Gelişme
Gelişme
Yeni bir organizmanın oluşma sürecinde yer alan değişikliklerin tümünü içeren biyoloji terimi. Gelişme terimi, çoğunlukla, özelleşmiş hücrelerin, dokuların, organların ve sistemlerin, tek bir hücreden geliştiği çok hücreli organizmalar için kullanılır. Bununla birlikte, bakteriler ve bir hücreliler gibi tek hücreli yaşam biçimlerinde de, mikroskopik ölçekte bazı gelişme süreçleri yer alır.
Bir organizma, ister eşeyli, ister eşeysiz üresin, gelişme aşamalarından geçer. Eşeyli üreyen bir organizmada bu aşamalar, döllenmeyi ve döllenmiş yumurtanın bölünmesini kapsar. Bütün ileri organizmalar daha sonra, gastrulasyon (özelleşmiş dokuların başlangıcı) aşamasından, organizmanın doğuşuna kadar, daha karmaşık embriyo aşamalarından geçerler. Bu daha karmaşık aşamalar "büyüme" adı altında toplanır. Büyüme sözcüğü, döllenen yumurtanın ve ondan kaynaklanan hücrelerin bölünmelerinin sonucu, bir organizmanın kitle ve hacmindeki artış için kullanılan genel biyoloji terimidir. Bu maddede hayvanlardaki fizyolojik gelişme İncelenmektedir. İnsanlardaki dölütsel büyümenin daha ayrıntılı incelenmesi İNSANDA GELİŞME maddesinde ele alınmıştır. Öbür canlı evrenlerinde gözlemlenen gelişme aşamaları, ilgili maddelerde anlatılmıştır. (Bk. YOSUNLAR; MANTARLAR; BİTKİLER.)
DÖLLENME
Gelişmenin birinci aşaması olan döllenme, özelleşmiş iki hücrenin (yumurta hücresi ve sperma hücresi bir zigot oluşturmak için birbirleriyle birleşmeleriyle başlar Meyozla oluşan yumurta ve sperma, bireyin gelişmesi için gerekli kromozom sayısının yarısını içerirler. Döllenme, tam kromozom sayısını, yani diployit değeri sağlar (Bk. GENETİK ŞİFRE). Bir sperma, bir yumurta hücresiyle birleştiği zaman, yumurta hücresinin çevresinde, başka spermaların hücrelerin içine girmesini önleyen, böylece normalden fazla sayıda kromozom içeren bir zigotun oluşmasını önleyen bir zar oluşur. Zigot, "mitoz" adı verilen bir süreç aracılığıyla (Bk. MİTOZ) hücre bölünmesi geçirmeye başlar İlk bölünmeler sırasında zigotun büyüklüğü arıtmaz. Bunun yerine, yumurta hücresi daha küçük bölümlere ayrılır. Zigot, 16 hücre oluştuğu sırada, "morula" adı verilen içi dolu bir küre halini alır. Morula daha çok bölünme geçirerek, blastulayı (tek bir hücre tabakasından oluşan içi boş bir küre) oluşturur. Hücre bölünmeleri sonucunda oluşan hücreye "blastomer" adı verilir.
HÜCRE BÖLÜNMESİ
Hücre bölünmesinin biçimi, hayvandan hayvana gerçekleşir ve yumurta hücresinin tipine dayanır. Yumurtanın büyüklüğü, var olan yumurta sarısının miktarı,yumurtanın mozaik mi, yoksa düzenleyici mi olduğu ve kutupsallık, hücre bölünmesini ve daha sonraki gelişmeyi etkileyen etkenlerdir. Yumurtanın büyüklüğü ve yumurta sarısı. Omurgasızların ve ilkel omurgalı hayvanların yumurtalar küçüktür ve sarıları ya çok azdır ya da hiç yoktur. Sözgelimi, denizkestanesi yumurtasında bütünüyle hücre bölünmesi gözlenir: Birtakım bölünmeler geçirmesinin ardından, eşit büyüklükte hücrelerden oluşan bir blastula oluşturur. Kurbağa yumurtasıysa, daha büyüktür ve bir yarıküresinde yumurta sarısı içerir; öbür yarısında hemen hiç san bulunmaz. Bir yumurta sarısı kitlesinin bölünmesi güçtür, hücrenin.o bölümünün bölünmesini geciktirir. Belirli bir süre geçtikten sonra, yumurta sarısı içeren ve besin deposu işlevini gören birkaç yumurta ile çok daha fazla sayıda küçük, sarısız yumurta bulunur. Bu hücreler kurbağanın (iribaş) kendisini oluşturur. Sürüngen, kuş ve ilkel memeli yumurtaları çok iridir ve çok miktarda san içerirler. Bir piliç embriyosunda sarı öylesine boldur ki, hücre tabakası (blastoderm), bölünmemiş yumurta sarısının üstündeki küçük bir alanda bulunur. Gelişme düzeyi yüksek memelilerin yumurtalarında yumurta sarısı küçüktür. Embriyo, bütünüyle dişinin döl yatağı içinde gelişir.
