개체 발생

Ontogeny
이 기사는 생물학의 개체 발생에 관한 것이다.철학적 개념의 온톨로지, 또는 종양학이나 치과의학이라는 의학적 용어와 혼동하지 마십시오.
인간 배아 발생의 초기 단계
인간 배아의 일부

개체 발생(Ontogenysy)은 보통 난자가 수정되어 성인으로 이행한 시점부터 유기체의 기원과 발달(예를 들어, 도덕적[1] 발달)을 말한다.이 용어는 또한 유기체의 수명 전체에 대한 연구를 언급하기 위해 사용될 수 있다.

개체발생학은 생물체의 생전 발달사이며, 종의 진화사를 가리키는 계통발생학과는 다르다.개체 발생에 대해 생각하는 또 다른 방법은 생물이 일생 동안 모든 발달 단계를 거치는 과정이라는 것이다.발달 이력은 수정 시점의 난자의 변화에서 시작하여 출생 시점의 사건 또는 부화 이후의 사건(즉, 성장, 체형의 재형성, 2차 성징의 발달 등)까지 유기체의 존재 중에 발생하는 모든 발달 사건을 포함한다.[2]발달(즉, 개체 발생) 과정은 후속 진화(예: 계통 발생) 과정에[3] 영향을 미칠 수 있지만(진화 발달 생물학 및 반복 이론 참조), 개별 유기체는 발전(비유전학)하는 반면, 종은 진화( 계통 발생학)한다.

개체발생학, 발생학, 발달생물학은 밀접하게 관련된 연구이며, 이러한 용어들은 때때로 서로 바꿔서 사용된다.개체 발생의 측면은 형태 형성, 유기체의 형태와 형태의 발달, 조직 성장, 그리고 세포 분화이다.개체 발생이라는 용어는 또한 세포 생물학에서 [4]유기체 내의 다양한 세포 유형의 발달을 묘사하기 위해 사용되어 왔다.개체발생학은 발달생물학, 세포생물학, 유전학, 발달심리학, 발달인지신경과학, 발달심리학 등을 포함한 많은 분야에서 유용한 연구 분야이다.개체 발생학은 인류학에서 우리 각자가 [5]자신이 만든 역사를 구체화하는 과정으로 사용된다.

어원학

존재 발생이라는 단어는 존재, 개인, 존재를 의미하는 그리스어에서 유래했고, 기원, [6]생산 방식을 의미하는 그리스어 geniea에서 접미사 geny에서 유래했다.

역사

개체 발생이라는 용어는 1860년대 독일의 동물학자이자 진화론자인 에른스트 해켈에 의해 만들어졌다.1834년 2월 16일 독일에서 태어난 헤켈은 또한 다윈주의의 강력한 지지자였다.Haeckel은 1866년 그의 저서 Generelle Morphologie der Orosien (유기체의 일반 형태학)에서 개체 발생이 간략하고 때로는 불완전하게 반복되거나 반복된다고 제안했다.그의 책이 널리 읽혔음에도 불구하고, 과학계는 그의 아이디어에 대해 그다지 확신하거나 관심을 갖지 못했기 때문에, 그는 [7]더 많은 출판물을 내는 것에 의지했다.1866년, Haeckel과 다른 사람들은 발달하는 유기체에 더 일찍 추가된 후 새로운 구조물을 생산하는 개발을 상상했다.그는 개인의 발달은 이전 세대의 발달 단계를 따른 것이며 미래 세대는 이 과정에 새로운 것을 추가할 것이며 동물의 개체 발생과 계통 발생 사이에 인과적 병렬이 존재한다고 제안했다.또한, 해켈은 새로운 종의 연속적이고 점진적인 기원이 새로운 배아 구조의 연속적이고 점진적인 기원과 동일한 법칙에 기초한다는 생각에 기초하여 개체 발생이 계통 발생을 재추적하는 생물 발생 법칙을 제안했다.Haeckel에 따르면, 개발은 참신함을 낳았고, 자연 도태는 시대에 뒤떨어지거나 쓸모없어진 종들을 제거할 것이라고 한다.발달과 진화에 대한 그의 견해는 정당하지 않았지만, 미래의 배아학자들은 헤켈의 제안을 수정하고 협력했으며 배아 [8][9]발달의 유전적 변형에 의해 어떻게 새로운 형태학적 구조가 일어날 수 있는지를 보여주었다.해양생물학자 월터 가스탱은 개체 발생과 계통 발생 사이의 관계를 뒤집으며 개체 발생이 [10]반복이 아니라 계통 발생을 만든다고 말했다.

