UTVECKLINGSBIOLOGI: HISTORIA, VAD DEN STUDERAR, TILLÄMPNINGAR - BIOLOGI - 2025

Den biologi utveckling är studiet av evolutionära processer som är involverade i bildandet av flercelliga organismer från befruktningen, födelse, tillväxt, åldrande och död.

Dessa processer är kända i den vetenskapliga världen som ontogeni, en term som beskriver alla stegen som ett levande varelse går igenom från sitt ursprung till dess fulla utveckling.

Källa: atlasdeanatomia.com

Vikten av utvecklingsbiologi ligger inte bara i att göra processen för bildande av levande varelser djupgående känd, utan också i att förutse i vissa fall det möjliga utseendet på genetiska avvikelser, tack vare de vetenskapliga framstegen som har framkommit inom detta område.

Utvecklingsbiologiens historia

Den stora frågan om livets ursprung och utveckling har spökat filosofer och forskare, som i jakten på att förstå evolutionära processer genererade hypoteser och viktiga upptäckter inom utvecklingsbiologin, redan innan den kallades åt det hållet.

Preformationismens teori

Det var en gammal genetisk hypotes som säkerställde att det levande varelsen redan var fullständigt formad i sin mest minutiska fas och att dess utveckling skedde genom tillväxten av det varelsen. Grekerna Leucippus av Milet (500-talet f.Kr.) och Demokritus (500-talet f.Kr.) var dess viktigaste föregångare.

Teorin om spontan generation

Den grekiska filosofen Aristoteles (384 f.Kr. - 322 f.Kr.), betraktad som biologi far, påpekade att livet inträffade på två sätt: genom sexuell reproduktion, svarande på skaparen Guds design; och genom spontan generation.

Teorin för spontan generation föreslog att livet genererades av en kraft som bildades av föreningen jord, luft, vatten och eld. Till exempel trodde Aristoteles att flugor kom från ruttna kött och att vissa insekter föddes från trä, löv eller djurens hud.

Och även om det idag är svårt att tro, var denna teori den mest accepterade på länge, tills forskaren Louis Pasteur (1822-1895) fastställde vad som nu är känt som biogeneslagen, vars princip säkerställer att ett väsen levande kan bara komma från en annan levande varelse.

Ägget och livets ursprung

Lång innan Pasteurs bidrag studerade den engelska läkaren William Harvey (1578-1657) utvecklingen av kycklingägg och drog slutsatsen att alla levande saker reproducerades på liknande sätt.

Han publicerade sin teori i sitt arbete Övningar om generationen av djur (1651) där man för första gången föreslog att människor reproduceras genom befruktningen av ett ägg. Därifrån utökade han sin forskning till analys av däggdjur.

Förändringar under tillväxt

Den tyska läkaren Caspar Friedrich Wolff (1733-1794), känd som grundaren av embryologi, föreslog i sina verk Theoria Generationis (1759) och De formatione Intestinorum (1769) att utvecklingen av levande varelser kommer från en differentiering som är producerar gradvis.

Hans teori motbevisar preformationismens genom att förklara att det finns element i vuxenstadiet som inte är närvarande under embryonfasen, varför han drog slutsatsen att dessa bildas över tid.

Mendel, en sjöborre och ett provrör

Ett av de viktigaste bidragen kom från befruktningsförsök som genomfördes i slutet av 1800-talet på sjöborrar, eftersom det konstaterades att det befruktade ägget innehöll element från båda föräldrarna förenade i en kärna.

År 1865 presenterade Gregor Mendel (1822-1884) sin forskning idag känd över hela världen som Mendels lagar, där han förklarade det genetiska arvet som överförs från far till son.

År 1978 hade världen redan den första människan som föddes in vitro och idag förstås att genereringen av ett levande varelse kräver kombinationen av element från två individer av samma art för att producera en annan med liknande egenskaper.

Vetenskapligt förstås också att organismer består av celler som har sitt ursprung tack vare multiplikationen av en stamcell.

Studier och tillämpningar av utvecklingsbiologi

Med hänsyn till att forskare redan vet hur ett levande varelse produceras är utvecklingsbiologi för närvarande fokuserat på att utföra studier om de processer som utvecklas under bildning och tillväxt.

Experter på utvecklingsbiologi förklarar att det finns två typer av reproduktion: sexuellt, vilket innebär deltagande av två individer av olika kön; och asexual där en enda organism producerar en annan individ, genererar en kopia utan utbyte av genetiskt material.

Ett exempel på denna typ av reproduktion förekommer i bakterierna Escherichia coli eller amebor.

Efter sexuell eller aseksuell aktivitet börjar utvecklingsbiologi sitt arbete genom att fokusera på följande studieobjekt:

Celltillväxt

Denna process börjar när en stamcell delas upp i två och producerar dotterceller och därifrån börjar fasen av cellmultiplikation som nämns ovan.

För att detta ska uppnås kondenserar DNA-molekylerna och bildar kromosomer, som ses genom mikroskop ses som stavformade strukturer med ett centralt element som delar dem i två armar.

Celldifferentiering

Under celldifferentiering genererar en icke-specialiserad cell, som inte är en mamma, andra typer av celler som kommer att vara en del av specifika element i den levande varelsen.

Dessa typer av celler är myocyter (muskelceller), hepatocyter (leverceller), sterocyter (tarmsceller) eller nervceller (nervsystemets celler).

Cellulär differentiering påverkar också bildandet av individens kön, eftersom det förekommer i cellerna i groddar, avsedda för underlivets könsorgan.

Manliga gameter genereras i dessa groddlinjer, en process som kallas spermatogenes; eller oocyter i det kvinnliga fallet, kallat oogenes.

morphogenesis

Denna process är den som ger formen till organen och kroppen i allmänhet för organismen genom skapandet av vävnader under embryonal utveckling.

Utmaningar med utvecklingsbiologi

Utvecklingsbiologi främjar kontinuerligt ny forskning relaterad till bildandet av levande varelser, i syfte att främja förebyggande av sjukdomar och avvikelser.

Forskare studerar onormal celltillväxt genom att undersöka sjukdomar som cancer, vars egenskaper ligger exakt i en onormal multiplikation av celler.

Av detta skäl kommer förståelsen av processerna att svara på många okända och möjligen medföra upptäckter av element som ännu inte har uppkommit i den komplexa utvecklingen av ett levande varelse.

Onormal celltillväxt
Källa: Wikimedia Commons

referenser

1. Laura Castellano, Guadalupe Martínez, Juan López, Patricia Cuéllar, Jesús García. (2010). Gametéerna av havsborre som en modell för studier av befruktning. Hämtad från pdfs.semanticscholar.org
2. Utvecklingsbiologi. (2015). Hämtad från web.uamex.mx
3. Developmetal biologi. (2015). Hämtad från plato.stanford.edu
4. Andrea Prokop. (2018). Vad är utvecklingsbiologi och varför är det viktigt? Hämtad från openaccessgoverment.org
5. Utvecklingsbiologi. (2019). Hämtad från nature.com
6. Conrad H. Waddington. (2019). Biologisk utveckling. Hämtad från britannica.com
7. Utvecklingsbiologi. (2019). Hämtad från atlasdeanatomia.com