Erilaiset elävät olennot aloittavat muodostumisensa alkionkehitysprosessilla, joka kuvaa kaikkia vaiheita, joiden läpi alkio kulkee elävän olennon muodostumiseen asti. Tällaiset muutokset ovat monimutkaisia ja organismien hallitsemia erittäin hyvin. Muuten elämä itsessään olisi mahdotonta.
Ei ole epäilystäkään siitä, että kalojen alkiokehitys on yhtä upea kuin minkä tahansa muun eläimen. Prosessit, jotka tapahtuvat uuden elämän muodostamiseksi, ovat kiehtovia. Tässä artikkelissa kerromme sinulle, kuinka kala muodostuu. Se on todella mielenkiintoista!
Alkion kehitys: yleiset käsitteet
Ennen kuin puhutaan kalojen alkionkehityksestä, olisi hyvä oppia vähän alkiologiasta yleisesti.
Aluksi on olemassa erilaisia kananmunia, riippuen niiden sisällä olevan keltuaisen järjestyksestä. Ne voivat olla isolecitos (kuten nisäkkäät), centrolecitos (niveljalkaiset) ja telolecitos (nilviäiset, kalat, matelijat, linnut tai sammakkoeläimet). Joka tapauksessa alkion kehityksessä on kolme vaihetta, jotka ovat seuraavat:
1. Segmentointi
Uuden elävän olennon luomiseksi ainoa munan sisällä oleva solu alkaa jakautua jatkuvasti. Kun uusia soluja ilmaantuu, pieni kerros, nimeltään blastula, muodostaa "reiän" munan sisään.
2. Gastrulaatio
Blastulan muodostaneet solut alkavat järjestyä uudelleen ja liikkua siten, että ne "täyttävät" aiemmin muodostuneen reiän. Muodollisesti se tunnetaan blastomeerien vaelluksena tai invaginaationa.
3. Erilaistuminen ja organogeneesi
Kun kaikki solut ovat saapuneet oikeaan paikkaan, on olemassa monimutkaisten prosessien ketju, joka "kertoo" jokaiselle solulle, mitä siitä tulee. Toisin sanoen solujen erilaistuminen alkaa. Tämän ansiosta muodostuu kudoksia ja elimiä, jotka kiinnittävät uuden kehitettävän yksilön rakenteen.
Lisäksi emme voi sivuuttaa ympäristön vaikutusta kalojen alkionkehitykseen, vaikka sitä esiintyy myös muissa eläinlajeissa. Munat suorittavat kiertonsa todennäköisemmin loppuun – eli kuoriutuvat poikaset – jos ympäristön lämpötila ei vaihtele enempää kuin 8°C.
Kun näin ei tapahdu ja he käyvät läpi äärimmäisiä lämpötiloja, niiden kuoriutumisen mahdollisuus on pienempi ja on todennäköisempää, että poikaset syntyvät vakavin poikkeavin tai eivät selviä ensimmäisistä tunteista.
Miten kalojen alkiokehitys on?
Nyt kun tiedämme alkion peruskäsitteet, selitämme lyhyesti eri vaiheet, jotka kalan alkio käy läpi telolecito-munan sisällä ennen syntymää:
1. Tsygoottinen vaihe
Kun uros on hedelmöittänyt munasolun, se pysyy tsygoottitilassa, kunnes ensimmäinen jakautuminen tapahtuu. Kuinka kauan tämä prosessi kestää? Kaikki riippuu lajista ja vesien lämpötilasta. Esimerkiksi seeprakala tarvitsee 40 minuuttia ensimmäisen pilkkoutumisen suorittamiseen hedelmöityksen jälkeen.
Vaikka voidaan ajatella, että tsygoottisessa vaiheessa ei tapahdu muutoksia, totuus on, että munan sisällä tapahtuu monia prosesseja, jotka myöhemmin johtavat uuden elämän syntymiseen.
2. Segmentointivaihe
Alkaa, kun tsygootin ensimmäinen jakautuminen tapahtuu.Kaloilla on meroblastinen segmentaatio, mikä tarkoittaa, että vain osa munasta alkaa jakautua useammiksi soluiksi. Tämä tapahtuu, koska niiden munissa on keltuainen, joka rajoittaa aluetta, jossa alkio voi kehittyä. Siksi siinä on pienempi tila segmentointiin.
Jaot – sekä pysty- että vaakasuuntaiset – ovat nopeita ja synkronoituja, mikä johtaa kiekkomaiseen blastulaan, solukasaan keltuaisen sisällä.
3. Gastrulaatiovaihe
Tässä kolmannessa vaiheessa solut järjestäytyvät uudelleen morfogeneettisten liikkeiden kautta (niin, että niillä kaikilla on samat tiedot). Kalojen alkionkehityksessä tätä vaihetta kutsutaan involuutioksi.
Tälle vaiheelle on ominaista solujen jakautumisnopeuden hidastuminen eikä kasvu. Samoin tapahtuu monia mielenkiintoisia asioita, koska muodostuvat esimerkiksi endodermi, ektodermi ja diskogastrula.Kaikki nämä solukerrokset ovat niitä, jotka ovat vastuussa elinten, luuston ja kaikkien uuden olennon muodostavien osien synnyttämisestä.
4. Erilaistumisvaihe
Nyt on aika ilmaantua tiettyjä elimiä, jotka mahdollistavat uuden yksilön tunnistamisen. Esimerkiksi tässä erilaistumisvaiheessa ilmaantuvat pään (aivot), optiset (silmät) ja blastohuokosrakkulat (peräaukko).
Pikkuhiljaa muodostuu myös selkärangan luut, lihakset ja muut elimet: orvaskesi, dermis, hermosto, ruoansulatuskanava, sukuelimet, verenkiertoelimistö jne.
Kun yksilö on täysin muodostunut, on kuoriutumisen aika, kalojen alkionkehityksen viimeinen vaihe. Syntyessään ne ovat jo saman muotoisia kuin aikuisina, mutta pienet. Ihan kuin he olisivat vanhempiensa tarkka kopio!
Vaikka vastasyntyneiden kalojen kaikki elimet ja biologiset järjestelmät ovat jo muodostuneet, ne eivät aina toimi elämänsä alussa. Itse asiassa jotkut säilyttävät osan keltuaisesta jatkaakseen ruokkimistaan ensimmäisten elinpäivien aikana. Tämä on normaalia, sillä ennen kuin väliaikainen ruokasi loppuu, aineenvaihduntasi kypsyy ja voit aloittaa elämäsi kokonaan.
Kalan alkion kehitys on erittäin monimutkaista ja jännittävää, koska sekä geenit että erilaiset aineenvaihduntamekanismit ohjaavat jokaista soluliikettä. Lisäksi yksittäinen virhe tämän prosessin aikana voi maksaa muodostuvan uuden olennon hengen. Onneksi alkion kehitys on niin tarkkaa, että tällaisia kuolemantapauksia tapahtuu harvoin.
