Podczas rozwoju embrionalnego jakiegokolwiek zwierzęcia zachodzą kluczowe procesy dla formowania się nowych osobników. Każda awaria lub błąd w tym okresie może spowodować poważne szkody dla potomstwa, w tym śmierć nienarodzonego dziecka.
Rozwój embrionalny ryb jest dobrze poznany, dzięki temu, że ich jaja są przezroczyste, a cały proces można obserwować z zewnątrz przy pomocy np. lupy. W tym artykule Better-Pets.net nauczymy Cię pewnych pojęć dotyczących embriologii, a w szczególności jak wygląda rozwój embrionalny ryb?.
Podstawy embriologii
Aby zagłębić się w rozwój embrionalny ryb, musimy najpierw poznać podstawowe pojęcia embriologiczne, takie jak rodzaje jaj i fazy, które składają się na wczesny rozwój embrionalny.
Możemy znaleźć różne rodzaje jaj, w zależności od sposobu rozmieszczenia żółtka i jego ilości. Na początek komórkę powstałą w wyniku połączenia komórki jajowej i plemnika nazwiemy komórką jajową i żółtkiem, czyli zestawem składników odżywczych znajdujących się w komórce jajowej, które posłużą jako pokarm dla przyszłego zarodka.
Rodzaje jaj według organizacji żółtka w środku:
- Jaja Isolecitos: żółtko jest równomiernie rozmieszczone w całym wnętrzu jaja. Typowy dla zwierząt porowatych, parzydełkowatych, szkarłupni, nemertean i ssaków.
- Jaja Telelecito: żółtko jest przesunięte w kierunku obszaru jaja, przeciwnie do miejsca, w którym rozwija się zarodek. Większość zwierząt rozwija się z tego rodzaju jaj, na przykład mięczaków, ryb, płazów, gadów, ptaków itp.
- Jaja Centrolecitos: żółtko jest otoczone cytoplazmą, a ta z kolei otacza jądro, z którego powstanie zarodek. Występuje u stawonogów.
Rodzaje jaj według ilości żółtka:
- Jaja Oligolecito: są małe i mają małe żółtko.
- Jaja Mesolecito: średniej wielkości z umiarkowaną ilością żółtka.
- Jaja makrolecitos: są to duże jajka z dużą ilością żółtka.
Typowe fazy rozwoju embrionalnego
- Segmentacja: w tej fazie ma miejsce seria podziałów komórkowych, które zwiększają liczbę komórek potrzebnych do drugiej fazy. Kończy się stanem zwanym blastulą.
- Gastrulacja: następuje reorganizacja komórek blastuli powodująca powstanie blastoderm (prymitywnych listków zarodkowych), które są ektodermą, endodermą i, u niektórych zwierząt, mezodermą.
- Różnicowanie i organogeneza: z listków zarodkowych powstaną tkanki i narządy, utrwalona zostanie struktura nowego osobnika.
Związek między rozwojem a temperaturą
Temperatura jest ściśle związana z czasem inkubacji jaj u ryb i ich rozwojem embrionalnym (to samo dzieje się u innych gatunków zwierząt). Zwykle jest optymalny zakres temperatur do inkubacji, która waha się o około 8ºC.
Jaja wykluwane w tym zakresie będą miały większą szansę na rozwój i dotarcie do wyklucia. Podobnie jaja inkubowane przez długi czas w ekstremalnych temperaturach (poza optymalnym zakresem gatunku) będą miały mniej prawdopodobieństwo wyklucia a jeśli tak, to urodzone osobniki mogą ucierpieć poważne nieprawidłowości.
Etapy rozwoju embrionalnego ryb
Teraz, gdy znasz już podstawy embriologii, przyjrzyjmy się embrionalnemu rozwojowi ryb. Ryby są telecyta, czyli pochodzą z jaj telolecitos, czyli tych, w których żółtko zostało przemieszczone do obszaru jaja.
Faza zygotyczna
Nowo zapłodnione jajo pozostaje w stan zygoty Do pierwszego podziału przybliżony czas, w którym następuje ten podział, zależy od gatunku i temperatury ośrodka. W danio pręgowanym Danio rerio (ryby najczęściej używane w badaniach), pierwsza segmentacja następuje wokół 40 minut po zapłodnieniu. Choć wydaje się, że w tym okresie nie ma żadnych zmian, to wewnątrz jaja zachodzą decydujące procesy dla dalszego rozwoju.
