niedziela, 16 sierpnia 2015

A gdzie Ty masz swoją pragębę?

Być może obiło Wam się kiedyś o uszy słowo ,,pierwouste’’ (Protostomia) bądź też słowo ,,wtórouste’’ (Deuterostomia). Określenia te mają duże znaczenie w systematyce zwierząt, w ewolucyjnym i rozwojowym ich rozróżnianiu, a wywodzą się z obserwacji embriogenezy, czyli rozwoju prenatalnego.

wtórouste pierwouste
(źródło: medycznezarciki.pl, z późn. zm.)

Po wniknięciu plemnika do oocytu i połączenia się DNA męskiego z DNA żeńskim powstaje zygota, która następnie dzieli się, tworząc dwa blastomery (dwie komórki w zarodku). Zarówno komórka pierwotna, jak i komórka potomna znów się dzielą (dając kolejne blastomery). I tak dalej i dalej. W pewnym momencie komórek jest około 16 i tworzą morulę, a następnie, wciąż się dzieląc – blastulę (lub blastocystę), w której powstaje pierwotna jama ciała (blastocel). Później zachodzi proces gastrulacji, powstaje gastrula, składająca się z dwóch warstw komórek – ektodermy i endodermy oraz prajelita. Jeżeli mamy do czynienia ze zwierzęciem trójwarstwowym, to powstaje także trzecia warstwa komórek – mezoderma (np. u ludzi).

Wiecie więc już skąd jeden z podstawowych podziałów: na zwierzęta dwuwarstwowe i zwierzęta trójwarstwowe. Przejdźmy zatem do tematu tego wpisu, tj. do ustowości. Napisałem wyżej, że u gastruli wykształca się prajelito. Składa się ono na pragębę i jamę gastruli (czyli gastrocel, znany także jako archenteron, który wbrew analogicznej nazwie nie jest następcą blastocelu lecz osobną jamą, co widać na obrazku niżej). Pragęba to pierwotny otwór ciała, prowadzący do jamy gastruli (archenteronu/gastrocelu). Stąd nazwa: pra-dawna, pierwotna i gęba – usta. W rozwoju prenatalnym mamy do czynienia z (generalnie) dwoma różnymi ścieżkami kształtowania się otworu gębowego/ust. Pragęba może się dalej różnicować w otwór gębowy bądź też odbytowy. W drugim przypadku usta muszą więc zostać wytworzone wtórnie, w pierwszym z kolei pierwotne usta, stają się ostatecznymi.

gastrula blastula
(źródło: Wikipedia)

Mówiąc ,,po ludzku’’, prosto, dla tych, którym ciężko przebrnąć przez te wszystkie trudne pojęcia, jeżeli z pragęby powstaje w dalszym rozwoju otwór gębowy/usta, mamy do czynienia ze zwierzętami pierwoustymi, ponieważ pierwotne ,,usta’’ przekształcą się we właściwe usta (chociaż u pierwoustych znajdziemy też różne wyjątki, gdzie z pragęby może powstać także otwór odbytowy bądź też i odbyt i otwór gębowy). Jeżeli natomiast pragęba (czyli te ,,pierwotne usta’’) będzie się różnicowała w otwór odbytowy, to otwór gębowy musi zostać wykształcony wtórnie, dlatego zwierzęta o takim rozwoju nazywać będziemy wtóroustymi. Do zwierząt pierwoustych zalicza się większość bezkręgowców (ale części z nich, np. parzydełkowców czy gąbek cecha ustowości nie dotyczy), z kolei wtóroustymi są przede wszystkim szkarłupnie (jeżowce, rozgwiazdy), przedstrunowce i strunowce (w tym wszystkie kręgowce, także człowiek).

gastrulacja
(źródło: http://www.shmoop.com/)

Mamy zatem prosty, binarny podział, który jednym określeniem pozwala nam na identyfikację danego zwierzęcia w odniesieniu do jego rozwoju embrionalnego i ewolucyjnego. I tu zaczynają się schody, bo że rozwoju embrionalnego – jasne jak słońce, każdy głupi zrozumie. Ale dlaczego rozwoju ewolucyjnego? Pomijając fakt (choć ciężko to pominąć całkowicie), że nieściśle, na swego rodzaju sposób embriogeneza rekapituluje filogenezę (rozwój embrionalny jest niedokładnym odtworzeniem rozwoju ewolucyjnego), wiemy, że stan naszej ustowej cechy w obserwacjach, jest także zgodny, korelujący z obrazem molekularnym, m.in. na podstawie genów kodujących rybosomy i morfologiczne/segmentacyjne homeogeny. W związku z tym wszystkim i w ogóle całą naszą wiedzą na temat biologii ewolucyjnej możemy stwierdzić, że wtóro/pierwoustość jest cechą wynikającą z historii naturalnej danej grupy zwierząt.