Yumurta sarısı balıkların. sürüngenlerin, iki yaşayışlıların, kuşların ve yumurtlayan ilkel memelilerin embriyoları için önemli bir besin kaynağıdır. Gelişmekte olan embriyo, yumurta sarısının tümünü tüketince, çevresinden daha başka besin maddelerine gereksinme duyar. Bunun sonucunda, sana az yumurtalardan (sözgelimi deniz kestanelerininkiler) çabucak serbest yaşayan larvalardan çıkarlar. Deniz kestanesi, çevreden beslenirken, birkaç larva aşamasından geçer ve son erişkin durumuna ulaşıncaya kadar başkalaşma geçirir. Bir iki yaşayışlı embriyosu, sözgelimi bir kurbağa embriyosu da, gelişerek bir larvaya dönüşür ve "iribaş" diye adlandırıIır. Buna karşılık tavuk embriyosunda, yumurtadan çıkmadan önce tam gelişine için yeterli miktarda sarı bulunur. Memeli yumurtasındaysa, embriyo, gelişmesinin ilk aşamasında besleyici maddeleri annesinden sağladığı için, çok az miktarda sarıya gerek vardır.
Mozaik ve düzenleyici yumurtalar. Embriyosunun mozaik ya da düzenleyici olmasına göre, her tür belli bir hücre bölünmesi kalıbına göre gelişir. Çok erken dönemdeki bir mozaik embriyodan ayırılarak kültürü yapılan bir blastomer, gelişmesinde tam bir organizma hafine gelmez; onun yerine sağlam bir embriyoda olacak özel bir organ ya da üye olarak gelişir. Yumuşakçalar, halkalı solucanlar ve selentereler, mozaik embriyolar üretirler.
Düzenleyici embriyolar (sözgelimi iki yaşayışlıların ve memelilerin embriyoları), erkenden bir blastomer yitimine uyum gösterirler; böylece, daha küçük olmalarına karşılık, bütünüyle normal erişkinler üretirler. Düzenleyici hücrelerin nasıl gelişecekleri, mozaik hücrelerinkinden çok daha geç belirlenir. Sözgelimi, deneysel olarak çok erken bir döneminde bir tavşan embriyosundan blastomerler çıkarılmış ve kısmi embriyo gelişmeye bırakılmış, sonuçta gelişen tavşanın anatomi açısında eksiksiz ama annesinin yarı büyüklüğünde olduğu görülmüştür.
Kutupsallık Bölünen zigotun her parçası, bütünün niteliklerini taşır. Bu eşgüçlülük, baş ve kuyruğun ki gibi bir kutup ekseninin gelişmesiyle hızla ortadan kalkar. Kutupsallık blastula hücrelerinin nasıl bölüneceklerini ve daha sonra, gastrulanın nasıl boğumlanacağını ve hayvan biçiminde gelişeceğini belirler. Birçok durumda, döllenmemiş yumurtada da kutupsallık vardır; ama kutupsallık zigot bölünmeye başladıktan sonra daha yaygın görülür.
SONRAKİ AŞAMALAR
Blastula oluşunca, embriyo gastrula olmaya, yani üç temel doku tabakasını geliştirmeye başlar. Her biri özel erişkin dokuları oluşturan bu doku tabakaları dış tabaka (ektoderm), orta tabaka (mezoderm) ve iç tabakadır (endoderm). Bu aşamada gastrula adını almış olan embriyo, "ilk bağırsak çatısı" (arkenteron) adı verilen bir kanal oluşturur. Dış tabakadan (ektoderm) hücreler, kanalın içine göçerek, dış tabaka ile iç tabaka (endoderm) arasına dağılır ve orta tabakayı (mezoderm) oluştururlar. Gastrulasyonun sonunda, her tabaka farklı dokuları oluşturmaya koyulur. Sürüngen, kuş ve memeli embriyoları, embriyoyu kuşatan ve çeşitli işlevler gören embriyo dışı zarlar geliştirirler. En içteki zar (vitellüs kesesi), gelişen organizmanın beslenmesini sağlar. Orta zar (amniyo) tuzlu sıvıyla doludur (amniyo boşluğu bu yolla embriyoyu fiziksel darbelerden ya da aşırı ısı değişikliklerinden korur). Zarsı bir orta tabaka olan allantoyis, aşağı düzeyde gelişmiş omurgalılarda, embriyonun boşaltım ürünlerini toplar. Memelilerdeyse göbek bağının kan damarları aracılığıyla, gelişen dölütün etenine bağlanır. En dıştaki, koruyucu zar "koryon" diye adlandırılır.