Метаморфозы насекомых и амфибий: определение, виды, процесс
Определение метаморфозы
Метаморфоза - это процесс изменения формы и характера объекта, который жизнь или смерть из-за прохождения процесса создания новой формы с тем же характером или природой новый
Метаморфоза - это процесс, при котором биологическое развитие животного включает изменение внешнего вида или структуры после рождения или вылупления. Эти физические изменения происходят в результате роста клеток, а также в результате радикальной дифференцировки клеток.
Некоторые насекомые, земноводные, моллюски, ракообразные, иглокожие, а также оболочники испытывают процесс метаморфоза, который обычно (но не всегда) сопровождается изменением среды обитания или также поведение.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Полная и несовершенная метаморфоза
Тип метаморфозы
Типы метаморфоз обычно делятся на 2 из них:
Полная метаморфоза (Holometabola)
Полный метаморфоз - это холометаболизм. По голометаболизму эти личинки сильно отличаются от взрослых особей. Насекомые, которые голометаболизируются только в личиночной фазе, затем переходят в неактивную фазу, называемую куколкой или куколкой, и, наконец, становятся взрослыми. Итак, полная метаморфоза - это метаморфоза, которая проходит стадии, начиная с яйца-личинки-куколки-имаго (взрослой особи). Примеры полного метаморфоза встречаются у лягушек, комаров и бабочек.
Стадии роста и развития, которые происходят при полном метаорфозе, включают:
- Яичная фаза. Самки животных откладывают яйца в месте, которое соответствует потребностям развития их будущего потомства. Например, как у бабочек, откладывающих яйца на поверхность листа, это происходит потому, что личинки или молодые животные питаются растениями. В этой фазе яйца эмбрион, полученный в результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидами, будет продолжать делиться с образованием органов до определенного времени, в зависимости от типа вида. Эти яйца от комаров имеют легкую и плотную структуру, напоминающую плот. Матери-комары также откладывают яйца на поверхность спокойной воды. Это связано с тем, что личинкам комаров придется провести свою жизнь в воде. По прошествии определенного времени из этих яиц вылупляются личинки или молодые животные.
-
Личиночная фаза. В этой фазе личинки или молодняк также очень активны в еде. Самка-родитель откладывает яйца в месте, подходящем для ее корма. Гусеницы, личинки бабочек способны проводить листья там, где они находятся, либо садиться на окуня. Личинки животных, у которых уже есть экзоскелет (внешний скелет), например, у насекомых, будут испытывать линьку, exdisis или линьку. Это также связано с тем, что размер его тела становится больше, поэтому для его увеличенного размера требуется новый экзоскелет. Эта линька может происходить несколько раз, и в определенное время личинки перестанут есть и перейдут в следующую фазу, которая должна стать куколкой. Эти изменения могут контролироваться гормонами в теле личинки.
-
Фаза куколки. Куколка или кокон - переходная фаза. Тело кокона защищено твердым экзоскелетом, также известным как кокон. В этой фазе большинство насекомых находятся в неактивном (питающемся) состоянии. За коконом тело куколки очень активно участвует в обмене веществ, формируя органы и формы взрослого животного. Потребность в энергии, получаемой из запасов пищи в организме личинки. (в личиночной фазе она более активна в еде, и часть пищи будет сохранена для фазы куколки). Фаза куколки занимает очень разное время.
-
Фаза имаго (взрослый). До определенного времени куколка выйдет из панциря и превратится во взрослое животное (имаго) совсем другой формы. На этой стадии имаго питаются и живут иначе, чем личинки. Эта фаза имаго представляет собой репродуктивную фазу, в которой взрослые животные женятся друг на друге (самец и самка), которые образуют сотни яиц и повторяют цикл.
Неполный метаморфоз (Гемиметобола)
Неполный метаморфоз - это гемиметаболизм. Незрелая фаза метаморфоза вида обычно называется личинкой. Но при сложных метаморфозах у большинства видов насекомых только первая фаза называется личинкой и иногда имеет другое название. При гемиметаболизме развитие личинок происходит в фазе повторного роста и шелушения (линьки), эта фаза называется возрастной стадией. Итак, эта несовершенная метаморфоза - это метаморфоза, которая проходит через 2 стадии: от яйца до нимфы, а затем до взрослого животного. Обычно эта метаморфоза также встречается у таких насекомых, как стрекозы, кузнечики, сверчки.
Стадии роста и развития, которые происходят при неполном метаорфозе, включают:
- Яичная фаза. Как и все насекомые, яйца откладываются в удобное и безопасное место для развития зародыша. Эмбрионы защищены структурами яиц с хитиновой оболочкой. В назначенное время из яиц вылупятся нимфы.
-
Фаза нимфы. В отличие от голометаболов прямые гемиметаболы имеют несколько настоящих животных форм, нимф, которые меньше по размеру. Нимфы будут расти и развиваться по мере созревания их репродуктивных органов. Нимфа также испытает exdesis, чтобы заменить экзоскелет ее тела из-за роста, который приведет к увеличению размера ее тела.
-
Фаза имаго. Имаго также имеет репродуктивную зрелость и готов к спариванию. Этот цикл повторится.
