胚胎发生

胚胎发生是一个发育过程,通常开始一旦卵子受精。它包括细胞的增殖(通过有丝分裂)以及随后的生长、运动和分化为活昆虫的所有组织和器官。昆虫胚胎学领域最近在人类和其他脊椎动物的发展过程中取得了惊人的见解。负责组织脊椎动物和无脊椎动物基本身体结构的基因有显著的相似性。例如,眼盲,一种昆虫复眼发育所需要的基因同时也是老鼠脊椎动物眼睛发育所必需的!

虽然大部分昆虫胚胎仍然是一个谜,但由于分子生物学和基因工程的新方法,过去几年的知识取得了显着进展。果蝇,蚕和角虫被证明是胚胎学的“罗萨斯石”。在其初始发展阶段(想象,在初始的发展阶段,昆虫的鸡蛋非常大而且充满了yolk,以便在人类的阶段(想象一下它需要多长时间的时间来建造新的细胞膜!)。鸟有这个问题 - 想到鸡蛋中的蛋黄。鸟类通过使胚胎在蛋黄表面的细胞质(Blostodisc)的一小点内产生问题。昆虫通过“克隆”的话语核(没有细胞因子的有丝分裂)来解决问题,通过12-13分次循环产生约5000个雌性核。这种核划分的过程被称为表面的解理(在“真实”裂解整个细胞分裂)。当它们形成时,裂解核(通常称为“Energids”)通过蛋黄朝向卵的周长迁移。他们在整个Periplasm乐队中定居,在那里他们工程师建造膜形成个体细胞。“切割”的最终结果是胚乳- 围绕蛋黄的单细胞厚的细胞层。

到达öosome附近的第一个卵裂核被“保留”以备将来的繁殖用途——它们不会到达周质,也不会形成胚层的任何部分。相反,它们停止分裂并形成生殖细胞这仍然被隔离了大部分胚胎发生。这些细胞最终将迁移到显影性腺(卵巢或睾丸)中,以成为原发性Ö椰脂或精子胶质细胞。只有当成年昆虫最终达到性成熟时,这些细胞才会开始划分(通过减数分裂)来形成下一代(卵或精子)的配子。生殖细胞在胚胎发生期间不会生长或分裂,因此下一代的DNA是从发展开始的“保守”。该策略具有明确的选择性优势:它最大限度地减少了复制错误(遗传缺陷)将意外地传递到下一代的风险。

鸡蛋一侧的胚泡细胞开始扩大并乘以。这个地区,称为菌带(或腹侧板)是胚胎身体发育的地方。囊胚中的其余细胞成为细胞膜的一部分塞洛萨)形成蛋黄囊。来自血清的细胞在胚轴周围生长,围绕羊膜中的胚胎。

在发育的这个阶段,当胚胎只有一层细胞时,一组控制基因(称为同源性选择基因)开始活跃。这些基因编码的蛋白质含有一个特殊的活性位点(同源盒),用于与DNA结合。它们与基因组中的特定位置相互作用,作为激活(或抑制)其他基因表达的开关。基本上,每个选择基因根据它们在芽带中的位置控制细胞内某些其他基因的表达。

更多关于归属基因

通过在产生激素的“组织者”化学品,细胞表面受体和结构元素的基因套件内调节活性,选择器基因指导各个细​​胞的发育并将它们通道到不同的“职业道路”中。这个过程,称为差异化继续,直到基本的身体计划被绘制出来 - 首先沿着通向后轴线进入一般区域,然后进入单独的段,最后进入专门的结构或附属物。

随着胚芽带扩大,它开始延长并折叠成带有一层电池的香肠形状()Ectoderm.)里面的另一层细胞(Mesoderm).当胚芽带的侧边沿胚胎体的背侧中线相遇并融合时,就发生了一个重要的发育里程碑,称为背侧闭合。外胚层细胞生长并分化形成表皮、大脑和神经系统,以及昆虫的大部分呼吸系统(气管)。此外,外胚层在胚胎身体的前部和后部内陷(向内折叠),形成消化系统的前部和后部(前肠和后肠)。中胚层细胞分化形成其他内部结构,如肌肉、腺体、心脏、血液、脂肪体和生殖器官。中肠由第三个细菌层(Theendoderm)在前预测和后期的入侵附近产生,最终融合它们以完成消化道。

昆虫胚胎层的发展命运

Ectoderm: 表皮,外胚层,脑和神经系统,感测器官,前鲁,后肠,呼吸系统,外部生殖器。
Mesoderm: 心脏、血液、循环系统、肌肉、内分泌腺、脂肪体、性腺(卵巢和睾丸)。
endoderm: 中肠。

开发

在早期发展中,胚胎的身体在外观上是蠕动的。各个段首先在前端(Protocephalon)附近可见,外胚层组织区分为脑和复合眼睛。像芽的肿胀在前面发展开口.它们最终会长成拉布鲁姆(口器的前唇)和天线.嘴后面的细分也会发展出芽状的肿胀。前三个后段中的每一个都形成了成为口袋的配对阑尾:下颌骨上颌骨, 和.接下来的三个后代部分发展到胸部 - 它们形成了附属物走腿.赛段腹部也开发肢体芽,但这些很快缩小并消失 - 也许它们是在更原始的节肢动物(如千足动物和蜈蚣)中发现的腹部附属物的残余残留物。另一对残留的芽出现在头部,在天线和口感之间。这对,称为intercalaries.,可能是甲壳纲成员的第二对触角的残余。

有多少原始段融合形成昆虫的头?

一般来说,胚胎发育的速度取决于温度(昆虫是变温的)和物种特有的发育特征。胚胎发生结束时,蛋黄的内容物已被吃掉:未成熟的昆虫完全形成,准备从蛋孵化。在孵化过程中(常称为黯然失色),幼小的昆虫可能会啃过卵的绒毛膜,或者通过吸收空气膨胀,直到蛋壳沿预定的脆弱线“裂缝”。一旦孵化出来,它就被称为一龄若虫(或幼虫)。随着它的成长,它将继续发展和成熟。这些胚胎后期的变化被称为形态发生

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