Biologia

Wzory bruzdkowania

admin — Thu, 01 Mar 2012 20:46:18 +0000

Wzory bruzdkowania i gastrulacji u kręgowców - np. żaby czy traszki- są oczywiście bardziej skomplikowane niż u jeżowca, aczkolwiek doprowadzają do tego samego celu, tzn. do rozmieszczenia różnych składników cytoplazmy jaja w różnych komórkach oraz do wytworzenia nowych stosunków przestrzennych. Genialny eksperyment wykonany przez jednego z twórców embriologii Hansa Spemanna w 1928 r. wskazuje, że w zarodku traszki, tak samo jak u jeżowca, jądra blastomerów są identyczne. Spemann zastosował bardzo cienki włos niemowlęcia, którym przewiązał świeżo zapłodnione jajo traszki w taki sposób, że przybrało ono kształt hantli, przy czym jądro znajdowało się po jednej stronie. Część zawierająca jądro dzieliła się normalnie, natomiast nie było zupełnie podziałów w części nie zawierającej jądra. Po trzecim podziale zacisk nieco rozluźniono tak, że umożliwiło to przejście przez mostek cytoplazmatyczny jednego z 16 jąder do połowy nie zawierającej jądra; wówczas w części tej rozpoczęło się bruzdkowanie. Wreszcie z każdej połowy jaja wytworzyła się kompletna larwa. Zatem do stadium 16 komórek nie zachodzą w jądrach zmiany nieodwracalne. Pierwszorzędnej i bardziej przekonującej demonstracji dotyczącej ekwiwalencji jąder w zróżnicowanych komórkach płazów dostarczyły badania nad transplantacją jąder. W 1950 roku Robert Briggs i Tom King udoskonalili metodę transplantacji jąder z zarodków żaby w różnych .stadiach rozwoju do jaj żaby, z których uprzednio usuwano własne jądro. Stwierdzili oni, że np. można przenieść nieuszkodzone jądro komórkowe z późnej blastuli i wówczas jajo biorcy zaczyna dzielić się i rozwijać normalnie; powstaje normalna żaba.

Zaplodnienie

admin — Mon, 13 Feb 2012 16:28:34 +0000

Jajo jest zazwyczaj zdolne do zapłodnienia na dzień lub dwa po owulacji; dlatego też okres, w którym prawdopodobne jest zapłodnienie często nazywany jest okresem płodności. Plemniki wprowadzone w tym czasie do kobiecych narządów rodnych mogą zapłodnić jajo. Zapłodnienie zachodzi zazwyczaj w górnej części jajowodu. Przed zapłodnieniem komórka jajowa otoczona jest żelatynowatą powłoką - osłonką przejrzystą i warstwą komórek pęcherzykowych, zwaną wieńcem promienistym. Aby mogło dojść do zapłodnienia wieniec promienisty musi ulec rozpuszczeniu lub musi być przepuszczalny. Odbywa się to dzięki działaniu enzymów hydrolitycznych, rozkładających substancje spajające komórki wieńca promienistego; akrosomy plemnika z chwilą kontaktu z warstwą komórkową wieńca promienistego uwalniają enzymy hydrolityczne - hialuronoglu- kozydazę i proteinazę akrosomalną. Gdy komórki wieńca promienistego ulegną rozpuszczeniu, pojedynczy plemnik’ przebija się przez osłonkę przejrzystą i wnika do jaja; powstające w następstwie zmiany w osłonie jajowej zapobiegają wniknięciu innych plemników. Jak już uprzednio wspomniano, w tym czasie owocyt osiągnął dopiero drugą fazę rozwoju i owogeneza nie została zakończona. Wtargnięcie plemnika do jaja pobudza je do drugiego podziału mejotyczne- go i do dojrzewania; wówczas dochodzi do połączenia jądra plemnika z jądrem jaja, czyli zespolenia jąder komórkowych obu gamet, w wyniku czego powstaje zygota, która rozpoczyna pierwszy z długiej serii podziałów mitotycznych. Ten dzielący się twór przesuwa się w dół jajowodu i w ciągu 10 dni Uczy on już kilkaset komórek. W końcu zagnieżdża się w macicy i całkowicie zostaje pokryty błoną śluzową macicy. Przebieg tych wydarzeń omówimy niżej.