Метаморфозы у насекомых можно разделить на три группы, а именно:
- Аметабола
Аметабола - это группа насекомых, не подвергающихся метаморфозу, например, книжные черви. После вылупления яиц насекомые превращаются в мелких животных, а затем развиваются во взрослых особей, которые не меняют форму, а только меняют размер. -
Гемиметабола
Гемиметабола - это группа насекомых, подвергающихся неполной метаморфозе, таких как кузнечики, бабочки и стрекозы. Это насекомое также проходит только три стадии развития, а именно яйцо, личинку (нимфа) и имаго, поэтому оно не проходит через куколку (кокон). -
Холометабола
Holometabola - это группа насекомых, подвергающихся полному метаморфозу, таких как бабочки, мухи и комары. Это насекомое пройдет четыре стадии развития: яйцо, личинка, куколка (кокон) и имаго.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Процесс метаморфоза насекомых - определение, характеристики, типы, идеальный, несовершенный, гемиметаболический
Метаморфозы у насекомых
Насекомые (также называемые Insecta) - основная группа сегментированных животных (членистоногих) с шестью ногами. Вот почему их еще называют Hexapoda. Насекомые встречаются почти во всех средах, кроме океанов. Изучение сказочной жизни насекомых называется энтомологией. а энтомологов называют энтомологами
Метаморфоз обычно происходит в другой фазе, начиная с личинки. или также нимфа, иногда проходит стадию куколки и заканчивается имаго взрослый. Есть два основных типа метаморфоза у насекомых: гемиметаболический и голометаболический.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Различные отряды насекомых - определение, классификация, история, способности, биология, метаморфоза, морфология, роли, еда.
Виды метаморфоза насекомых
Аметабола (без метаморфоза / аметаморфоза)
Изменения строения тела у этих насекомых практически незаметны, поэтому их часто называют непроходящими метаморфозами. Сразу после вылупления рождается молодое насекомое, похожее на свою мать. Затем, когда он вырастает и испытывает новое изменение кожи во взрослое насекомое без каких-либо изменений формы, оно только значительно увеличивается в размерах. Примерами аметаболических насекомых являются Collembola, Thysanura и Diplura.
Гемиметабола (неполный метаморфоз)
При гемиметаболизме развитие нимфы происходит в фазе повторяющегося роста и шелушения (линьки), эта фаза называется возрастной стадией. Гемиметабола - это стадия неполного развития насекомых. При незавершенном метаморфозе животные также испытают структурные изменения в своем теле, но не слишком резко, только некоторые органы испытывают физиологические изменения. Где вылупившиеся молодые насекомые похожи на своих родителей, но есть еще не появившиеся органы, например крылья. Крылья будут появляться до тех пор, пока животное не повзрослеет. Молодых насекомых называют нимфами. Схематическое резюме
Постепенный метаморфоз (Паурометабола)
У этого типа неполовозрелые насекомые по форме напоминают взрослые особи, но имеют постепенное изменение формы. постепенным по мере формирования крыльев и половых придатков у старших возрастов и увеличения в размер. Нимфы - это незрелые насекомые, у которых есть крылья снаружи тела. Нимфы и имаго этого типа имеют одинаковую среду обитания и пищу, и оба они активно поедают растения. И нимфы, и имаго - вредители. Нимфы отличаются от имаго главным образом размерами, развитием крыльев и гениталиями. Группа насекомых, имеющих эту метаморфозу, входит в отряды Orthoptera (кузнечики), Isoptera (термиты), Thysanoptera (трипсы), Hemiptera (постельные клопы), Anoplura (сосущие клопы), Neuroptera (отступление) и Дермаптера (карманник).
Голометаболические метаморфозы
Группа насекомых, попадающих в этот тип, называется холометабола. Насекомые этого типа завершают период развития после зародыша, изменяя морфологическое строение тела. Чтобы превратиться во взрослых особей, эти насекомые пройдут четыре стадии: яйцо, личинка, куколка и взрослое насекомое. Это множество различных форм и является причиной того, что это явление называют сложным метаморфозом. Один из этапов развития молодых насекомых - это после вылупления из яиц или так называемых личинок. Личинки отличаются от своих родителей своим строением, рационом, привычками питания, образом жизни и средой обитания. У личинок рот кусающий, у взрослых особей - рот другого типа, например, рот с сифоном.
Личинки выглядят так, будто у них нет глаз, но есть глазки. Ноги также содержат модифицированные компоненты. У некоторых личинок всего три пары головы / ног. грудные ноги (жуки и долгоносики) а количество одной или нескольких пар брюшных ног в дополнение к ногам головы (бабочка). В отличие от паурометаболического и гемиметаболического развития, при голометаболическом развитии крылья развиваются внутренне из группы спящих клеток, которые называемые зачатками крыльев. У личинок зачатки крыльев не образуются, но у некоторых Endopterygota зачатки крыльев все еще появляются на грудной клетке рядом с телом. Затем, при превращении во взрослую особь, личинка превратится в куколку.
Недоношенные насекомые обычно обитают в иной среде обитания, чем взрослые насекомые. Рацион неполовозрелых насекомых также в целом отличается от рациона взрослых особей. Куколка (кокон), защищенная в кукольном (коконном) домике из шелка или другого материала. Кокон создается личинкой последнего возраста, незадолго до образования куколки. У некоторых насекомых отряда Diptera куколка защищена затвердевающим экссудием личинки последнего возраста, и этот вид кукольного домика называется пупарием. Движение и метаболическая активность снижаются на стадии куколки, но наблюдаются заметные морфологические структурные изменения в развитии крыльев и репродуктивных органов, которые появляются на стадии куколки. куколка.
