Během embryonálního vývoje jakéhokoli zvířete probíhají zásadní procesy pro tvorbu nových jedinců. Jakékoli selhání nebo chyba během tohoto období může způsobit vážné poškození potomstva, dokonce i smrt nenarozeného.
Embryonální vývoj ryb je dobře znám díky tomu, že jejich jikry jsou průhledné a celý proces lze pozorovat zvenčí pomocí nástrojů, jako je lupa. V tomto článku na našem webu vás naučíme některé koncepty o embryologii a konkrétně jak probíhá embryonální vývoj ryb
Základy embryologie
Abychom se mohli ponořit do embryonálního vývoje ryb, musíme nejprve znát některé základní pojmy embryologie, jako jsou typy vajíček a fáze, které tvoří raný embryonální vývoj.
Můžeme najít různé typy vajec, podle toho, jak je žloutek rozmístěn a kolik ho obsahuje. Pro začátek budeme vajíčko nazývat buňkou, která vznikne spojením vajíčka a spermie a žloutkem, souborem nutričních prvků, které se nacházejí uvnitř vajíčka a budou sloužit jako potrava pro budoucí embryo.
Druhy vajec podle organizace žloutku uvnitř:
- Isolecytická vejce: Žloutek je rovnoměrně rozložen po celém vnitřku vejce. Typické pro porézní zvířata, cnidariány, ostnokožce, nemertiny a savce.
- Telecytická vejce: žloutek je přemístěn směrem k oblasti vejce, která je naproti místu, kde se vyvine embryo. Většina zvířat se vyvíjí z těchto typů vajíček, například měkkýši, ryby, obojživelníci, plazi, ptáci atd.
- Centrolocytární vajíčka: žloutek je obklopen cytoplazmou a ta zase obklopuje jádro, které dá vzniknout embryu. Vyskytuje se u členovců.
Druhy vajec podle množství žloutku:
- Oligocytární vejce: jsou malá a mají málo žloutku.
- Mesolecito vejce: Středně velká s přiměřeným množstvím žloutku.
- Makrolecitová vejce: jsou to velká vejce s velkým množstvím žloutku.
Typické fáze embryonálního vývoje
- Segmentace: v této fázi probíhá řada buněčných dělení, která zvyšují počet buněk potřebných pro druhou fázi. Končí ve stavu zvaném blastula.
- Gastrulation: dochází k reorganizaci buněk blastuly, což vede ke vzniku blastodermů (primitivní zárodečné vrstvy), což jsou ektoderm, endoderm, a u některých zvířat i mezoderm.
- Diferenciace a organogeneze: tkáně a orgány se vytvoří ze zárodečných vrstev, čímž se vytvoří struktura nového jedince.
Vztah mezi vývojem a teplotou
Teplota úzce souvisí s inkubační dobou rybích jiker a jejich embryonálním vývojem (totéž se děje u jiných živočišných druhů). Obecně existuje optimální teplotní rozsah pro inkubaci pro inkubaci, který se liší asi o 8ºC.
Vejce inkubovaná v tomto rozmezí budou mít vyšší šanci na vývoj a vylíhnutí. Stejně tak vejce inkubovaná po dlouhou dobu při extrémních teplotách (mimo optimální rozsah druhu) budou mít nižší pravděpodobnost vylíhnutí a pokud ano, narození jedinci mohou trpět závažnými anomáliemi
Fáze embryonálního vývoje ryb
Nyní, když znáte základní pojmy embryologie, se ponoříme do embryonálního vývoje ryb. Ryby jsou telolecithal, to znamená, že pocházejí z telolecitálních vajíček, z těch, u kterých byl žloutek přemístěn do oblasti vejce.
Zygotická fáze
Nově oplodněné vajíčko zůstává ve stavu zygota až do prvního dělení, přibližná doba, kdy k tomuto štěpení dojde, závisí na druhu a teplotu média. U zebřičky Danio rerio (nejrozšířenější ryba ve výzkumu) dochází k prvnímu štěpení přibližně 40 minut po oplodnění. Ačkoliv se zdá, že v tomto období nedochází k žádným změnám, uvnitř vajíčka probíhají rozhodující procesy pro další vývoj.
Fáze segmentace
Vajíčko vstupuje do fáze štěpení, když dojde k prvnímu dělení zygoty. U ryb je segmentace meroblastická, protože dělení neprochází úplně přes vejce, protože mu brání žloutek, ale je omezeno na oblast, kde se se najde embryo První dělení jsou vertikální a horizontální k embryu, jsou velmi rychlé a synchronní. Dávají vzniknout hromadě buněk sedících na žloutku, které tvoří diskoidní blastulu
Fáze gastrulace
Během gastrulační fáze dochází k přeskupení buněk diskoidní blastuly pomocí morfogenetických pohybů, tedy informací obsažených v jádrech z různých již vytvořených buněk se přepisuje způsobem, který nutí buňky získat novou prostorovou konfiguraci. V případě ryb se tato reorganizace nazývá involuce Podobně je toto stadium charakterizováno snížením rychlosti buněčného dělení a malým nebo žádným růstem mobilního telefonu.
Během involuce migrují některé buňky diskoblastuly nebo diskoidní blastuly do žloutku a tvoří na něm vrstvu. Tato vrstva bude endoderm Vrstva buněk, která zbyde nad hromadou, bude tvořit ektoderm Al Na konci procesu bude definována gastrula nebo v případě ryb discogastrula se svými dvěma primárními zárodečnými vrstvami neboli blastodermy, ektodermem a endoderm.
Fáze diferenciace a organogeneze
Během diferenciační fáze se u ryb objevuje třetí embryonální vrstva, která se nachází mezi endodermem a ektodermem, nazvaná mesoderm.
Endoderm invaginuje a vytváří dutinu zvanou archenteronVstup do této dutiny bude přejmenován na blastopore a povede do řitního otvoru ryby. Od tohoto bodu můžete rozlišit cefalické váčky (ve formaci mozku) a na obou stranách optické váčky (budoucí oči). Po cefalickém váčku se vytvoří neurální trubice a na obou stranách somity, struktury, které nakonec vytvoří kosti páteře a žeber, svaly a další orgány.
Během této fáze každá zárodečná vrstva nakonec vytvoří několik orgánů nebo tkání, takže:
Ektoderm
- Epidermis a nervový systém
- Začátek a konec trávicího traktu
Mezoderm
- Dermis
- Svalovina, vylučovací a reprodukční orgány
- Coelom, pobřišnice a oběhový systém
Endoderm
- Orgány zapojené do trávení: vnitřní epitel trávicího traktu a související žlázy.
- Orgány odpovědné za výměnu plynů.