Pochodzenie kwiatow

admin — Wed, 25 Jan 2012 18:44:51 +0000

W toku ewolucji nowe struktury lub organy często pojawiają się w wyniku modyfikacji uprzednio istniejących. Istnieje wiele dowodów na rzecz tradycyjnego poglądu, że cztery elementy kwiatu - działki kielicha, płatki korony, pręciki i słupki - powstały z przekształconych liści. Świadczy o tym m.in. ułożenie tkanek przewodzących w kwiatach i ulistnionych łodygach oraz sposób rozwoju elementów kwiatowych i liści. Spośród czterech elementów kwiatu najbardziej podobne do liści są działki kielicha; botanicy powszechnie zgadzają się, że są one wyspecjalizowanymi liśćmi. Mimo że również płatki korony kwiatowej są u wielu okrytozalążkowych podobne do liści, botanicy najczęściej przyjmują, że są to zmodyfikowane, sterylne pręciki. Dowodem na to są np. pewne odmiany uprawnych róż i kamelii, których pręciki przekształciły się w płatki, tworząc efektowne kwiaty o licznych płatkach korony. Obecność bardzo podobnych do liści pręcików i słupków u pewnych tropikalnych drzew potwierdza hipotezę o pochodzeniu tych elementów od liści. Na przykład u zacierpu słupek przypomina złożony wzdłuż nerwu głównego liść, który zrasta się wzdłuż brzegu i zamyka wewnątrz zalążki. Pojawia się fundamentalne pytanie, czy te liściokształtne organy reprezentują wczesny etap ewolucji kwiatu, czy są raczej wysoko wyspecjalizowane i nie przypominają pierwotnych pręcików i słupków.

Rosliny okrytozalazkowe

admin — Wed, 25 Jan 2012 18:43:36 +0000

Ewolucyjne adaptacje roślin okrytozalążkowych zapewniły im pomyślny rozwój, tzn. dominację ekologiczną i wielkie zróżnicowanie gatunkowe. Niewątpliwie kluczowe było powstanie w ewolucji nasion jako głównego sposobu rozmnażania i rozsiewania - adaptacja wspólna z nagozalążkowymi. U okrytozalążkowych szansę sukcesu reprodukcyjnego zwiększają też zamknięte owocolistki, dające początek owocni otaczającej nasiona, podwójne zapłodnienie, oraz powstanie różnorodnych zależności z owadami, ptakami i nietoperzami, które przenoszą pyłek między kwiatami. Przenoszenie pyłku umożliwia krzyżowe zapylenie, które doprowadza do wymieszania materiału genetycznego i przyczynia się do zróżnicowania potomstwa. Oprócz przystosowań związanych z rozmnażaniem, okrytozalążkowe mają wiele innych cech, które zapewniły im sukces ewolucyjny. Jak pamiętamy, w drewnie większości tych roślin występują oprócz cewek bardzo sprawnie przewodzące wodę człony naczyń, podczas gdy u prawie wszystkich nagozalążkowych i zarodnikowych roślin naczyniowych drewno zbudowane jest wyłącznie z cewek. W łyku większości okrytozalążkowych występują człony rurek sitowych, sprawnie transportujące węglowodany. Członów naczyń ani członów rurek sitowych nie ma u roślin naczyniowych nie należących do okrytozalążkowych i gniotowych. Liście okrytozalążkowych, o szerokich, rozrośniętych blaszkach, bardzo skutecznie absorbują energię świetlną podczas fotosyntezy. Zrzucanie liści w okresie suszy lub niskiej temperatury zapobiega utracie wody i umożliwia wielu gatunkom przetrwanie w rejonach o surowych warunkach środkowiskowych, przy czym łodygi i korzenie tych roślin są często przystosowane do magazynowania substancji pokarmowych lub wody.