니콜라스 틴베르겐이 1963년에 발표한 논문은 줄리안 헉슬리의 세 가지 다른 질문인 인과관계, 생존가치, [11]진화 등과 함께 생물학의 네 가지 주요 질문 중 하나로 개체 발생학을 지목했다.Tinbergen은 개발 중의 행동 기계의 변화는 개발 중의 행동 변화와 구별된다고 강조했다.개똥지빠귀 자체, 즉 행동 기구가 변화한 것은 환경이 일정하게 유지되고 있을 때 행동 변화가 일어났을 때 뿐이라는 결론을 내릴 수 있다.기술에서 인과분석으로 전환하여 관찰된 행동기계의 변화가 어떤 방식으로 일어났는지 물어보면, 자연스런 첫걸음은 환경의 영향과 동물의 영향을 구별하는 것이다.개체 발생학에서는 특정 변화가 내부적으로 통제된다는 결론이 [12]제거에 의해 도출된다.틴베르겐은 환경적 요인을 제거하는 것은 확립하기 어렵고 선천적이라는 단어의 사용은 종종 오해를 불러일으킬 수 있다고 우려했다.

발달 단계

유기체의 발달은 수정, 분열, 발파, 위경화, 장기 형성, 그리고 성체로의 변형을 통해 일어난다.동물의 각 종은 이러한 단계를 통해 조금씩 다른 여행을 한다. 왜냐하면 어떤 단계는 다른 종에 비해 짧거나 길 수 있고, 자손의 발육지는 동물 유형별로 다르기 때문이다(예:[13] 단단한 알 껍질, 자궁, 부드러운 알 껍질 등).

수정

인간의 태아 발달 과정은 정자가 난자를 수정하고 난자가 융합되면서 태아 발달이 시작된다.난자와 정자가 접합자로 융합하면 주변 막이 바뀌어 더 이상 정자가 난자에 침투하지 못하게 되므로 여러 번 수정하는 것을 막을 수 있다.접합자의 융합은 또한 난자가 세포 분열을 겪기 시작할 수 있도록 활성화시킨다.각각의 동물 종들은 정자와 난자를 가지고 있는 것이 아니라, 그 종의 전형적인 유전 물질의 절반을 포함하고 있는 두 개의 생식체와 이러한 생식체의 막이 융합하여 새끼를 [14]낳기 시작할 것이다.

갈라짐

정자에 의한 수정에 성공한 지 얼마 되지 않아 접합자는 많은 유사분열 과정을 거치게 되는데, 이것은 또한 비성세포 분열이다.분열은 세포 분열의 과정이기 때문에 시작 접합자는 모룰라이고 배반체라고 [15]불리는 세포를 포함하는 동일한 세포들의 집합이 된다.절단술은 인간의 [16]수정(수정) 후 2주에서 8주 사이에 접합자가 배아가 될 수 있도록 준비한다.

