İleri Embriyonik Gelişme » Bilgiustam
Gelişmenin tam olarak anlaşılması için tüm biyolojik olaylar silsilesinin bilinmesi gerekmektedir. Gastrulasyon ve nörülasyon erken embriyo gelişimine şekil veren organizasyonu sağlar; geç embriyo bu ümit verici başlangıçtan, doğum için hazır olan tamamen gelişmesi bitmiş genç bir hayvana dönüşmelidir. Tüm doku ve organlar oluşmalı, ayrıca etkili bir dolaşım sistemi de hemen işlevsel hale gelmelidir. Bir omurgalıda dört çıkıntı gelişmeli, sinirsel kontrol mekanizması yerleşmeli ve bu tip özellikler sağlanmalıdır. Bu gelişme değişikliklerini karakterize eden karmaşıklık ve kusursuzluk insanı hayrete düşürüyor. Yalnız tek bir örnek verirsek, bir insanın kolu ve elinde yaklaşık 43 kas, 29 kemik ve yüzlerce sinir yolu oluşmaktadır. Ayrıca düzgün bir şekilde çalışabilmeleri için, tüm bu yapı ların birbirleriyle devamlı suretle uyumlu bir biçimde çalışmaları gerekmektedir. Her bir kas tamamen doğru yerlere tutunmalı, her bir kemik önünde ya da arkasında bulunan kemikle kusursuz bir şekilde bağlantı yapmalıdır; her sinir teli merkezi sinir sistemi ile doğru sinapsları gerçekleştirmeli ve çevrede doğru efektör hücrelerde sonlanmalıdır. Gelişme kontrolünün inanılmaz derecedeki duyarlı mekanizması, başlangıçta farklılaşmamış hücrelerden oluşan kitleden anlaşılması güç bir yapının oluşmasını idare etmelidir. Daha geç embriyonik değişikliklerin tümünü oluşturan gelişim olayları erken embriyoda gördüğümüz değişikliklerin aynısıdır. Yani hücre bölünmesi, hücre büyümesi, hücre farklılaşması (hücreler artan oranlarda özel rollere sahip olurlar) ve morfogenetik hareketler gibi.
Bazı alanlarda mitoz bölünme aktivitesinin aşırı artması, diğer alanlarda ise hücre bölünmesinin durması, bölgeler arasındaki dengeyi değiştirir. Hücre büyümesinin özel şekilleri boyut ve yapıda önemli değişiklikler yapar. Farklılaşma boyunca, hücreler özel kapasitelerini kaybedebilir; fakat başka işlevleri yerine getirmede daha etkili olabilirler. Kıvrılmalar ve kese oluşumları akciğer, salgı bezleri, göz ve idrar kesesinin öncüllerini meydana getirin Hatta, hücre ölümleri bile hayvanların normal gelişiminde önemli rol oynar; örneğin el ve ayak parmakları, aralarındaki hücre ölümüyle birbirlerinden ayrılabilirler.
Gelişim organizasyonundaki bir basitleştirme daha yaşlı embriyoların tekrarlı organizasyonudur. Notokort ya da primitif çizgi tamamen oluşur oluşmaz (kuşlarda döllenmeden yaklaşık 1 gün sonra), dorsal orta hatta soinitler denen ve düzenli aralıklarla yerleşen hücre kümeleri görülmeye başlar. Omurgalılarda, her bir çift somit bir omuru (omuriliğin etrafı daki kemiklerden birisi) verir ve sinirler, kaslar, kemikler ve omurganın birlikte çalıştığı diğer yapıların gelişmesini düzenler. Omurgasızların çoğunda, her bir somit erişkin bireyde görülen bir segmentin gelişimini yönlendirir. Bu yüzden, hayvanların çoğundaki gelişme programı bölümlere ayrılmıştır.Bu düzenleme merkezleri embriyodaki ön, arka pozisyonları “okuyup”, daha sonra uygun genleri aktive ettikleri için, segmentlerin özelleşmiş nitelikleri (kol ya da bacak çıkıntılarını oluşturan somitlerinki gibi) ortaya çıkar.