Pojawiają się pytania takie jak: kto był wspólnym przodkiem pierwoustych i wtóroustych? A może wtórouste wyewoluowały z pierwoustych? Bądź na odwrót? Trudno na nie w tej chwili odpowiedzieć. Szukając danych w anglojęzycznej literaturze można spotkać niemal same spekulacje. Zarówno odnośnie postawionych wyżej pytań, jak i kwestii takich jak np. okres pojawienia się pierwszych… no właśnie, których? Wtóroustych czy pierwoustych? Na ten moment przyjmuje się najczęściej, że obie grupy miały wspólnego przodka, który po jakimś czasie od jego ,,rozgałęzienia’’ dał początek pierwoustym oraz wtóroustym

filogeneza wtórouste
(źródło: http://www.genomebiology.com/)

Jeżeli chcielibyście więcej poczytać o rozwoju prenatalnym, biologii ewolucyjnej, genetyce, embriologii porównawczej, polecam sięgnąć po podręczniki takie jak Embriologia Hieronima Bartela i Embriologia Czesława Jury, Zoologia Bezkręgowców Czesława Jury oraz Ewolucja Douglasa Futuymy.

21 komentarzy:

  1. I kto by pomyślał, że wszystko zaczyna się od ,,gęby", musiałam przespać tę lekcję na biologii :)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Od zygoty się zaczyna :-P. Od pragęby zaczyna się nasz odbyt ^^.

      Usuń
  2. Bardzo ciekawe informacje, jakoś umknął mi ten podział na pierwouste i wtórouste, super, że u Ciebie zawsze mozna się dokształcić:)

    OdpowiedzUsuń
  3. "Dupa płodzi, Dupa rodzi,
    Dupa nigdy nie zaszkodzi,
    Dupa największą kopalnią pieniędzy,
    Dupa kur.. wyprowadza z nędzy,
    Dupa nęci, Dupa swędzi,
    Dupa też wspaniale pierdzi,
    Z tego powstał taki morał:
    Człowiek się rodzi z Dupy wychodzi,
    Człowiek się żeni na Dupę wchodzi,
    Człowiek umiera na Dupie leży,
    Wszystko od DUPY na świecie zależy !" ;)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. He he niesamowite na blogu naukowym nawet poezje można poczytać :D

      Usuń
    2. I opowiadania: http://polowanie-na-zdrowie.blogspot.com/2015/05/krotka-historia-walka-o-przetrwanie-w.html

      Usuń
  4. Chyba mnie w szkole tego nie uczyli albo bezczelnie zasnęłam ;)

    OdpowiedzUsuń
  5. Co tu dużo pisać....przejście, droga żeby nie powiedzieć trasa :)) Chyba większości z nas temat gdzieś umknął.

    OdpowiedzUsuń
  6. Dobrze pamiętamy na ten temat wykład naszego pana profesora :)
    Trzeba było widzieć jak się tym fascynował! Radość w jego oczach gdy skończył objaśnianie a większość zrozumiała - bezcenna :)

    OdpowiedzUsuń
  7. Ciekawy temat, nie słyszałam nigdy o takim pojęciu "pragęba"

    OdpowiedzUsuń
  8. Kurcze co ja robiłam na lekcjach biologii. Nie pamiętam tego tematu :-)

    OdpowiedzUsuń
  9. Aż mi się lekcje biologii w liceum przypomniały ^^ Jednak po biol-chemie poszłam w stronę chemii, więc chcąc, nie chcąc, wiedza związana z biologią szybko uleciała z mojej głowy (niedobrze!). W każdym bądź razie nie łamałam sobie "języka" (a raczej oczu) na tym poście, a nazwy nie brzmiały obco, więc chyba nie ma tak źle.

    OdpowiedzUsuń
  10. Coś było na biologii na bank ale się zapomniało a tu proszę przypomnienie ;D

    OdpowiedzUsuń
  11. ja byłam w biochemie w LO coś tam o tej gębie pra słyszałam:P

    OdpowiedzUsuń
  12. Coś mi z "gębą" w głowie świta - ale dokładnie nie pamiętam - jak się czegoś nie powtarza i nie utrwala to się ulatania :) Fajne przypomnienie :)

    OdpowiedzUsuń
  13. Ciekawy wpis muszę przyznać,że o tej gębie słyszałam :)

    OdpowiedzUsuń
  14. Temat przespany na biologii ;) dzięki za objaśnienie o co to z tą pragębą chodzi :)

    OdpowiedzUsuń
  15. Bardzo ciekawy tekst. Fajnie poczytać o czymś, co pamiętam z lekcji biologii :D Pozdrawiam!
    indywidualnyobserwator.blogspot.com

    OdpowiedzUsuń