عملية التحول في البرمائيات ومراقبة الهرمونات

عملية التحول في البرمائيات ومراقبة هرمونية!

التحول هو امتداد ما بعد الجنينية من إمكانات التطور ويتضمن تغييرات جذرية في العادة ، والموئل ، والشكل ، وعلم وظائف الأعضاء وسلوك اليرقة ، بحيث يتم تحويلها إلى البالغين التي لديها موطن مختلف تماما وهيكل.

يرتبط التحول بتغيير جذري في الموطن وطريقة الحياة اللاحقة. على سبيل المثال ، التغيير من وجود العوالق إلى وجود قاعي في قنفذ البحر ، من نمط الحياة غير الطائر إلى الطيران في الحشرات ومن الحياة المائية إلى الأرض في الضفادع والضفادع. هذا التغير الواسع في البيئة والأنشطة يتطلب تحولا سريعا على قدم المساواة في هيكل ووظيفة الآلات الحية.

خلال دورة التطوير ، يعد التغيير المتحور تكاثفًا أو تسريعًا لبعض العمليات الأساسية المميزة لمعظم أشكال التنمية. وتتكون من التدمير التفاضلي لأنسجة معينة ، مصحوبة بزيادة في النمو وتمييز الأنسجة الأخرى.

تم العثور على التحول في Phyla اللافقارية وفي chordates مثل Amphibia. تختلف العمليات المورفولوجية المتحولة في الحيوانات المختلفة في طبيعة التحول وطريقة حدوث التسلسل الكامل. تقدم البرمائيات أفضل مثال على التحول في الفقاريات.

التحول في البرمائيات:

في البرمائيات ، يشمل التحول التغيرات البيئية ، الصرفية ، الفسيولوجية والكيميائية الحيوية.

1. التغيرات المتحولة الإيكولوجية:

وفقا لتغير البيئة ، من نمط الحياة المائية إلى الأرض ، يحدث تغيير في عادة التغذية في البرمائيات anuran (الضفادع والضفادع). تتغذى الضفادع الصغيرة من معظم الضفادع والضفادع على مواد نباتية ، والتي يتم سحبها من الأجسام المغمورة بمساعدة أسنان قرنية تحيط بأفواههم.

قليل من anurans مغذيات المخلفات ، أو مغذيات العوالق (Xenopus). الضفادع والحيوانات الضفادع الكبار آكلة للحوم ، تتغذى على الحشرات الصغيرة والديدان والفقاريات الصغيرة من خلال التغلب عليها ثم ابتلاع الحيوانات بأكملها. في البرمائيات بروبيل (سلمندر ونورس) لا يوجد تغيير جوهري في النظام الغذائي ، حيث تكون اليرقات آكلة اللحوم مثل البالغين رغم أنها تتغذى بشكل طبيعي على الحيوانات الصغيرة.

2. التغيرات المتحولة الصرفية:

التغيرات في تنظيم أو مورفولوجية الحيوان أثناء التحول هي في جزء منها تقدمية وجزئية إلى حد ما ، وربما تم تجميعها في ثلاث فئات:

1. الهياكل أو الأجهزة اللازمة خلال اليرقات الحياة ولكن يتم تقليل زائدة عن الحاجة في البالغين ، ويمكن أن تختفي تماما.

2. بعض الأجهزة تتطور وتصبح وظيفية فقط أثناء وبعد التحول.

3. المجموعة الثالثة من الهياكل ، في الوقت الحاضر والوظيفي قبل وبعد التحول ، تغيرت بحيث تفي بمتطلبات نمط حياة الكبار. لأن درجة الاختلاف بين يرقات الأنياب والبالغين عميقة ، يخضع الأنوريون لتغيرات متحولة واسعة في التنظيم.

(أ) التغييرات المتحولة الارتجاعية:

يتم إعادة امتصاص بعض الهياكل التكيفية التي تكونت خلال التطور الجنيني ، وهي المصاصون البطنيون ، والخياشيم الخارجية والذيل اليرقي مع طيات الزعنفية من يرقات الشرغوف خلال الحياة الوظيفية المبكرة. علاوة على ذلك ، يتم إغلاق الشقوق الخيشومية ، وتختفي الفجوات المحيطة بالحصبة ، ويتم إلقاء أسنان القرص الشوكي حول الفم ، بالإضافة إلى بطانة قرنية من الفكين.

يتغير شكل الفم ، ويقلل الأنبوب المفرغ ويقلل ، وتقل بعض الأوعية الدموية ويختفي أعضاء الخطوط الجانبية للجلد. هذه هي مجرد ارتفاعات من الهياكل التي شكلت سابقا ، والتي تختفي عندما خدم الغرض منها.

(ب) التغييرات المتحولة التدريجية:

التغييرات المتحولة أو البناءة تنطوي على التطور التدريجي للأطراف ، والتي تزيد في الحجم والتمايز. تتخلل الأطراف الأمامية ، التي تتطور في الضفادع تحت غطاء الغشاء الجبهي ، إلى الخارج.

يتم تعديل أقواس الخيشومية في جهاز الهايويد. تتطور الأذن الوسطى فيما يتعلق بالحقيبة البلعومية الأولى. يتطور الغشاء الطبلي ويدعمه الغضروف الطبقي الدائري. تبرز العينان على السطح الظهري للرأس وتطوران الجفون. تم تطوير اللسان من أرضية الفم.

(ج) الأعضاء الموجودة في اليرقة والكبار على السواء:

الأجهزة التي تعمل في اليرقة والكبار على حد سواء ، ولكنها تغير تمايزها أثناء التحول ، هي في المقام الأول الجلد والأمعاء والدماغ. يتكاثف الجلد ويصبح أكثر غديًا بحيازة الغدد المخاطية والمصلية متعددة الخلايا ، ويحصل على طبقة كيراتينية خارجية ويكتسب نمطًا مميزًا من التصبغ. الأمعاء ، التي هي طويلة جدا في الضفادع ، وتصبح أقصر وتصبح لفائف الخروج. يصبح الدماغ أكثر تميزًا.