Söz konusu olan gastrulanın genetik yetisine bağlı olarak, bunlar halen morfolojik olarak benzer gastrulaları bir örnekte balıkta, bir başka örnekte tavşanda, bir diğerinde ise insanda genelleştiren olaylardır. Gelişme olayları her bir tür için farklı farklı programlanmaktadır. Bu farklı programların nasıl ortaya çıktığı ve nasıl yürütüldükleri, gelişme çalışan biyologların çözmeye çalıştıkları en önemli hedeflerinden birisidir.
Çeşitli türlerin gelişme programlarındaki farklılıkların ilginç bir tarafı burada açıklanmalıdır. Şöyle ki, embriyoların çoğunun erken gelişim evreleri birbirlerine benzer. Örneğin iyi gelişmiş kuyruğu ve farinks bölgesinde (boyunun görüleceği yer) bir dizi keseleriyle erken dönemdeki bir insan embriyosu, erken dönemdeki bir balık embriyosuna çok benzerken, aynı dönemdeki tavşan embriyosuna daha fazla benzerlik gösterir. Her bir omurgalı çeşidinin ayırdedici özellikleri gelişme olaylarıyla belirgin hale gelir. Yaklaşık yüz yıl kadar önce, Alman bilimci Ernst Haeckel genel yorumun ötesinde bu gözlemi yapıp her organizmanın gelişiminin onun tarihini yansıttığını ileri sürdü. Yani “ontogeni filogeniyi özetlemekteydi”.
Bu hipoteze göre, erken dönemdeki insan embriyoları balıklara benzemektedir. Çünkü memeliler balıkların soylarındandır. Gelişme şekillerini kontrol etmek için birlikte çalışan, süperfisyal morfolojiyle karşılaştırıldığında zamanla küçük değişiklikler gösteren gen takımlarının doğal seçimle korunduğu kesinlikle doğrudur. Biz, artık, türün genel gelişme şeklinin atalarının izlerini atlayabildiğini ya da yeni yapıları yeniden oluşturabileceğini biliyoruz.
Gelişme programlarındaki büyük ve nispeten hızlı değişiklikler boyunca organizmaların yeni gruplarının ortaya çıkabileceğini ileri sürmek için deliller bulunmaktadır.
Embriyo Sonrası Gelişme
Bir hayvanın doğum zamanına kadar olan gelişme zamanının uzunluğu çeşitli türler arasında büyük değişiklik gösterir. Küçük lepistesler gibi bazı genç hayvanlar doğdukları andan itibaren tamamen özgürce yaşarlar; ebeveynlerinin korumasına gereksinmeleri olmadığı gibi bunu da almazlar. Tavuk ve ördek civcivleri gibi diğer canlılar ise doğar doğmaz koşup besinlerini bulabilirler; ancak ebeveynlerinin sınırlı da olsa korumasından yararlanırlar.
Canlıların bazıları ise gelişimlerinin erken dönemlerindeyken doğarlar; yardımsız yaşamayı
bırakıp tamamı ile ebeveynlerinin bakımına muhtaçtırlar. Yeni doğmuş ardıç kuşları kördür, hemen hemen tüyleri yoktur ve ayakta duramazlar. Yavru memeliler ise genellikle ebeveynlerine, en azından besin temin etmek için bağımlıdırlar. Doğuma kadar olan gelişmenin uzunluğu (her zaman olmamakla birlikte) sıklıkla embriyonik dönemin uzunluğunun bir yansımasıdır.
Yumurtlayan hayvanlardaki embriyonik dönemin uzunluğu yumurtada bulunan vitellus miktarıyla uygunluk gösterir. Özellikle kuşlar arasında, yumurtaları daha kısa zamanda kuluçkada kalan türler özellikle az gelişmiş genç yavrulara sahip olurken, yumurtaları daha uzun süre kuluçkada kalan türler ise özellikle daha çok gelişmiş genç yavrulara sahip olurlar. Örneğin, ardıç kuşlarının yumurtaları yalnız 13 gün kuluçkada kalırken, tavuklarda bu süre 21 gündür. Doğum ya da kuluçkadan çıktıkları zamanki gelişme durumlarına bakmaksızın, tüm hayvanların tamamlanmış bir dolaşım sistemi, mide bağırsak kanalı ve solunum sistemi vardır. Bununla birlikte, erken gelişme gösteren bu genç yavrular embriyo sonrası yaşamları sırasında büyük gelişme değişiklikleri geçirmeye devam ederler.