6 min.
Gastrulacja – co to jest? Przebieg rozwoju zarodka u człowieka i zwierząt

Gastrulacja – co to jest? Przebieg u człowieka i zwierząt Getty Images
Rozwój ludzi i zwierząt to bardzo skomplikowany proces. Jednak to właśnie dzięki wielu etapom może dojść do pełnego wykształcenia się organizmu. Jednym z nich jest gastrulacja – można powiedzieć, że jest to jeden z najważniejszych etapów rozwoju. Dzięki niej jednowarstwowy zarodek jest w stanie przekształcić się w bardziej złożoną, wielowarstwową strukturę, określaną mianem gastruli. Tworzą się wówczas trzy główne warstwy komórek, z których następnie powstają tkanki, narządy i całe układy.
Spis treści
Co to jest gastrulacja?
Gastrulacja u człowieka i zwierząt to faza w rozwoju zarodka, która następuje po bruzdkowaniu. W efekcie dochodzi do powstania gastruli – stadium rozwoju zarodkowego u ludzi i większości zwierząt. Zbudowana jest ona z dwóch lub trzech warstw komórek (piszemy o tym w dalszej części artykułu). Gastrulacja polega na przemieszczaniu się komórek z powierzchni zarodka do jego wnętrza.
Podczas gastrulacji grupują się komórki, które pełnią zbliżone funkcje w organizmie. Celem tego procesu jest produkcja listków zarodkowych i wspomniana już gastrula (czyli przejście do stadium dwu- lub trzywarstwowego) z pojedynczej warstwy blastuli (ze stadium jednowarstwowego). To właśnie podczas gastrulacji dochodzi do powstania fundamentu, na bazie którego będą tworzyły się w żywym organizmie setki zróżnicowanych komórek.
W przestrzeni zakupowej HelloZdrowie znajdziesz produkty polecane przez naszą redakcję:
Gastrulacja – jak przebiega?
Gastrulacja może odbywać się na kilka sposobów. Oto one.
1. Rozrastanie się komórek – jest to proces, który w większości przypadków kończy się epibolią. Jest to rodzaj ruchu gastrulacyjnego polegającego na rozrastaniu się warstwy komórkowej, w wyniku czego dochodzi do obrastania, a więc pokrywania innej warstwy. Epibolia zazwyczaj występuje jako proces, który uzupełnia inne sposoby gastrulacji, pojawiające się np. u płazów. Proces ten jest możliwy poprzez:
- dzielenie się komórek,
- spłaszczanie się komórek,
- interkalację – wysuwanie się komórek z jednej warstwy oraz implementowanie pomiędzy komórki drugiej warstwy;
2. Rozsunięcie się komórek (kawitację);
3. Zmiana pozycji komórek lub warstwy komórek poprzez:
- inwolucję – w tym procesie blastoderma, czyli ściana blastuli się zawija (wpukla) pod spód blastocelu, a komórki przemieszczają się po jego powierzchni zewnętrznej,
- delaminację – w tym przypadku wszystkie komórki jednowarstwowej blastuli dzielą się wzdłuż powierzchni, która jest równoległa do powierzchni blastuli – to z kolei sprawia, że tworzy się druga warstwa komórek (etap dwuwarstwowej gastruli),
- inwaginację – proces ten określa się również mianem „embolii”, „wklęśnięcia”, „wpuklenia”; chodzi w nim o wpuklenie do wnętrza blastuli komórek bieguna wegetatywnego, a więc fragmentu komórki jajowej; w następnej kolejności dochodzi do zbliżenia tych komórek do otaczających je komórek bieguna animalnego (jest to fragment komórki jajowej, która zawiera małą ilość materiału odżywczego) – w efekcie powstaje dwuwarstwowa gastrula; warto tutaj zaznaczyć, że gastrulacja przez inwaginację odbywa się w zarodkach, w których stężenie żółtka jest stosunkowo niskie, oraz zawierających niewielkie ilości tworzących postać celoblastuli,
- migrację komórek (z powierzchni do wnętrza zarodka),
- rozciąganie zbieżne – chodzi tu o bardzo złożone kombinacje rozmaitych ruchów komórek,
- wymodelowanie (przekształcanie, transformację) – związane jest z rozpraszaniem się komórek (które się chaotycznie układają) i układaniem się ich w warstwach.
W większości przypadków gastrulacja składa się z kombinacji różnych wyżej wymienionych sposobów.
W pierwszej fazie gastrulacji dochodzi do wytworzenia 2 warstw:
