Embryologický původ úst a konečníku - Embryological origins of the mouth and anus

Protovsdeuterostomes.svg

The embryologický původ úst a konečníku je důležitou charakteristikou a tvoří morfologický základ pro oddělování bilaterální zvířata na dvě přirozená seskupení: protostomy a deuterostomy.

U zvířat nejméně tak složitých jako an žížala, na jedné straně rané formy se vytvoří důlek, sféroidní embryo. Ten zub, blastopore, prohlubuje, aby se stal archenteron, první fáze růstu EU střevo. v deuterostomy, původní dent se stává konečníkem, zatímco střevo nakonec tuneluje embryem, dokud nedosáhne druhé strany a vytvoří otvor, který se stane ústy.[1] Původně se předpokládalo, že blastopór z protostomy vytvořila ústa a řiť se vytvořila na druhém místě, když se střevo prošlo embryem. Novější výzkumy ukázaly, že naše chápání tvorby úst protostomu je o něco méně bezpečné, než jsme si mysleli.[2] Acoelomorpha, které tvoří sesterskou skupinu se zbytkem bilaterálních zvířat, mají jedno ústa, které vede do slepého střeva (bez řiti). Geny použité v embryonální konstrukci úst plochých červů jsou stejné jako geny vyjádřené pro ústa protostomu a deuterostomu, což naznačuje, že struktury jsou ekvivalentní homologní, a že starší představy o protostom tvorba úst byla správná.[1] Alternativní způsob, jak vyvinout dva otvory z blastoporu během gastrulace, volala amfistomie, se zdá, že existuje u některých zvířat, jako je hlístice.[3][4]

U lidí dochází k perforaci konečníku a úst po 8 týdnech a 4 týdnech.[5] Když jsou řiť a ústa perforovány, organismus se stává topologicky A torus.

Evoluční původ

Bilateria
 

Xenacoelomorpha

 
 
 

Protostomie

 
 

Deuterostomie

 
 
 

Bilaterians se pravděpodobně vyvinul z předka, který byl radiálně symetrický. Objevily se návrhy, že blastopór začínal jako trávicí povrch na radiálním organismu, který se prodloužil (a tedy oboustranně symetrický) předtím, než se jeho strany uzavřely a zanechaly ústa vpředu a konečník vzadu.[1] To se shoduje s modelem formování střeva „složením klapek“, ale alternativní pohled je, že původní blastopór migroval dopředu na jeden konec organismu předků, než se prohloubil a stal se slepým střevem.[1] To je v souladu s životem Xenacoelomorpha, které jsou sesterským taxonem protostomů a deuterostomů.[6][7] Příběh je trochu složitější, protože samotný blastopore přímo nevyvolává ústí těchto červů.[1] To naznačuje, že poslední společný předek bilateriánů měl podobnou střevní konfiguraci a že řiť se vyvinul po ústech.[1]

Jak přesně je průchozí střevo vytvořené z tohoto slepého střeva o něco těžší. Genetické mechanismy odpovědné za tvorbu řiti jsou velmi variabilní, což by mohlo naznačovat, že řiť se několikrát vyvinul v různých skupinách. Vědci se v současné době zabývají touto záležitostí, aby vytvořili úplnější obraz.[1][8]

U lidí vývoj probíhá jinak. Bukofaryngeální membrána je vytvořen v přední břicho a je perforován během 4. týdne lidského vývoje a vytváří primitivní ústa, zatímco kloakální membrána je vytvořen v zadní střevo a je perforován během 8. týdne lidského vývoje a vytváří primitivní řiť poté, co již byl vytvořen otvor v ústech.[5]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G Hejnol, A; Martindale, M.Q. (Listopad 2008). „Vývoj acoelů naznačuje nezávislý vývoj bilaterálních úst a konečníku“. Příroda. 456 (7220): 382–6. doi:10.1038 / nature07309. PMID  18806777.
  2. ^ A. Hejnol M. Q. Martindale. „Ústa, konečník a blastopór - otevřené otázky ohledně pochybných otvorů“. V M. J. Telford; D. T. J. Littlewood (eds.). Evoluce zvířat - Genomy, fosilie a stromy. str. 33–40.
  3. ^ Amphistomy - příspěvky do zoologie
  4. ^ Martín-Durán, José M. (2012). „Deuterostomický vývoj v Protostomu Priapulus caudatus“. Aktuální biologie. 22 (22): 2161–2166. doi:10.1016 / j.cub.2012.09.037. PMID  23103190.
  5. ^ A b http://www.columbia.edu/itc/hs/medical/humandev/2004/Chapt18-Endoderm.pdf ENDODERMÁLNÍ DERIVÁTY, TVORBA STŘEDU A JEJÍ NÁSLEDUJÍCÍ ROTACE, Gershon, M. strany 18-3 - 18-13
  6. ^ Hejnol, A., Obst, M., Stamatakis, A., Ott, M., Rouse, G. W., Edgecombe, G. D. a kol. (2009). Hodnocení kořene bilaterálních zvířat pomocí škálovatelných fylogenomických metod. Proceedings of the Royal Society, Series B, 276, 4261–4270.
  7. ^ Cannon, J.T .; Vellutini, B.C .; Smith, J .; Ronquist, F .; Jondelius, U .; Hejnol, A. (4. února 2016). „Xenacoelomorpha je sesterská skupina Nephrozoa“. Příroda. 530 (7588): 89–93. doi:10.1038 / příroda16520. PMID  26842059.
  8. ^ Hejnol, A .; Martin-Duran, J.-M. (Květen 2015). „Jak se dostat na dno anální evoluce“. Zoologischer Anzeiger. 256: 61–74. doi:10.1016 / j.jcz.2015.02.006.