광대뼈에서 위로의 발달 과정

송풍

접합자가 배아가 된 후, 그것은 세포들로 이루어진 속이 빈 구(구)로 계속 분열되는데, 이것은 포배이다.이 외부 세포들은 하나의 상피층인 블라스토콜을 형성하는데, 이것은 본질적으로 내부에 액체가 채워진 블라스토콜을 포함합니다.오른쪽 그림은 다른 종에서 변경된 기본 과정을 보여줍니다.송풍은 종마다 조금씩 다르지만, 포유류의 경우, 8세포 배아는 [17]배반포라고 불리는 약간 다른 형태의 송풍으로 형성됩니다.바다별, 개구리, 병아리, 생쥐와 같은 다른 종들은 이 단계에서 모두 같은 구조를 가지고 있지만, 이러한 특징의 방향은 다르며, 이 [18]종들은 이 단계에서 추가적인 종류의 세포를 가지고 있다.

배에서 위까지 더 상세하게

위조절

블라스트레이션 후, 단층 블라스트라는 확장되어 복수의 층으로 재편성됩니다(오른쪽 그림 참조).파충류, 조류, 포유류는 삼배아 유기체로, 즉 위배엽은 내배엽(내배엽), 중배엽(중배엽), 외배엽(외배엽)[15]의 세 가지 배아층으로 구성되어 있다.아래 그림에서 보듯이, 각 배아층은 배아층에 따라 특정 조직이 될 수 있는 다능성 줄기세포가 될 것이며 이는 사람에게서 일어나는 일이다.아래의 모든 장기와 조직이 모든 유기체에 있는 것은 아니지만, 이들 [19]대신 대응하는 신체 시스템이 대체될 수 있기 때문에 이러한 생식층의 분화는 약간 다릅니다.

유기 생성

아래 그림에서 인간의 생식 세포는 나중에 그들이 되는 특정한 장기나 조직으로 분화할 수 있다.생식 세포는 스스로를 재정렬하기 위해 최종 위치로 이동할 수 있고, 어떤 장기들은 두 개의 생식층으로 구성되어 있습니다; 하나는 바깥을 위한 것이고 다른 하나는 [20]안쪽을 위한 것입니다.내배엽 세포는 소화 기관과 폐의 위, 대장, 소장, 간, 그리고 췌장과 같은 유기체의 내부 라이닝이 됩니다.중배엽은 심장, 근육, 뼈, 혈액, 피부의 진피, 골수, 그리고 요생계와 같은 외배엽에 의해 형성되지 않은 다른 조직들을 발생시킨다.이 배아층은 진화적으로 더 높은 생명 형태(예: 인간과 같은 양쪽 유기체)를 더 낮은 생명 형태와 구별할 수 있는 세 가지 층이기 때문에 종에 더 특이하다.마지막으로, 외배엽은 유선, 중추신경계, 말초신경계의 [21]전조인 동시에 표피와 머리카락이 되는 세포의 외피층이다.

배아층과 그것이 인간의 어떤 조직이 되는가
에른스트 해켈, 인류학입니다

위의 그림은 돼지, 소, 토끼, 인간의 자손의 발육이 서로 얼마나 유사한지를 보여준다.이 그림은 어떻게 배아층이 진화적으로 더 높은 생명형태에서 다른 장기와 조직이 될 수 있는지 그리고 어떻게 이 종들이 본질적으로 매우 비슷하게 발달하는지를 보여준다.게다가, 그것은 어떻게 여러 종이 평행하게 발달하는지를 보여주지만, 발굽, 꼬리, 또는 귀와 같은 유기체를 위한 보다 구체적인 특징들을 개발하기 위해 분기한다.

1차 신경조절 상세

신경조절

발달하는 척추동물 자손에서 신경관은 1차 또는 2차 신경 중 하나를 통해 형성된다.어떤 종들은 1차 신경과 2차 신경 모두를 사용하여 척추와 신경계를 발달시키는 반면, 다른 종들은 1차 신경과 2차 [22]신경만을 사용한다.인간의 태아 발달에서 일차 신경은 뇌와 척수를 발달시키기 위해 임신 3주와 4주 동안 발생합니다.그리고 임신 5주와 6주 동안, 2차 신경조절이 하악골과 꼬리뼈를 [23]형성합니다.