- zewnętrznej (epiblastu),
- wewnętrznej (hipoblastu).
W drugiej jej fazie powstają 3 listki zarodkowe, które następnie przekształcają się w różne narządy oraz tkanki ciała:
- listek zewnętrzny (ektoderma) – powstaje najpierw, z niego rozwija się nabłonek jelita przedniego i tylnego, pokrycie ciała, ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy, siatkówka oka i inne narządy zmysłów; podczas embriogenezy różnicuje się na ektodermę powierzchniową i neuroektodermę, ta druga różnicuje się z kolei na grzebienie nerwowe oraz cewkę nerwową;
- listek wewnętrzny (endoderma) – powstaje potem, wykształca się z niego środkowy fragment układu trawiennego, a u zwierząt wyżej uorganizowanych – gruczoły przewodu pokarmowego, nabłonek płuc, tchawica, płuca, krtań, cewka moczowa, pęcherz moczowy, gruczoł krokowy, a także niektóre gruczoły dokrewne (tarczyca i przytarczyce); wykształcenie wszystkich elementów jest możliwe dzięki temu, że endoderma różnicuje się na nabłonki, które wyścielają od wewnątrz drogi oddechowe i przewód pokarmowy (wraz z niektórymi gruczołami);
- listek środkowy (mezoderma) – powstaje pod koniec gastrulacji (u niektórych organizmów), formują się z niego wszystkie typy tkanek łącznych, nabłonek błony surowiczej, u człowieka również mięśnie gładkie, mięśnie prążkowane, większość układu sercowo-naczyniowego, kości, komórki szpiku kostnego i krwi, układ wydalniczy, narządy rozrodcze, somatyczne części gonad; komórki mezodermy są niezwykle plastyczne i ulegają licznym podziałom – w pewnym momencie różnicują się one na osteoblasty (w przypadku tkanki kostnej), fibroblasty (w przypadku tkanki łącznej) oraz chondroblasty (w przypadku tkanki chrzęstnej).
Ssaki należą do trójwarstwowców, ponieważ powstają u nich wszystkie trzy listki. Podobnie działa gastrulacja u człowieka, który – bądź co bądź – także jest ssakiem. Natomiast zwierzęta, u których rozwijają się tylko dwa listki, należą do dwuwarstwowców.
Kiedy rozwija się gastrulacja?
Gastrulacja to proces, który następuje w rozwoju zarodkowym – powiedzmy sobie jednak nieco więcej na ten temat. Na początku, po zapłodnieniu, powstaje zygota, która ulega procesowi bruzdkowania, czyli licznym podziałom komórkowym, w wyniku czego dochodzi do powstania stadium blastuli – wczesnego stadium rozwoju zarodkowego tkankowców. Ta z kolei zostaje zagnieżdżona w endometrium macicy. To właśnie wtedy rozpoczyna się proces gastrulacji, który trwa – mniej więcej – od 11. do 21. dnia rozwoju zarodkowego.
Gastrulacja u człowieka
Gastrulacja u człowieka zachodzi poprzez wspomnianą już delaminację. Związana jest ona z tworzeniem z komórek węzła środkowego warstwy dolnej (endodermy) oraz warstwy górnej (ektodermy). Pomiędzy nimi wykształca się z kolei mezoderma. Z warstw endo- i z mezodermalnej tworzą się omocznia i łożysko omoczniowe, natomiast z ektodermalnej wykształca się owodnia.
Źródła:
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554394/ (dostęp: 18.07.2022).
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8128527/ (dostęp: 18.07.2022).
Treści zawarte w serwisie mają wyłącznie charakter informacyjny i nie stanowią porady lekarskiej. Pamiętaj, że w przypadku problemów ze zdrowiem należy bezwzględnie skonsultować się z lekarzem.
Podoba Ci się ten artykuł?
Tak
Nie
Powiązane tematy:
Polecamy

31.01.2023
Kamila Belczyk-Panków dostała nerkę od swojej mamy. „Nie chciałam jej narażać. A dla niej to było naturalne. Dziś żyję każdym dniem”

28.01.2023
Pozostawiano macicę niezaszytą, uważając, że zrośnie się dzięki naturalnym skurczom. Jak kiedyś robiono cesarskie cięcie

25.01.2023
„Kiedy usłyszałam diagnozę, pomyślałam sobie: Czyli że co? Ja za pół roku umrę? Mam 28 lat!”. Rozmawiamy z Patrycją Lisiecką, która stworzyła projekt fotograficzny Młode z Rakiem

24.01.2023