Затем взрослые насекомые вышли из куколки и обнаружили развитие сложных глаз, усиков, грудных ног, репродуктивных органов крыльев и изменений во рту. Поскольку стадия куколки необходима для превращения личинок во взрослых насекомых, этот тип метаморфоза называется непрямым метаморфозом или полным метаморфозом. Насекомые, подвергшиеся полному метаморфозу, такие как насекомые из отряда Coloeptera (раса жуков), Diptera. (мухи), чешуекрылые (бабочки и мотыльки), перепончатокрылые (муравьи и осы), комары, медоносные пчелы и и т.п. Среда обитания взрослых и неполовозрелых насекомых одинакова, а некоторые отличаются. В отряде чешуекрылых личинки активно питаются и обычно становятся вредителями, а взрослые особи только сосут нектар или нектар цветов. В отряде Coloeptera, как правило, личинки и имаго активно питаются в одной и той же среде обитания, так что оба становятся вредителями.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Разница между амфибиями и рептилиями в биологии
Гормональный контроль у насекомых
Гормон экдайсон (гормон линьки)может воздействовать на клетки эпидермиса под действием хитина, вещества вырабатывают ферменты, лизирующие хитиновый слой (аполиз). Следовательно, происходит разделение между хитином и эпидермальными клетками, а затем эпидермальные клетки синтезируют новый мягкий хитин в качестве замены хрупкого хитина. Гидростатическое давление жидкостей организма вызывает разрыв старого хитина в дорсальной части головы. Новое тело, которое постепенно появляется на спине, становится все более и более продольным, и наконец появляется новые шипы на ногах. Таким образом, можно сделать вывод, что гормоны линьки Он образуется, когда старый слой кутикулы отслаивается и образуется новый.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Понимание типов и характеристик земноводных в биологии
Процесс смены кожи метаморфоза насекомых
Процесс линьки и его связь с метаморфозом насекомых
Следует отметить, что метаморфозы у насекомых специфичны, поскольку связаны с линькой. Линька - это явление, которое обычно наблюдается у животных, кожа которых состоит из рогов или кутикулы. Поскольку такая кожа не может увеличиваться в размерах, когда животное становится больше, необходим процесс линьки. (линька). Большая часть поверхности кожи насекомых утолщена из-за слоя кутикулы, например полная форма тела, волосы и шипы на коже, «скульптура» на поверхности кутикулы и пигментация.
В процессе линьки эти формы сбрасываются вместе с удаленной кутикулой. Чтобы сформировать внешний вид насекомого, кутикула с новым рисунком или остается прежней, линьку необходимо производить каждый раз, когда оно линяет. Эти кутикулы твердые и обычно больше по размеру. Новая кутикула секретируется эпидермисом кожи, и именно этот слой отвечает за определение внешнего характера насекомого через линьку. Это насекомое, которое линяет «копию» предыдущего насекомого большего размера или формирует совершенно новый персонаж.
Процесс линьки - сложный процесс. Между двумя стадиями линьки клетки эпидермиса молчаливы, имеют плоскую форму и имеют более тонкий слой. Клетки эпидермиса во внешнем слое прикрепляются к внутренней поверхности кутикулы. Перед линькой эти клетки подвергаются активации, т.е.отделяются от кутикулы и вступают в фазу очень быстрого роста и деления. Ряд митозов можно хорошо пропустить. Количество эпидермальных клеток, образующихся в результате этого митоза, может удовлетворять потребности и частично удовлетворять потребности организма. клетки затем дегенерируют, этот слой эпидермальных клеток также дегенерирует через пикноз. В дополнение к дегенерации слой эпидермальных клеток также утолщается, и некоторые клетки меняют форму в эпителиальный слой столбчатой / цилиндрической формы. Эта эпителиальная поверхность дает тень по форме линяющего насекомого. В частях тела, увеличенных в результате линьки, эпидермис разрастается в виде складок, которые затем открываются, когда насекомое выходит из своей старой кожи. Складки, как правило, очень красивы в новом состоянии, быстро расширяются (например, крылья) и должны расти.
Затем на поверхности клеток эпидермиса образуется секреторный слой, который затем затвердевает в слой слизи. внешний слой новой кутикулы, называемый эпикутикулой, который состоит из встречающегося в природе липопротеинового вещества, называемого кутикулаЖидкость, вырабатываемая специальной железой, затем выделяется над новым слоем кутикулы и под старой кутикулой. он содержит ферменты, которые обрезают внутренний слой старого слоя кутикулы, так что только небольшой слой кутикулы остается прикрепленным остался позади. Жидкость, использованная для обрезки старого слоя кутикулы, затем снова абсорбируется телом насекомого. В то же время старый слой кутикулы обрезается и разрушается, эпидермис образует новые слои ниже эпикутикулы, называемые экзокутикулой, которая содержит много кутикулы и фенольные вещества, которые затем окисляют слой, в результате чего кутикула становится темного цвета, а затем образуется эндокутикулярный слой, который состоит из хитина, полисахарида, содержащего азот.