تظهر تعديلات الخلية على المستوى الخلوي كما هو الحال في جفون العين والأطراف والرئتين وطبلة الأذن واللسان والجلد والطب والكبد والبنكرياس والأمعاء. كل خلية أو نسيج أو عضو في الهالة يحدث أثناء التحور.

وتخضع البروفلورات Urodele لتغيرات تحول بيولوجي ومورفولوجي أقل صرامة مع الإبقاء على الذيل وتختفي طيات الزعانف فقط. يتم تقليل الجهاز الفرسي ، تمت امتصاص الخياشيم الخارجية وإغلاق الشقوق الخيشومية.

الهيكل العظمي الحشوي يصبح أقل بكثير. رئيس يغير شكله ليصبح أكثر بيضاوية. يصبح الجلد مقرنًا وتصبح الغدد الجلدية متعددة الخلايا متباينة. تصبغ الجلد يتغير. الساقين والأمعاء لا يعانون من أي تغيير. تبدأ اليرقات من الضفادع والسمندر في الوصول إلى السطح لإفراز الهواء في رئتيهما.

3. التغيرات الفسيولوجية والبيوكيميائية المتحولة:

في الضفادع الضفادع الضفادع ، تبدأ وظيفة الغدد الصماء في البنكرياس عند التحول ، وهذا يرتبط بزيادة دور الكبد في دوران الكربوهيدرات. في الشرغوف ، يكون المنتج النهائي لعملية التمثيل الغذائي للنيتروجين هو الأمونيا (ammonotelism) التي يتم التخلص منها بسهولة عن طريق الانتشار في الوسط المائي. تفرز الضفادع المتحولة معظم نتروجينها في شكل اليوريا (ureotelism).

ويرتبط هذا التغيير من ammonotelism مع تغيير وظيفة الكبد ، والتي تؤدي توليف اليوريا. الصباغات البصرية للضفادع الصغيرة هي البورفيبروسين (الريتينين 2) ، في حين أن التحول يحدث عند استخدام rhodopsin (الريتينين 1). يتأثر الحد من الخياشيم والذيل بالتحلل الذاتي للأنسجة المكونة لهذه الأعضاء ، بمشاركة نشطة من الضامة الأميبية ، التي تقوم بلعوم بتخريب حطام الخلايا المتحللة.

يمكن اعتبار التغيرات المتحولة البيوكيميائية أن لها قيمة تكيفية مباشرة أو تكون بمثابة أساس للتغيرات المورفولوجية أو الكيميائية أو غيرها التي لها قيمة تكيفية تتعلق بالانتقال من الماء إلى الأرض. التحول من ammonotelism إلى ureotelism ، زيادة في الألبومين والبروتينات في المصل ، والتغييرات في الخصائص والتخليق الحيوي للهيموغلوبين هي التغييرات التكيفية الهامة.

تطوير الأنزيمات الهاضمة يساهم أيضا في نجاح التمايز. تحدث تعديلات رئيسية في توازن الماء ، والأصباغ البصرية ، وتصبغ ، والتمثيل الغذائي الذيل ، والتي تساعد في التكيف مع الأرض.

التحكم الهرموني في التحول البرمجي:

خلال التغييرات المتزامنة المتزامنة في جميع أجزاء الجسم تشير إلى وجود الهرمونات التي تطلق بكميات كبيرة من الغدة الدرقية للحيوان. أعطيت هذه الإشارة من قبل Gundernatsch (1912) عندما تغذى بعض الضفادع الضفادع على الغدة الدرقية الأغنام المجففة والمجففة ولاحظوا تحولهم قبل الأوان. هرمون الغدة الدرقية هو في الواقع سبب التحول في التطور الطبيعي أثبتت كذلك تجريبيا.

يخضع التحول البرمائى للسيطرة على الغدد الصماء العصبية ، ويشمل الخلايا العصبية العصبية في المخ (الهايبوتلاموس) وغضتين من الغدد الصماء والغدة النخامية (الغدة النخامية الأمامية) والغدة الدرقية. قد يكون الدافع إلى التحور إشارة بيئية تؤثر على دماغ اليرقات من خلال الجهاز العصبي ، أو قد يكون هناك "ساعة" داخلية في منطقة ما تحت المهاد. بطريقة ما ، يدمج ما تحت المهاد المعلومات الواردة من الجسم مع المعلومات البيئية.

يتم تحفيز الخلايا العصبية neurosecretory في منطقة الوطاء (hypothalamus) لإنتاج عامل TRF أو عامل إطلاق الغدة الدرقية الذي يحفز الغدة النخامية الأمامية على إفراز هرمون TSH أو هرمون محفز للغدة الدرقية مما يؤدي إلى زيادة منتظمة في إفراز الغدة الدرقية. ثم يزداد ارتفاع هرمون الغدة الدرقية ، ثم يتسلسل التسلسل المنظم لتغيرات الأنسجة التي تحول اليرقوف إلى الضفدع.

كما وجد أن هرمون الغدة النخامية ، يسمى البرولاكتين ، متورط كمثبط في السيطرة الشاملة على التحول. يتم التحكم في النمو بالتوازن بين التثبيط والفك بدلاً من التحفيز على مستوى عمل الغدد الصماء. ومن المعروف أيضا أن هرمونات الغدة الدرقية تؤثر على عملية تخليق البروتين على مستويات النسخ والترجمة ولها دور في التخلل الخلوي.