Faza segmentacji
Jajo wchodzi w fazę segmentacji, gdy następuje pierwszy podział zygoty. U ryb segmentacja to meroblastyczny, ponieważ podział nie przebiega całkowicie przez jajo, ponieważ uniemożliwia to żółtko, ale ogranicza się do obszaru, w którym znajduje się zarodek. Pierwsze podziały są pionowe i poziome względem zarodka, są bardzo szybkie i synchroniczne. Dają one początek kopcu komórek osadzonych na żółtku, stanowiących tarczowata blastula.
Faza gastrulacji
W fazie gastrulacji dochodzi do przegrupowania tarczowatych komórek blastuli o ruchy morfogenetyczne, to znaczy informacja zawarta w jądrach różnych już utworzonych komórek jest transkrybowana w sposób, który zmusza komórki do uzyskania nowej konfiguracji przestrzennej. W przypadku ryb taka reorganizacja nazywa się inwolucja. Podobnie ten etap charakteryzuje się spadkiem szybkości podziału komórek i niewielkim wzrostem lub brakiem wzrostu komórek.
Podczas inwolucji niektóre komórki dyskoblastuli lub dyskoidalnej blastuli migrują w kierunku żółtka, tworząc nad nim warstwę. Ta warstwa będzie endoderma. Pozostała na kopcu warstwa komórek utworzy ektoderma. Pod koniec procesu zostanie zdefiniowana gastrula lub, w przypadku ryb, dyskogastrula z jego dwoma podstawowymi listkami zarodkowymi lub blastodermami, ektodermą i endodermą.
Faza różnicowania i organogenezy
W fazie różnicowania u ryb pojawia się trzecia warstwa embrionalna, zlokalizowana między endodermą a ektodermą, zwana mezoderma.
Endoderma wnika tworząc wnękę zwaną archenteron. Wejście do tej jamy zostanie przemianowane blastopor i da początek odbytowi ryby. Od tego momentu możesz odróżnić pęcherzyk odpromieniowy (mózg w formacji) i po obu stronach pęcherzyki wzrokowe (przyszłe oczy). Po pęcherzyku głowowym cewa nerwowa a po obu stronach somity, struktury, które ostatecznie uformują kości kręgosłupa i żeber, mięśnie i inne narządy.
W tej fazie każda listka zarodkowa wytworzy kilka narządów lub tkanek, dzięki czemu:
Ektoderma:
- Naskórek i układ nerwowy
- Początek i koniec przewodu pokarmowego
Mezoderma:
- Skóra właściwa
- Mięśnie, narządy wydalnicze i rozrodcze
- Celom, otrzewna i układ krążenia
Endoderma:
- Organy biorące udział w trawieniu: nabłonek wewnętrzny przewodu pokarmowego i przyległe gruczoły.
- Organy odpowiedzialne za wymianę gazu.
Jeśli chcesz przeczytać więcej artykułów podobnych do Rozwój embrionalny ryb, zalecamy wejście do naszej sekcji Ciekawostki świata zwierząt.
Bibliografia- Del Río, V., Rosas, J., Velásquez, A. &, Cabrera, T. (2005). Rozwój zarodkowo-larwalny i czas metamorfozy ryb tropikalnych Xenomelaniris brasiliensis (Ryby: Atherinidae). Ks. Biol. Trop. Tom 53 (3-4): 503-513
- Gilbert, S.F. (2010). Biologia rozwojowa, wydanie dziewiąte.
- Gordillo Jiménez, Luisa Fernanda. (2017). BADANIE ROZWOJU ZARODKÓW RYB Amatitlania nigrofasciata (PERCIFORMES: Cichlidae). Projekt pracy licencjackiej kwalifikujący do uzyskania tytułu licencjata z biologii. Universidad Distrital Francisco José De Caldas Wydział Nauki i Edukacji Projekt Programu Bachelor of Biology Program nauczania Bogotá D.C.
- Kimmel, CB, Ballard, W.W., Kimmel, SR, Ullmann, B., And Schilling, T.F. (1995). Etapy rozwoju embrionalnego danio pręgowanego. Dynamika rozwoju 203: 255-310.