Когда старый слой кутикулы станет тонким, тогда затылок и тело освободятся, и насекомые появятся из старой кожи. Новая кутикула теперь полностью сформирована после этой линьки, поэтому кутикула подвергается затвердеванию, и затем из предшественника образуется цветной пигмент. Эндокутикулярные слои образованы клетками эпидермиса и откладываются на внутренней поверхности кутикулы через несколько дней или даже недель после завершения линьки.
Две стадии линьки у насекомых. (A) Старая кутикула отделяется от эпидермиса, в результате чего образовалась новая эпикутикула (толстая черная линия). (B) Внутренний слой старой кутикулы сбрасывается, и под новым эпикутикулярным слоем образуется эндокутикулярный слой. (г) линька желез, (в) жидкая линька. (Балинский, 1981)
Здесь выясняется, что некоторые элементы метаморфоза амфибий, называемые процессом разрушения (в виде рассасывания старой кутикулы, некроза некоторых клеток эпидермис), а также процесс построения (изменение формы эпителиальных эпителиальных клеток, образование новой кутикулы) также происходит в процессе линьки. насекомые в. Эта ситуация очень зависит от того, будут ли результаты линьки формировать ту же корку и соответствовать по форме старой форме или будут совершенно другими.
Если он такой же и соответствует старой форме, то эта линька играет роль в росте животного, которое обеспокоены, но если он полностью отличается от оригинала, то этот процесс становится очень сложным механизмом процесса прогрессивный. Если рост, вызванный этим процессом линьки, сильно отличается, то результатом является метаморфоза. На Аптеригота, Насекомые, которые не являются крылатыми молодыми насекомыми, которые вылупляются из яиц, на самом деле имеют ту же форму, что и взрослые, только различаются размером и степенью зрелости половых органов. Линька этих насекомых вызывает только рост размеров тела, а принуждение половых органов не вызывает связанные с процессом линьки, даже линька и рост все еще происходят, даже если он физически взрослый сексуальный.
В группе Птеригота (крылатые или некрылые насекомые) существует настоящая стадия имаго, которая достигается после линьки определенного имаго, и после этого насекомое не будет линять очередной раз. За исключением насекомых, у которых нет вторичных крыльев, стадия имаго отличается от стадии личинки наличием крыльев. Имаго также отличается от личиночной стадии тем, что наружные половые органы развиты. полностью (его гонады, вероятно, начнут нормально функционировать уже через несколько мгновений после метаморфозы). У более примитивных насекомых крылья могут постепенно расти из рудиментарных крыльев, которые вырастают из Дорсальные стадии второго и третьего грудных сегментов наблюдаются с конца личиночной стадии, или их часто называют стадией нимфы. (нимфа).
Эти рудиментарные крылья увеличиваются в размерах каждый раз, когда насекомое линяет, но в последнем процессе линьки размер этого крыла будет быстро увеличиваться, и после этого оно станет функциональный. Только для того, чтобы Epheroptera у которого две пары крыльев являются «перепончатыми», возникает первая стадия крыла, называемая субимаго и снова подвергается линьке, так что становится имаго. Насекомые, крылья которых растут на поверхности тела, называются Экзоптеригот, в том числе кузнечиков, стрекоз, тараканов и др.
У наиболее продвинутых групп насекомых я [вырос изнутри в виде складок конечностей во время личиночной стадии в мешочке в эпидермисе. Эпидермис, покрывающий это рудиментарное крыло, сохраняет эмбриональные характеристики на протяжении всего личиночного периода. Хотя крылья этого зачатка растут медленно, эпидермис не участвует в формировании внешней кутикулы и реагирует только тогда, когда личиночная стадия заканчивается. Рудиментарная часть откладывается под поверхностью тела на личиночной стадии и претерпевает полную дифференциацию в имаго, называемое «имагинальные диски». (Рисунок 3.6) Насекомые, крылья которых растут внутри, как "имагинальные диски" называется Эндоптеригот, включая бабочек, пчел, комаров, мух и др.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Яйцекладущие животные
Амфибия Метаморфоза
Амфибии - позвоночные животные, у которых наименьшее количество видов, а это около 4000 видов. Несмотря на то, что земноводные немногочисленны, они являются первыми позвоночными, эволюционировавшими на суше, и являются предками рептилий.
Обычно взрослая самка лягушки откладывает яйца, которые затем вылупляются на 10-й день. После вылупления яиц лягушки вылупляются яйца лягушки, которые становятся головастиками. вода После двухдневного возраста у головастиков появляются наружные жабры, которые также покрыты шерстью. дышать. После того, как головастику исполнится 3 недели, его жабры будут покрыты кожей.
Когда вам исполнится 8 недель, у головастиков сформируются задние лапы, которые затем увеличатся, когда начнут появляться передние конечности. В возрасте 12 недель передние лапы головастиков начинают формироваться, жабры головастиков перестают функционировать, хвост стал коротким и дышит легкими тогда форма морды головастика будет более четкой после отрастания его конечностей Если он будет идеальным, лягушка превратится во взрослую лягушку и тоже вырастет снова. порода.
Есть несколько вещей, которые отличаются от основного или общего цикла земноводных. Некоторым из этих видов саламандр не нужно претерпевать метаморфоз, чтобы стать полностью зрелыми. сексуально, и будет осуществлять процесс метаморфоза только в стрессовой среде определенный.
