Process av metamorfos hos amfibier och det är hormonell kontroll

Process av metamorfos hos amfibier och det är hormonell kontroll!

Metamorfos är en post-embryonal förlängning av utvecklingspotentialen och innefattar dramatiska förändringar i vana, livsmiljö, morfologi, fysiologi och beteende hos larva så att den omvandlas till den vuxna som har helt annan habitat och struktur.

Metamorfos är förknippad med en dramatisk förändring av livsmiljö och därmed följande sätt att leva. Till exempel förändringen från planktonisk till benthisk existens i havsborre, från icke-flygande till flygande livsform i insekter och från akvatisk till terrestrisk existens hos grodor och paddor. Denna stora spridningsförändring i miljö och verksamhet kräver lika snabb omvandling av levnadsmaskinernas struktur och funktion.

Under utvecklingscykeln är metamorf förändring en kondensation eller acceleration av några grundläggande processer som är karakteristiska för de flesta formerna av utveckling. Det består av differentiell förstöring av vissa vävnader, åtföljd av ökad tillväxt och differentiering av andra vävnader.

Metamorfos finns i ryggradslösa phyla och i ackordater som Amphibia. Metamorfa morfogenetiska processer i olika djur skiljer sig åt i naturen av transformation och förekomst av hela sekvensen. Amfibier ger det bästa exemplet för metamorfos hos ryggradsdjur.

Metamorfos i amfibier:

I amfibier innehåller metamorfos ekologiska, morfologiska, fysiologiska och biokemiska förändringar.

1. Ekologiska metamorfa förändringar:

Enligt förändringen av miljön, från akvatiska till terrestriska livsstil, förekommer en förändring av matvanorna hos anuriska amfibier (grodor och paddor). Tadpoles av de flesta grodor och paddar matas på vegetabiliska ämnen, som de skrotar från nedsänkt föremål med hjälp av kåt tänder som omger deras munnar.

Få anuraner är detritusmatare eller planktonmatare (Xenopus). Vuxna grodor och paddor är köttätande, matar på små insekter, maskar och små ryggradsdjur genom att överbelägga och svälja hela djuren. I urodele amfibier (salamanders och newts) finns det ingen väsentlig förändring av kost, larverna är lika köttätande som vuxna, men naturligt föder de på mindre djur.

2. Morfologiska metamorfa förändringar:

Förändringarna i djurets organisation eller morfologi under metamorfos är delvis progressiva och delvis regressiva och kanske grupperade i tre kategorier:

1. Strukturer eller organ som är nödvändiga under larverlivet men överflödiga hos vuxna är reducerade och kan försvinna helt.

2. Vissa organ utvecklas och blir funktionella endast under och efter metamorfos.

3. Tredje grupp av strukturer, samtidigt som de är närvarande och funktionella både före och efter metamorfos, blir ändrade för att uppfylla kraven i vuxenlivsstilen. Eftersom graden av skillnad mellan anurala larver och vuxna är djupgående, genomgår anuraner mer omfattande metamorfiska förändringar i organisationen.

(a) Regressiva metamorfa förändringar:

Vissa adaptiva strukturer som bildas under embryonal utveckling, nämligen ventrala sugor, yttre gälar och larvstjärt med finveck av tadpole larverna reabsorberas under tidigt funktionsliv. Vidare är gillklyftor stängda, peribrankhåligheter försvinner, de peri-munala skivornas kåtänder skjuts, liksom käftarnas käta foder.

Mjukformen förändras, kloakröret förkortas och reduceras, vissa blodkärl reduceras och hudens sidolinjeförsvinner försvinna. Dessa är bara resorptioner av tidigare bildade strukturer, som försvinner när de har tjänat sitt syfte.

(b) Progressiva metamorfa förändringar:

De progressiva eller konstruktiva metamorfa förändringarna innefattar progressiv utveckling av lemmarna, vilket ökar i storlek och differentiering. De förebenen, som i grodor utvecklas under det operativa membranets lock, går igenom till utsidan.

Gillbågarna blir modifierade till hyoidapparaten. Mellanöret utvecklas i samband med den första svalget för pharyngeal. Det tympaniska membranet utvecklas och stöds av det cirkulära tympaniska brosket. Ögonen sticker ut på huvudets dorsala yta och utvecklar ögonlocken. Tungan är utvecklad från munnen i munnen.