일차 신경 조절

오른쪽 그림은 신경판을 둘러싼 세포가 신경판 세포와 상호작용하여 증식, 수렴 및 꼬집어 노토코드 및 중배엽 위에 중공관을 형성하는 과정인 1차 신경조직을 보여줍니다.이 프로세스는 불연속적이며 [23]닫히는 데 필요한 두개골-후두 축을 따라 다른 지점에서 시작할 수 있습니다.신경능이 닫히면 신경능세포와 외배엽세포가 분리돼 외배엽이 이 복합체를 둘러싼 표피가 된다.신경능 세포는 동물에서 대부분의 말초 신경계의 구성요소가 되기 위해 분화한다.다음으로 노치코드는 퇴화해 추간판의 핵만 되고 중배엽세포는 분화해 나중에 소마이트와 골격근이 된다.또한 이 단계에서, 신경능 세포는 지렁이나 [24]절지동물과 같은 유기체의 뇌로 기능하는 척추신경절이 된다.양서류, 조류, [22]포유동물과 같은 더 발달된 유기체에서; 척수 신경은 [25]척추의 척추에 해당하는 한 쌍의 신경인 척추 신경의 등쪽과 배쪽 뿌리에서 척수를 따라 위치한 신경체 군집으로 구성되어 있습니다.

이차 신경 조절

2차 신경조절에서는 1차 신경조절이 종료된 후 척추의 꼬리 부분과 천골 부분이 형성된다.이 과정은 1차 신경조절이 끝나고 후신경구가 닫히면 시작되며, 따라서 꼬리 싹은 증식하고 응축될 수 있으며, 그 후 충치를 만들고 신경관의 중심 관과 융합할 수 있습니다.2차 신경조절은 척수 꼬리 싹에서 시작하여 후신경구까지 작은 영역에서 발생하는데, 1차 신경조절을 통해 닫히지 않는 꼬리 부위 근처의 열린 신경주름입니다.다음 몇 주 동안 관화가 진행되면서, 뉴런과 후두 세포는[26] 척수의 끝부분이 되기 위해 분화한다.다음으로 닫힌 신경관은 닫힌 후 즉시 분열하는 신경상피세포와 두 번째 유형의 세포 형태인 신경아세포를 포함한다.신경아세포는 맨틀층을 형성하는데, 맨틀층은 나중에 회백질이 되고, 그 후 척수의 [23]백질이 되는 한계층을 발생시킨다.개구리와 병아리의 요추와 꼬리 척추 신경관에 2차 신경조절이 나타나는데, 두 경우 모두 위경화의 [22]연속과 같다.

닉 호브굿이 애벌레를 번데기에서 나비 변태로 변화시킨다.

유생기와 유생기

대부분의 종에서 갓 태어나거나 부화한 어린 유기체는 아직 성적으로 성숙하지 않았고 대부분의 동물에서 이 어린 유기체는 성체 [20]형태와는 상당히 다르게 보입니다.이 어린 유기체는 애벌레이며 [27][8]성충으로 변하기 전의 중간 형태이다.동물의 애벌레 형태의 잘 알려진 예는 나비와 나방의 애벌레이다.애벌레는 번데기 단계에서 충분한 에너지를 얻기 위해 계속 자라고 먹이로 삼는다.[28]어린 시절은 식물과 동물에서 다르지만, 어린 시절은 식물이 꽃을 [29]피울 수 없는 식물 성장의 초기 단계이다.동물에서, 청소년기는 야생 개, 원숭이, 유인원, 사자, 늑대 등과 같은 사회적 포유류에서 가장 흔하게 발견됩니다.인간의 경우 사춘기는 이 단계의 끝을 의미하고 사춘기가 뒤따른다.어떤 종들은 사춘기와 번식을 어린 단계가 끝나기 전에 시작하는데, 예를 들어 암컷 비인간 [30]영장류에서 그러하다.유충과 번데기 단계는 오른쪽 그림에서 볼 수 있습니다.