Многие виды тропических жаб откладывают яйца на суше, где головастики превращаются внутри яиц. к тому времени, когда они вылупляются, они становятся незрелыми взрослыми особями, иногда все еще имея хвост, который остается в течение нескольких дней, а затем реабсорбируется.
Также читайте статьи, которые могут быть связаны: Понимание фазикулярного эмбриогенеза, гамба, сосудов и растений
Изменения в процессе метаморфозы амфибия
У земноводных метаморфозы личинок всегда связаны с изменениями в их среде обитания, а именно: переход от водной среды к особям, способным выжить на суше. В соответствии с изменениями в окружающей среде, это соответствует изменениям пищевых материалов. Изменения в организационной структуре метаморфоза ныряющих животных являются прогрессивными, а некоторые - регрессивными, поэтому их можно разделить на три группы:
- Структуры или органы, необходимые на личиночной стадии, остаются, другие органы, которые имеют такую же структуру или функцию у взрослых животных, могут быть потеряны.
- Некоторые органы растут и развиваются во время и после процесса метаморфоза.
- Органы, которые существуют и функционируют в период до и после метаморфоза, претерпевают изменения в соответствии с моделью и жизненными потребностями взрослых людей.
Регрессивный процесс во время метаморфоза головастика лягушки - это длинный хвост, и все его структуры подвергаются резорбции, закрывается жаберная крышка и исчезает перибранхальная полость. Роговые зубы вокруг рта будут преобразованы в зубы, расположенные на поверхности челюсти, а форма рта изменится. Клоакальный проток сокращается и укорачивается. Также уменьшены несколько кровеносных сосудов, включая участки дуги аорты. Процесс образования новых органов при метаморфозе - это очень прогрессивное развитие стопы, особенно увеличение в размерах и изменение формы. Передние конечности, вырастающие в перепонку жаберной крышки, расщепляются и разрастаются наружу. Среднее ухо развивается и сообщается с первой глоточной щелью.
Барабанная перепонка хорошо растет и поддерживается барабанным хрящом. Глаза отодвигаются к затылку, а веки растут. Его язык хорошо растет у дна рта. Органами, которые продолжают функционировать до и после личиночной стадии, являются кожа и пищеварительный тракт. Кожа головастиков покрыта двумя слоями эпидермиса. Во время метаморфоза количество слоев эпидермиса увеличивается, что приводит к утолщению и субдукции на поверхности. Серозные и слизистые железы разрастаются в эпидермисе, а затем опускаются в соединительную ткань в слое дермы. Органы теряются в процессе метаморфоза. Цвет пигмента кожи также меняется, как по рисунку, так и по цвету. Пищеварительный тракт, который раньше был очень длинным и круглым на стадии личинки, у взрослых укорачивается вперед и становится относительно прямым (Surjono, 2001).
Помимо морфологических изменений, земноводные претерпевают и физиологические изменения. Эндокринная функция поджелудочной железы лягушки начинает осуществляться во время метаморфоза лягушки из-за изменений функции печени по превращению глюкозы в гликоген. Другое изменение, а именно изменения в выделительной системе у головастиков, продукты выделения в виде аммиака могут легко выбрасываться в водную среду в процессе диффузии из организма. Но у взрослых животных этого сделать нельзя. Между тем чрезмерное отложение аммиака в организме может вызвать отравление. Лягушка выделяет мочевину и очень мало в виде аммиака. Эти изменения происходят в конце метаморфоза, когда печень претерпевает изменение функции и способствует синтезу мочевины и образующегося аммиака. На процесс уменьшения жабр и хвостов головастиков влияет автолиз тканевых компонентов этих органов, которому помогают клетки макрофагов, которые поедают остатки умерших клеток.
Происходит метаморфоз амфибий
Триггером метаморфоза амфибий является гормон тироксин. Величина уровня троксина выражается в стадии метаморфоза. Регулирование секреции тироксина осуществляется по оси гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа. Гормон, высвобождающий тиротропин (TRH) из гипоталамуса влияет на секрецию I (TSH) из гипофиза. ТТГ влияет на рост и секрецию щитовидной железы, вырабатывая гормон тироксин. Самый низкий уровень тироксина стимулирует формирование задних конечностей. При повышении уровня тироксина незначительно влияет на резорбцию кишечника.
Повышение уровней снова влияет на формирование передних ног. Самые высокие уровни вызывают образование резорбции хвоста. С другой стороны, если личинки выращиваются в среде с тироксином, метаморфоз будет более быстрым, но неполным, потому что рост ног отстает. Помимо тироксина, гормоном, участвующим в метаморфозе, является пролактин из аденогипофиза. Пролактин как аналог тироксина. Если действие тироксина слишком сильное, оно будет сдерживаться пролактином (как антиметаморфоз). Высокий уровень тироксина вызывает большую потерю воды, в то время как пролактин препятствует ее потере. Взаимодействие тироксина и пролактина вызывает вторичный метаморфоз у саламандры (Haryianto, 2009).