(c) Organ som finns både i larva och vuxna:

De organ som fungerar både i larva och vuxna, men ändrar deras differentiering under metamorfos, är främst hud, tarm och hjärna. Hud tjocknar och blir mer glandulär genom att ha flera cellulära slemhinnor och serokörtlar, uppnår ett yttre keratiniserat skikt och förvärvar ett karakteristiskt pigmenteringsmönster. Tarmarna, som är mycket långa i tadpoles, blir kortare och spolarna blir rakade ut. Hjärnan blir mer mycket differentierad.

Celländringar är uppenbara på mobilnivån som i ögatlocken, lemmar, lungor, trumhinnor, tunga, hud, operculum, lever, bukspottkörtel och tarm. Varje cell, vävnad eller organ av anura åstadkommes under metamorfos.

Urodele-amfibier genomgår mindre slående ekologiska och morfologiska metamorfiska förändringar, eftersom svansen bibehålls och endast fenafallen försvinna. Branchialapparaten reduceras, de yttre gallen blir resorberade och gillklingorna stängs.

Visceralskelett reduceras kraftigt. Huvudet ändrar sin form att bli mer oval. Hud blir mörkt och multicellulära hudkörtlar blir differentierade. Pigmentering av huden förändras. Ben och tarmen lider ingen förändring. Larver av groda och salamandrar börjar komma upp till ytan för att ge luft i lungorna.

3. Fysiologiska och biokemiska metamorfa förändringar:

I groda tadpoles börjar den endokrina funktionen av bukspottkörteln vid metamorfos och detta hör samman med leverns ökade roll i kolhydraternas omsättning. I tapppolen är slutprodukten av kväveomsättning ammoniak (ammonotelism) som lätt bortskaffas genom diffusion i vattenmedium. Metamorphosed grodor utsöndrar mest av deras kväve i form av urea (ureotelism).

Denna förändring av ammonotelism är förknippad med förändrad funktion av levern, som utför syntesen av urea. Visuella pigment av tadpoler är porfyrosin (retin 2), medan under metamorfos finns ett skifte till användningen av rhodopsin (retinen 1). Reduktionen av kullarna och svansen påverkas av autolys av komponentvävnaderna hos dessa organ, med aktivt deltagande av amoeboidmakrofager, vilka fagocy täcks av sönderdelningscellernas sönderdelning.

Biokemiska metamorfa förändringar kan anses ha direkt anpassningsvärde eller att tjäna som grund för morfologiska, kemiska eller andra förändringar som har adaptivt värde i samband med övergången från vatten till land. Skift från ammonotelism till ureotelism, ökning av serumalbumin och proteiner, förändringar i egenskaper och biosyntes av hemoglobin är viktiga adaptiva förändringar.

Utveckling av matsmältningsenzymer bidrar också till framgången med differentieringen. Stora förändringar sker i vattenbalans, visuella pigment, pigmentering och svansmetabolism, vilket hjälper till att justera till marken.

Hormonal kontroll av amfibiametamorfos:

Under metamorfos föreslår samtidiga förändringar i alla kroppsdelar att hormoner frigörs i stora mängder från sköldkörteln hos djuret. Denna indikation gavs av Gundernatsch (1912) när han matade några groda tadpoles på torkad och pulveriserad får sköldkörteln och observerade deras metamorfos precociously. Sköldkörtelhormon är faktiskt orsaken till metamorfos i normal utveckling bevisades vidare experimentellt.

Den amfibiska metamorfosen är under neuroendokrin kontroll, som innefattar neurosekretoriska celler i hjärnan (hypotalamus) och två endokrina körtlar, hypofysen (främre hypofysen) och sköldkörteln. Utlösaren till metamorfos kan vara en miljösignal som påverkar larvalhjärnan genom nervsystemet, eller det kan finnas en endogen klocka i hypotalamusen. På ett sätt integrerar hypotalamus informationen från kroppen med miljöinformationen.

Neurosekretoriska celler i hypotalamus stimuleras för att producera TRF eller sköldkörtel-frisättande faktor som stimulerar den främre hypofysen för att utsöndra ett TSH eller sköldkörtelstimulerande hormon som orsakar ordnad ökning av sköldkörtelnsekretion. Ökning av sköldkörtelhormon tar sedan ut den ordnade sekvensen av vävnadsändringar som förvandlar tadpole larven till grodan.

Ett annat hypofyshormon, kallat prolactin, förefaller också vara involverat som en hämmare vid den övergripande kontrollen av metamorfos. Utvecklingskontroll utförs genom en balans mellan inhibering och disinhibition snarare än stimulering vid nivån av endokrin verkan. Sköldkörtelhormoner är också kända för att påverka proteinsyntesprocessen vid nivåerna av transkription och translation och att ha en roll vid cytodifferentiering.