변성

생물이 태어나거나 부화한 뒤 구조적으로나 신체적으로 변화해 성체 환경에 적응하는 과정이 [31]변태다.예를 들어, 양서류 올챙이는 신경계, 소화계, 그리고 생식계를 [32]개조하는 것 외에 간 효소, 헤모글로빈, 그리고 눈 색소의 성숙을 가지고 있습니다.모든 종에서 탈피 호르몬과 청소년 호르몬은 [31]이러한 변화를 조절하는 것으로 보입니다.오른쪽에 있는 그림은 나비의 삶의 단계를 보여주며 그들의 변신은 애벌레를 나비로 변화시킨다.

성년기

성인기는 신체적, 지적 성숙이 이루어진 단계이며 이는 종마다 다르다.인간에게서 성인은 20살에서 21살 정도로 생각되고 삶의 가장 긴 단계이지만, 모든 종에서 그것은 [33]죽음과 함께 끝난다.개의 경우, 작은 품종(예: 요크셔 테리어, 치와와, 코커 스패니얼 등)은 큰 품종(예: 세인트 버나드, 그레이트 데인, 골든 리트리버 등)보다 신체적으로 더 빨리 성숙하기 때문에 성충 기간은 12개월에서 24개월,[34] 또는 1~2년이다.이와는 대조적으로, 많은 곤충 종들은 긴 유충 단계를 가지고 있고 성충 단계는 번식을 위한 것이다.누에나방은 입이 없고 먹이를 먹지 않기 때문에 에너지가 살아남고 [20]짝짓기를 하기 위해 애벌레 단계에서 충분한 먹이를 섭취해야 합니다.

노화

노화는 세포가 분열하는 것을 멈추지만 죽지 않는 것을 의미하지만, 이러한 세포들이 축적되어 신체에 문제를 일으킬 수 있다.이 세포들은 염증을 일으키는 물질을 방출하고 주변의 건강한 세포를 [35]손상시킬 수 있다.노화는 복구되지 않은 DNA 손상(방사선,[36] 노령 등으로 인한) 또는 기타[37] 세포 스트레스에 의해 유발될 수 있으며 [38]노령 상태이기도 하다.

개체유전학적 동위계

대부분의 유기체는 성장과 성숙에 따라 동류계 형태의 변화를 겪는 반면, 다른 유기체들은 변성에 관여한다.파충류(예를 들어 악어, 거북이, 뱀,[39] 도마뱀[40] 등 비조류 용각류)조차도 형태학과 [41]생리학에서 다양한 개체 발생학적 변화를 보인다.

다른 필드에 응용 프로그램

인류학

우리 자신을 다른 사람과 비교하는 것은 인간이 항상 하는 일이다.Christina Toren의 "비교와 존재론" 장에는 다음과 같이 기술되어 있다.그렇게 함으로써 우리는 타인에 대한 우리의 동일성이나 차이점이 아니라 우리의 차이점에 존재하는 공통점을 인정하는 것이다.바꿔 말하면, 우리 모두는 다른 모든 인간과 놀라울 정도로 비슷하고, 또 놀라울 정도로 다르기 때문에 절대적인 유사성과 절대적인 차이점의 목록으로 비교하는 것은 의미가 없습니다.오히려, 다른 모든 인간들에 대해, 우리는 서로 다른 방식에서 유사점을 발견하며, 같은 방식에서 차이를 발견한다.우리가 이것을 할 수 있다는 것은 진정한 역사적 과정인 인간의 존재 [5]발생의 함수이다.

「 」를 참조해 주세요.

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외부 링크

  • Wikimedia Commons의 형태형성 관련 매체
  • Wiktionary의 개체 발생 사전 정의