Индукционный процесс при метаморфозе амфибий
Кожа, покрывающая хвост головастика, тоже должна подвергнуться некрозу в процессе метаморфоза, но на самом деле не подвергается некрозу, если кожа хвоста пересажена на тело без существующих клеток хвостовой мышцы под. Если кожа хвоста все еще содержит мышечные клетки, которые были привиты к какой-либо части тела, кожа будет продолжать некроз. Это явное свидетельство того, что гормон щитовидной железы оказывает прямое действие только на мышечную ткань, и если окружающая кожа подвергается резорбции, это вторичный результат.
Более сложным явлением в этом процессе является формирование барабанной перепонки у лягушек. Ухо, представляющее собой полость, соединенную с ротовой полостью через евстахиеву трубу, является одной из структур, которая прогрессивно растет в процессе метаморфоза. К концу метаморфоза происходит дифференцировка барабанной перепонки. Он начинается с образования кольцевидного хряща (называемого барабанным хрящом), который развивается как выступ квадратного хряща. Кожа, которая затем прорастает в барабанную перепонку, изначально не отличается от окружающей кожи. Во время метаморфоза ткань, следующая за кожей в области, которая станет барабанной перепонкой, подвергается реорганизации. Слой волокна (stratum compacium) расщепляется из-за активации фагоцитарных клеток, и в этом месте образуется более тонкий слой пахучей соединительной ткани. В полной барабанной перепонке толщина кожи будет меньше половины толщины нормальной кожи, но она будет более компактной и отличается по пигментации.
Таким образом, известно, что дифференцировка барабанной перепонки не является прямым результатом гормонов щитовидной железы, а индуцируется барабанным хрящом. Если перед метаморфозом удалить барабанный хрящ, барабанная перепонка не будет развиваться. Если эта область покрыта кожей с других частей тела, барабанная перепонка все равно будет развиваться. Когда барабанный хрящ пересаживается под кожу над барабанным хрящом, он дифференцируется в барабанную перепонку.
Цепочка событий, которые взаимодействуют друг с другом до того, как барабанная перепонка подвергается дифференцировке, а именно на первом этапе происходит формирование следующего рудиментарного гипофиза. Далее, рост происходит из-за инвагинации стомодема, индуцированной энтодермой рта. Затем гипофиз выделяет тиреотропный гормон, который активирует щитовидную железу. Затем щитовидная железа выделяет гормоны щитовидной железы, которые заставляют задний квадратный хрящ дифференцироваться в барабанный хрящ. Барабанный хрящ затем стимулирует вышележащую кожу, чтобы она дифференцировалась в барабанную перепонку.
Причины метаморфоза у земноводных
Резкие изменения во многих частях тела животного одновременно в процессе метаморфоза предполагают, что этот процесс запускается. по той же причине, а именно выброс большого количества гормонов из щитовидной железы у животных, которые вступают в период менструации. метаморфозы. Это можно увидеть в нескольких предыдущих экспериментах.
Первый опыт был проведен, когда Gunernatsch (1912) кормил головастиков лягушек сухим порошком щитовидной железы овцы. Головастики, которых кормят сухим порошком, сразу же переходят в стадию метаморфоза, в то время как другие головастики, которым кормят порошок из других органов, этого не испытывают. В этом эксперименте было доказано, что головастики будут реагировать на гормоны щитовидной железы, претерпевая метаморфоз.
Второй эксперимент проводился по удалению щитовидной железы у головастиков хирургическим путем. Головастики, не имеющие щитовидной железы, не претерпевают метаморфоза, хотя они могут нормально расти, и даже при содержании более одного года головастики не могут претерпеть метаморфоз. Этот эксперимент доказывает, что метаморфозы не могут происходить без стимуляции гормонов, вырабатываемых щитовидной железой.
Третий эксперимент проводился путем выращивания головастиков и кормления кормами, содержащими гормоны щитовидной железы или содержание головастиков в растворе, содержащем железистые гормоны щитовидная железа. Так обработанные головастики скоро претерпят метаморфоз. Этот эксперимент доказывает, что гормон щитовидной железы играет важную роль в запуске метаморфоза, помимо этого Этот эксперимент показывает, что щитовидная железа - не единственный источник триггеров. метаморфозы.
Когда щитовидная железа погружается в физиологический раствор, гормоны щитовидной железы растворяются в физиологическом растворе. Этот гормон находится в форме белка, называемого йодом или группой йода. Триглобулин - это большая молекула, которая может проникать через клеточные стенки, покидая щитовидную железу, по направлению к клеткам-мишеням, которые вызывают реакции, вызывающие метаморфоз.
Чтобы быть активными, компоненты, содержащие йод, должны быть разделены на более мелкие части. Химически этот меньший компонент представляет собой комбинацию аминокислоты тирозина с одной или несколькими йодными группами. Двумя наиболее важными из этих компонентов являются трийодтиронин и тироксин. В трийодтиронине есть три группы йода, а в тироксине - четыре группы йода. Тироксин в больших количествах вырабатывается щитовидной железой, но трийодтиронин, по-видимому, более активен в тканях.
Тесты для определения влияния йода на стимуляцию возникновения метаморфоза проводились путем содержания головастиков в растворе, содержащем содержащие йод, или путем инъекции раствора йода в тело головастика, или путем имплантации кристаллов йода в тело головастики. Результаты теста показали, что йод способен стимулировать возникновение метаморфоза у головастиков в растворе, содержащем йод, даже в очень низких концентрациях. На активность атома йода влияет тип аминокислоты, к которой присоединена йодная группа. Об этом свидетельствует прием тироксина и ди-йодтирозина. Если лечить две группы головастиков, помещая их в два типа растворов аминокислот в количестве йода, Аналогичным образом было показано, что йод, связанный с тироксином, в 300 раз более активен, чем йод, связанный с ди-йодтирозином. Активность трийодтиронина примерно в 3-5 раз выше, чем у тироксина.
