanowią mikroorganizmy, włączając w to bakterie, np. Escherichia coli używane w hodowli laboratoryjnej.

Gastrulacja owadów na przykładzie muszki owocowej

Gastrulacja zachodzi w prążku zarodkowym. Najpierw zaczyna tworzyć się mezoderma. W pierwszym etapie jej formowania wzdłuż centralnej linii prążka zarodkowego powstaje płytka bruzda (rynienka gastrulacyjna), która następnie pogłębia się. W wyniku pogłębienia bruzdy od nabłonka okrywającego (ektodermy) odrywają się komórki, które następnie tworzą cylindryczną strukturę złożoną z komórek mezodermy i ciągnącą się wzdłuż zarodka. Niedługo potem komórki te rozpraszają się, a następnie tworzą jednowarstwowy nabłonek podściełający ektodermę okrywającą ciało. W tym samym czasie zaczyna tworzyć się endoderma. Pierwszym etapem powstawania endodermy jest wytworzenie się dwóch zagłębień - stomodeum na przednim biegunie zarodka i proktodeum na tylnym biegunie. Na dnie stomodeum i proktodeum powstają następnie zgrupowania komórek, z których utworzy się endodermalna wyściółka jelita środkowego. Na tym etapie rozwoju można już zaobserwować pierwsze objawy segmentacji ektodermy i mezodermy.

Listki zarodkowe – zespoły komórek powstające w czasie rozwoju zwierząt w procesie gastrulacji. W czasie rozwoju mogą powstać dwie lub trzy warstwy komórek (listki zarodkowe):
Łożysko (łac. placenta) – przejściowy narząd płodowy występujący u ssaków łożyskowych, który tworzy się dzięki kosmkom kosmówki zagłębiających się w ścianie macicy, łączących się z błoną ściany tego narządu. Za pomocą łożyska zarodek otrzymuje z krwi matki pokarm i tlen, a oddaje dwutlenek węgla oraz zbędne produkty przemiany materii.

W początkowym okresie gastrulacji tworzą się również błony płodowe otaczające zarodek. Zarodki muszek owocowych otaczane są przez jedną błonę - amnioserozę. U większości owadów występują jednak dwie błony płodowe - seroza (błona surowicza) i amnion (owodnia).

Entoderma, endoderma (łac. entodermis, z gr. éndon wewnątrz, dérma skóra) – wewnętrzny listek zarodkowy, warstwa komórek powstająca w rozwoju zarodkowym zwierząt w trakcie różnorodnie zachodzącej gastrulacji. W procesie histogenezy i organogenezy rozwija się z niej głównie środkowy odcinek układu pokarmowego (jelito pierwotne u kręgowców), a u zwierząt wyżej uorganizowanych m.in.: nabłonek płuc, gruczoły przewodu pokarmowego, niektóre gruczoły dokrewne (tarczyca i przytarczyce) oraz krtań, tchawica i płuca, pęcherz moczowy, cewka moczowa i gruczoł krokowy.
Blastocel, protoceloma, pierwotna jama ciała – szczelinowata jama ciała w zarodku znajdującym się w stadium blastuli. Wypełniona jest płynem wydzielanym przez otaczającą ją, pojedynczą warstwę blastomerów, ograniczona blastodermą. U dwuwarstwowców blastocel jest jedyną jamą ciała.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)