Embrionālā indukcija ir mijiedarbības process starp embrija daļām, kurā viena daļa ietekmē otras likteni. Šis jēdziens attiecas uz eksperimentālo embrioloģiju.
Raksts ir veltīts vienam no svarīgākajiem un grūtākajiem šīs zinātnes jautājumiem: "Ko nozīmē embrija indukcija?"
Mazliet vēstures
Embrionālās indukcijas fenomenu 1901. gadā atklāja tādi vācu zinātnieki kā Hanss Spemans un Hilda Mangolda. Pirmo reizi šis process tika pētīts, izmantojot lēcas piemēru abiniekiem embrija stāvoklī. Vēsture ir saglabājusi daudzus piemērus un eksperimentus par šo tēmu, kas balstīti uz Spemaņa teoriju.
Hipotēze
Kā minēts iepriekš, embrionālā indukcija ir mijiedarbības process starp embrija daļām. Tātad, saskaņā ar hipotēzi, ir vairākas šūnas, kas iedarbojas uz citām šūnām kā organizatores, kas izraisa izmaiņas attīstībā. Lai skaidrāk ilustrētu šo procesu, zinātnieki 20. gspagājušā gadsimta veica virkni eksperimentu, par kuriem sīkāk runāsim vēlāk.
Hansa Spemaņa eksperiments
Savu eksperimentu rezultātā Dr. Spemann atklāja modeli, ka attīstība notiek, kad daži orgāni ir stingri atkarīgi no citiem. Eksperiments tika veikts ar tritoniem. Spemans transplantēja daļu blastoporas lūpas no viena embrija aizmugures cita vēdera dobumā. Rezultātā orgāna pārstādīšanas vietā sākās jauna embrija veidošanās. Parasti vēdera dobumā neveidojas nervu caurule.
Pēc pieredzes ārste secināja, ka ir organizatori, kas ietekmē organisma tālāko attīstību. Tomēr organizatori var startēt tikai tad, ja būri ir kompetenti. Ko tas nozīmē? Kompetence tiek saprasta kā dīgļa materiāla spēja mainīt savu paredzamo likteni dažādu ietekmju ietekmē. Pētot induktīvo mijiedarbību dažādās hordātu sugās, zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka dažādu organismu jomās un kompetences jomās ir daudz individuālu pazīmju. Tas ir, organizatori rīkojas, ja šūna spēj pieņemt induktors, bet visos organismos tas vai cits process notiek dažādi.
Secinām: organisma attīstība ir ķēdes process, bez vienas šūnas nav iespējams izveidot citu. Embrionālā indukcija pakāpeniski nosaka orgānu veidošanos un diferenciāciju. Tāpat šis process ir pamats attīstoša indivīda ārējā izskata veidošanai.
Hilda Mangold Research
Hansam Spemanim bijaaspirante - Hilda Mangolda. Ar apbrīnojamu veiklību viņa spēja veikt virkni sarežģītu eksperimentu ar mikroskopiskiem tritonu embrijiem (1,5 mm diametrā). Atdalot nelielu audu gabalu no viena embrija, viņa pārstādīja to uz citas sugas embriju. Turklāt transplantācijai viņa izvēlējās embrija apgabalus, kur notika šūnu veidošanās, no kurām pēc tam veidojās dīgļu slāņi. Embrijs, kuram tika pārstādīts cita embrija gabals, veiksmīgi turpināja attīstīties. Un uzpotētais audu gabals radīja jaunu ķermeni, kas bija apveltīts ar muguru, mugurkaulu, vēderu un galvu.
Kāda bija eksperimentu nozīme? To gaitā Mangolds pierādīja, ka pastāv embrionālā indukcija. Tas ir iespējams, jo mazai vietnei ir šīs unikālās īpašības, tā ir saukta par organizētāju.
Indukcijas veidi
Ir divi veidi: heteronomā indukcija un homonomā indukcija. Kas tas ir un kāda ir atšķirība? Pirmais veids ir process, kurā pārstādītā šūna ir spiesta atjaunoties kopējā ritmā, tas ir, tas rada kaut kādu jaunu orgānu. Otrais provocē apkārtējo šūnu izmaiņas. Mudina materiālu attīstīties vienā virzienā.
Šūnu pamatprocesi
Lai iegūtu lielāku skaidrību, skatiet tabulu tālāk. Mēs iesakām izmantot viņas piemēru, lai izpētītu galvenos šūnu procesus embrionālās indukcijas procesā.
| Šūnu mijiedarbības veidi | Izglītība normālistruktūras | Pārkāpumu sekas |
| kustība | nervu caurules veidošanās primāro dzimumšūnu kustības laikā | traucējumi nervu caurules veidošanā, struktūras pārkāpums |
| selektīva audzēšana | ērģeļu pamati | orgānu trūkums |
| selektīva nāve | pirkstu atdalīšanās, epitēlija šūnu nāve palatīna pumpuru saplūšanas laikā, deguna procesi utt. | aukslēju šķeltne, lūpas šķeltne, seja, mugurkaula trūces |
| adhēzija | nervu caurules veidošanās no nervu plāksnes utt. | traucējumi nervu caurules veidošanā, struktūras pārkāpums |
| sabiezēšana | ekstremitāšu veidošanās | trūkst vai ir papildu ekstremitātes |
Šīs parādības izpausme tika konstatēta dažādās organisma attīstības stadijās. Pašlaik tiek aktīvi pētīta embrionālā indukcija.