Щитовидная железа - не единственная железа, которая играет роль в запуске метаморфоза. Еще одна железа, которая также очень важна, - это гипофиз. Об этом свидетельствуют эксперименты, проведенные по раздавливанию или удалению гипофиза у головастика. Разрушение или удаление гипофиза головастика делает невозможным процесс метаморфоза, так же как и щитовидную железу. Удаление гипофиза может быть компенсировано пересадкой гипофиза взрослой лягушки при условии, что щитовидная железа остается функциональной. Если щитовидная железа удалена, имплантация гипофиза не сможет вызвать метаморфоз. Это доказывает, что гипофиз не играет непосредственной роли в возникновении метаморфоза, а является стимулом для щитовидной железы.
Агент, необходимый для активации щитовидной железы, вырабатывается в части передней доли гипофиза, называемой тиреотропный гормон.У личинок амфибий гипофиз не вырабатывает тиреотропный гормон до тех пор, пока метаморфоз не станет нормальным. Об этом свидетельствует удаление гипофиза с разных стадий развития головастиков, а затем его имплантация головастикам, которые были ранее подвергнуты гипофизэктомии. Гипофиз головастиков, готовых к метаморфозам, или взрослых лягушек, может компенсировать это таким образом, что: вызывает метаморфоз, в то время как гипофиз более молодых головастиков не может сделай это.
Помимо тироксина, гипофиз также секретирует другие гормоны, которые действуют антагонистически с гормоном тироксином в течение жизни головастика. Этот гормон имеет химическую структуру, очень похожую на пролактин. Этот гормон стимулирует рост и предотвращает метаморфозы.
Итак, вывод, полученный из причины процесса метаморфоза у земноводных, заключается в том, что процесс метаморфоза начинается, когда передняя Гипофиз вырабатывает тиреотропный гормон до определенного уровня, так что он может стимулировать щитовидную железу к секреции ее гормонов, особенно тироксин. Повышенная концентрация тироксина маскирует активность пролактиноподобного гормона и напрямую влияет на ткани. Это вызывает дегенерацию и некроз клеток-мишеней, а также запускает рост и дифференцировку других клеток.
Реакция полярной сети амфибий
Реакция полярной сети земноводных на процесс метаморфоза
Причина процесса метаморфоза - наличие гормонов щитовидной железы. Например, как только определенные клетки дегенерируют, в то время как передние и задние конечности фактически растут, система, которая работает антагонистически. Разве не возможно, чтобы результаты разрушения клеток, погибших при сокращении хвоста, жабр и пищеварительного тракта, также были использованы для построения новых органов, которые возникли?
Чтобы ответить на эти вопросы, было проведено несколько экспериментов. Если часть хвоста головастика привита к телу другого головастика и головастик претерпевает метаморфоз, хвост, который пересаженный также будет реабсорбирован после метаморфоза, тогда пересаженный хвост также подвергнется рассасывание. С другой стороны, если один глаз головастика привить к хвосту головастика, который готов к метаморфозам, глаз на хвосте не будет реабсорбирован после того, как метаморфоза произойдет. Когда хвост укоротится, глаза на хвосте будут приближены и останутся живыми в священной части лягушки.
Эксперимент показал, что характер реакции на раздражитель со стороны щитовидной железы зависит не от места, а от естественного состояния самого органа. Подобные эксперименты также проводились, чтобы доказать, что стимул от щитовидной железы переносится кровеносными сосудами, потому что это единственный способ, которым стимул может достичь каждой цели. Таким образом, секреция щитовидной железы - это гормон, обладающий особыми способностями. Что происходит, когда ткань, пораженная гормоном щитовидной железы, оказывается гормоном, обладающим особыми способностями.
То, что происходит, когда ткань подвергается действию гормона щитовидной железы, определяется реактивными свойствами самой ткани или известно как характеристика компетентности. Компетентный характер ткани напрямую не связан с ее гистологической структурой. У головастиков миотом из хвоста подвергается резорбции в процессе метаморфоза, в то время как миотом из ног испытывает это в значительной степени (Surjono, 2001).
Кроме того, известно, что разные части тела по-разному реагируют на дозы гормона щитовидной железы. Когда гормон щитовидной железы вводится головастикам в очень низких дозах, это может вызвать рост задних лап и укорочение пищеварительного тракта. Более высокие дозы могут вызвать появление передних конечностей. Для резорбции хвоста требуются большие дозы. Здесь есть свидетельства того, что для возникновения реакции требуется несколько доз. Хвост выглядит более реактивным, чем основание хвоста.
