Метаморфоз лягушек - увлекательный процесс, так как на тканевом уровне происходит не только рост клеток, но и уникальная постэмбриональная дифференцировка.
Метаморфоза лягушек - это увлекательный процесс, который многие годы тщательно изучается учеными. Все мы знаем, что это неотъемлемая часть развития большинства амфибий - как бесхвостых, так и хвостатых, - но какие основные процессы идут помимо морфологических изменений головастика?
Сегодня мы анализируем метаморфозы амфибий с физиологической и гормональной точек зрения и для этого будем использовать профессиональные исследования. Продолжайте читать, потому что информация, собранная в следующих строках, вас удивит.
Что такое метаморфоза?
Метаморфоза - это название биологического процесса, посредством которого животное развивается от рождения до зрелости посредством серьезных структурных и физиологических изменений. В отличие от других живых существ, у потомства, подвергшегося метаморфозу, не только увеличивается количество клеток на тканевом уровне,, но и в них происходит процесс дифференцировки.
Изменения в процессе
В случае лягушек и жаб головастик, полностью водный образ жизни, обычно превращается во взрослую наземную или полуводную особь. Это требует ряда существенных морфологических изменений, поскольку жизнь на суше представляет ряд проблем, которые сильно отличаются от тех, что существуют в водной среде.
Личинки не имеют век и имеют хрящевой скелет,систему боковой линии, жабры для дыхания и вертикально сплющенный хвост, который они используют для плавания. Эти структуры модифицируются или утрачиваются в ходе метаморфоза. Среди наиболее существенных изменений мы находим следующие:
- Потеря острых зубов -идеально подходит для соскабливания овощей с камней, которыми они питаются-.
- Регрессия жабр и реабсорбция плавательного хвоста.
- Формирование задних ног, затем передних и образование кожных желез.
- Замена хрящевого черепа костным,с головными модификациями, приспособленными для охоты на насекомых.
- Увеличение легких и органов чувств для развития на суше.
Мы могли бы долго перечислять изменения, так как считается, что головастик лягушки проходит в общей сложности 46 стадий, прежде чем стать взрослым. Тем не менее, мы думаем, что общая идея ясна:изменение жизни на земле требует ряда радикальных и увлекательных модификаций.
Вопрос о гормонах
Как показывают исследования, опубликованные в журнале Nature, наиболее важным элементом для метаморфоза лягушки является гормон щитовидной железы (ТГ), главный регулятор постэмбрионального биологического метаболизма почти всех позвоночных. Например, личинки земноводных, питающиеся отходами щитовидной железы млекопитающих, претерпевают ранний метаморфоз.
Эта четкая взаимосвязь также подтверждается следующим образом: если у головастика удалить щитовидную железу, она никогда не пройдет процесс метаморфоза. В этих случаяхличинка растет непрерывно, но никогда не развивается во взрослую форму.
Далее мы назовем некоторые основные характеристики гормона щитовидной железы во время этого процесса:
- Гормон щитовидной железы действует непосредственно и локально. То есть специфическим и направленным образом реагирует на ткань, требующую изменений.
- Действие гормона щитовидной железы определяется другими гормонами. Другие вещества, такие как пролактин или экзогенные кортикостероиды, ускоряют или тормозят действие ГТ в зависимости от их концентрации.
- Рецепторы гормонов щитовидной железы играют существенную роль в морфологических изменениях метаморфоза.
Мы не будем слишком долго останавливаться на биохимических механизмах, так как некоторые термины выходят за рамки раскрытия. Тем не менее, одна идея должна быть ясной: концентрация ТГ модулирует изменения, которым подвергается личинка лягушки во время метаморфоза.
Что происходит, когда амфибия не подвергается метаморфозу?
У некоторых хвостатых амфибий, таких как аксолотль, личинки остаются в этом состоянии на всю жизнь. Тем не менее, они способны воспроизводить и выполнять все необходимые жизненно важные функции:это явление известно как неотения. В этих случаях гипофиз не выделяет необходимые соединения для возникновения ТГ..
С другой стороны, некоторые лягушки рождаются уже целыми, как будто они не метаморфизировались. Это не так, происходит то, что они проходят этот процесс в яйце, ограниченной водной среде. Насколько нам известно,нет лягушки, которая естественным образом остается в личиночном состоянии всю свою жизнь.
Головастики с мутациями, препятствующими их метаморфизации, вырастают чрезмерно большими, пока не умрут преждевременно.
Как мы смогли увидеть в этих строках, метаморфоза лягушки таит в себе гораздо больше секретов, чем может показаться на первый взгляд. От гормонального действия до морфологических изменений, которые оно влечет за собой,мы сталкиваемся с впечатляющим процессом, как немногие другие в природе.