Froskens metamorfose er en fascinerende prosess som har blitt studert mye av forskere gjennom årene. Vi vet alle at det er en vesentlig del i utviklingen av de fleste amfibier - både anuraner og caudater - men hvilke underliggende prosesser skjer utover morfologiske endringer i rumpetrollen?
I dag dissekerer vi metamorfosen til amfibier fra et fysiologisk og hormonelt synspunkt, og for dette vil vi bruke profesjonelle studier. Fortsett å lese, for informasjonen som samles inn i de følgende linjene vil overraske deg.
Hva er metamorfose?
Metamorfose kalles en biologisk prosess der et dyr utvikler seg fra fødsel til modenhet gjennom store strukturelle og fysiologiske endringer. I motsetning til andre levende vesener, øker avkomene som gjennomgår metamorfose ikke bare cellene på vevsnivå, snarere er det en differensieringsprosess i dem.
Endringer under prosessen
Når det gjelder frosker og padder, forvandles haletoppet, som har et helt vannlevende liv, til en voksen jordbasert eller halvvannprøve -som vanlig-. Dette krever en rekke viktige morfologiske endringer, siden livet på land byr på en rekke utfordringer som er veldig forskjellige fra dem i vannmiljøet.
Larvene mangler øyelokk og har bruskskjelett, sidelinjesystemer, gjeller for åndedrett og en vertikalt flatt hale som de bruker til svømming. Disse strukturene modifiseres eller går tapt under metamorfose. Blant de mest omfattende endringene finner vi følgende:
- Tap av spisse tenner -ideal for å skrape grønnsaker på steiner, som de spiser på.
- Regresjon av gjellene og reabsorpsjon av svømmehalen.
- Dannelse av bakbena, etterfulgt av forben og opprettelse av dermal kjertler.
- Erstatning av en bruskskalle for en benaktig, med cefaliske modifikasjoner tilpasset jakt på insekter.
- Utvidelse av lungene og sanseorganene for utvikling på land.
Vi kan fortsette å liste endringer i lang tid, ettersom det anslås at en frosketeppe går gjennom totalt 46 faser før han blir voksen. Likevel synes vi den generelle ideen er klar: endringen av liv til jorden krever en rekke drastiske og fascinerende modifikasjoner.
Spørsmål om hormoner
Som indikert av studier publisert i tidsskriftet Natur, det viktigste elementet for froskens metamorfose er skjoldbruskhormon (TH), hovedregulatoren for post-embryonisk biologisk metabolisme av nesten alle virveldyr. For eksempel gjennomgår amfibiske larver som blir matet på skjoldbruskkjertelavfall fra pattedyr tidlig metamorfose.
Dette klare forholdet er også bevist på følgende måte: hvis skjoldbruskkjertelen fjernes fra en haletopp, vil den aldri gå gjennom en metamorfoseprosess. I disse tilfellene, larven vokser kontinuerlig, men utvikler seg aldri til en voksen form.
Her er noen av de viktigste egenskapene til skjoldbruskkjertelhormon under denne prosessen:
- Skjoldbruskhormonet virker direkte og lokalt. Det vil si at den reagerer på en bestemt og målrettet måte på vevet som krever endringer.
- Skjoldbruskhormonets virkning bestemmes av andre hormoner. Andre stoffer, for eksempel prolaktin eller eksogene kortikosteroider, akselererer eller hemmer virkningen av HT avhengig av konsentrasjonen.
- Skjoldbruskhormonreseptorer spiller en vesentlig rolle i de morfologiske endringene av metamorfose.
Vi kommer heller ikke til å utvide oss for mye med biokjemiske mekanismer, siden noen termer ligger utenfor informasjonsområdet. Likevel bør en idé være klar: TH -konsentrasjonen modulerer endringene som froskelarvene gjennomgår under metamorfose.
Hva skjer når et amfibier ikke gjennomgår metamorfose?
I noen få caudate amfibier, for eksempel axolotl, forblir larvene i denne tilstanden for livet. Likevel er de i stand til å reprodusere og utføre alle relevante vitale funksjoner: Dette fenomenet er kjent som neoteny.I disse tilfellene utskiller hypofysen ikke de essensielle forbindelsene for å gi opphav til HT.
På den annen side ser det ut til at noen frosker blir født komplette, som om de ikke hadde metamorfosert. Dette er ikke tilfelle, det som skjer er at de går gjennom denne prosessen i egget, et begrenset vandig medium. Så langt vi vet, Det er ingen frosk som naturlig forblir i larvestatus for hele livet.
Tadpoles med mutasjoner som ikke lar dem metamorfose vokser overdrevent til de dør for tidlig.
Som vi har kunnet se på disse linjene, inneholder froskens metamorfose mange flere hemmeligheter enn du kanskje tror først. Fra den hormonelle virkningen til de morfologiske endringene dette medfører, vi står overfor en imponerende prosess som få andre i naturen.