В целом кажется, что чувствительность к гормонам щитовидной железы отражается в тех частях тела, которые затронуты во время нормального развития. Области с высокой чувствительностью (низкий уровень гормонов, например рост ног) реагируют раньше, чем области с части тела с низкой чувствительностью (требующие высоких концентраций гормонов, например рост ног) реагируют сильнее ранее по сравнению с частями тела, которые имеют низкую чувствительность (требуется высокая концентрация гормона, например, снижение) хвост). (Сурджоно, 2001)
Другой эксперимент, который доказывает эффект этой дозы гормона, заключается в инъекции гормона определенной концентрации молодым головастикам. Когда молодые головастики получают высокие дозы гормонов, метаморфозы могут происходить одновременно, и последовательность событий в этом процессе становится хаотично, процесс разрушения органа происходит быстрее, прежде чем он завершится, хвост будет быстрее сокращаться до того, как ноги полностью сформируются и будут функционировать в регулировании движение. В результате, конечно же, животное испытает невзгоды и смерть. (Сурджоно, 2001)
Индукционный процесс при метаморфозе земноводных
Хотя обычно считается, что процесс метаморфоза является прямой реакцией на гормон щитовидной железы, достигающий рассматриваемых тканей, некоторые вещи все же требуют внимания. Кожа, покрывающая хвост головастика, тоже должна подвергнуться некрозу в процессе метаморфоза, но на самом деле не подвергается некрозу, когда кожа хвоста пересаживается на тело без присутствия мышечных клеток хвоста в хвосте под. Если кожа хвоста все еще содержит мышечные клетки, которые были привиты к какой-либо части тела, кожа все равно подвергнется некрозу. Это явное доказательство того, что гормоны щитовидной железы оказывают прямое воздействие только на мышечную ткань, и если окружающая кожа также рассасывается, это вторичный результат. (Сурджоно, 2001)
Более сложным явлением в этом процессе является формирование барабанной перепонки у лягушек. Ухо в виде полости, соединенной с ротовой полостью через евстахиеву трубу, является одной из структур, прогрессивно разрастающихся в процессе метаморфоза. Дифференцировка барабанной перепонки происходит ближе к концу процесса метаморфоза. Он начинается с образования кольцевидного хряща (называемого барабанным хрящом), который развивается как выступ квадратного хряща. Кожа, которая позже перерастает в первоначальную барабанную перепонку, ничем не отличается от кожи вокруг нее.
Во время метаморфоза соединительная ткань кожи в области, которая станет барабанной перепонкой, претерпевает реорганизацию. Фиброзный слой (stratum compactum) расщепляется из-за активности фагоцитарных клеток, и в этом месте создается новый, более тонкий слой соединительной ткани. В полной барабанной перепонке толщина кожи будет меньше половины толщины нормальной кожи, но она более компактна и имеет другую пигментацию (Surjono, 2001).
Таким образом, известно, что дифференцировка барабанной перепонки не является прямым результатом гормонов щитовидной железы, а индуцируется барабанным хрящом. Если перед метаморфозом удалить барабанный хрящ, барабанная перепонка не будет развиваться. Если эта область покрыта кожей с других частей тела, барабанная перепонка все равно будет развиваться. И наоборот, если барабанный хрящ пересажен под кожу на другой части тела, барабанная перепонка будет продолжать развиваться. С другой стороны, если барабанный хрящ пересажен под кожу на любой части тела до головастика подвергается метаморфозу, тогда кожа над барабанным хрящом превращается в мембрану барабанный. (Сурджоно, 2001)
Таким образом, можно нарисовать цепочку взаимодействующих событий до того, как барабанная перепонка подвергнется дифференцировке. Первый этап - формирование рудиментарного гипофиза. Далее, рост происходит из-за инвагинации стомодема, индуцированной энтодермой рта. Затем гипофиз выделяет тиреотропный гормон, который активирует щитовидную железу. Затем щитовидная железа выделяет гормоны щитовидной железы, которые заставляют заднюю часть четырехглавого хряща дифференцироваться в барабанный хрящ. Затем этот барабанный хрящ стимулирует вышележащую кожу, чтобы она дифференцировалась в барабанную перепонку. (Сурджоно, 2001)
Библиография
- Кампелл, Нелл А. и др. 2004. Биология 5-е издание Том 3. Эрланга, Джакарта
- Гилберт, Л. Тата, Дж. Аткисон, Б. 1996. Метаморфозы: постэмбриональное перепрограммирование экспрессии генов в клетках амфибий и насекомых. Сандиего: Academic Press.
- Хариянто. 2009. Репродукция животных и эмбриология. Джокьякарта: Государственный университет Джокьякарты.
- Клоуден. MJ. 2007. Физиологические системы у насекомых. Второе издание. Берлингтон: Academic Press.
- Коу, Р. И Чен. 2000. Аллатотропный и нервный контроль тела Allata у взрослых самцов листовой червя Loreyi, Mythimna Loreyi (Lepidoptera: Noctuidae). Журнал физиологической энтомологии, 25 (3), 273-280.
- Ли, С. Оуян, Э. Островский, Д. Borst. 2005. Аллатотропиновая регуляция синтеза ювенильного гормона Корпорацией Аллата из кузнечика Люббера, Romalea Microptera. Журнал пептидов. 26(1) 63–72.
- Мартинес, С. Майорал, Ю. Ли, Ф. Норьега. 2007. Роль ювенильного гормона и аллатотропина в распределении питательных веществ, развитии яичников и выживаемости у комаров. Журнал физиологии насекомых. 53(3): 230–234.
- Сурджоно, Т.В. 2001. Развитие животных. Джакарта: Издательский центр Открытого университета.