Koncepti i ontogjenezës

Ontogjeneza - zhvillimin individual individët, të gjitha transformimet e njëpasnjëshme të një organizmi të gjallë që nga momenti i krijimit të tij deri në fund të jetës. Ontogjeneza zhvillohet në bazë gjenetike nën ndikimin e vazhdueshëm dhe shumëdrejtues të faktorëve mjedisi i jashtëm. Mjedisi i jashtëm i referohet jo vetëm kushteve lehtësisht të kontrolluara të ndalimit, por edhe çdo faktori jashtë vetë organizmit. Për fetusin në mitër, vetë organizmi i nënës nuk është vetëm një burim jete, por edhe një faktor mjedisor. Pas lindjes, ky faktor është "marrëdhënia" midis derrit dhe nënës, midis derrave në fole. Të gjitha këto momente luajnë një rol të madh në jetën e tyre, veçanërisht në formësimin e sjelljes së kafshës. Karakteristikat kryesore të ontogjenezës janë vazhdimësia, periodiciteti dhe drejtimi i kontrolluar rreptësisht nga gjenotipi.

Faktorët e ontogjenezës

Ontogjeneza është, në terma të përgjithshëm, zbatimi i programit të rritjes dhe diferencimit të të gjithëve sistemet e brendshme, duke siguruar integritetin dhe nënshtrimin e tyre ndaj njëri-tjetrit dhe ndaj trupit, nevojave të tij të përgjithshme. Por ontogjeneza nuk është një përsëritje e thjeshtë e rrugëve dhe metodave të ekzistencës së gjeneratave të mëparshme, por një pasqyrim i vetëm dhe madje unik, i veçantë i niveleve gjenetike molekulare dhe organizmave të evolucionit të një specie të caktuar. Prandaj, duket e nevojshme të tregohet skematikisht se si kryhet mekanizmi i trashëgimisë së karakteristikave dhe vetive themelore, i cili rregullon kolektivisht proceset e zhvillimit.

Gjenet

Gjeni konsiderohet njësia e trashëgimisë, dhe skema më e thjeshtë zhvillimi qëndron në formulën "gjen - enzimë - tipar". Megjithatë, dihet se vetë gjeni është një strukturë komplekse e përbërë nga pjesë strukturore dhe rregullatore. Për faktin se pjesa strukturore e gjeneve ka strukturë komplekse Me numra të ndryshëm nukleotidet në lidhje me mbetjet e aminoacideve, lind mundësia e prishjes së gjeneve dhe rikombinimit të pjesëve të tyre, gjë që mund të çojë në shfaqjen e një gjeni të ri.

Zhvillimi i çdo tipari fillimisht kontrollohet nga një ose më shumë gjene ( atributet e cilësisë) ose shumë gjene (tipare sasiore). Secili prej tyre ka specifikë strikte të veprimit: diskretiteti - aftësia për t'iu nënshtruar rirregullimeve, poligjeniteti - ndërveprimi me gjenet e tjera, pleiotropia - ndikimi në tipare të tjera. Këto veti të gjenit lidhen me aktivitetin e tij kimik si një përbërje komplekse.

Gjenet gjenden në çdo bërthama e qelizave, më saktë në kromozomet e bërthamës, pra çdo individ i ka ato sasi e madhe dhe ka shumë opsione për ndërveprimet e gjeneve. Kjo jep arsye për të besuar se çdo organizëm është unik, dhe kjo veçanti përcaktohet nga ndërveprimi i gjenotipeve me mjedisin. Sidoqoftë, mund të flasim për një lloj të caktuar zhvillimi të individëve me origjinë të ngjashme në kushte relativisht identike jetese, sepse gjenomi i tyre është praktikisht i njëjtë, siç është gjenotipi i tyre (bashkësia e prirjeve trashëgimore), dhe kjo ngjashmëri realizohet në fenotip. në të njëjtin habitat.

Kur qelizat ndahen, parimi trashëgues shpërndahet në mënyrë të barabartë midis tyre, gjenet janë katalizatorë për reaksionet ndërqelizore. Si rezultat, enzimat dhe hormonet formohen në qeliza - komponime kimike përgjegjëse për metabolizmin dhe energjinë ndërqelizore. Ndodh specializimi i qelizave, duke çuar në formimin e organeve dhe indeve që ndryshojnë nga njëri-tjetri jo vetëm në specifikë, por edhe në shkallë të ndryshme formimi. Së fundi, reaksionet komplekse biokimike brenda indeve çojnë në formimin e proceseve në të gjithë trupin. Në fazat e përcaktuara rreptësisht të zhvillimit, gjenet individuale ose grupet e tyre ndizen (ose fiken) varen nga përqendrimi i enzimave ose hormoneve, dhe aktiviteti i hormoneve varet nga cilësia dhe niveli i reaksioneve intersticiale. Nga ana tjetër, në mënyrë që të ketë reagime në organizëm dhe nivelet e indeve po shkonin mirë, duhet të furnizohen nga jashtë (me ushqim dhe ujë) lëndë ushqyese, për përthithjen normale të së cilës janë të nevojshme edhe kushte të tjera (temperatura e jashtme, lagështia, drita etj.). Në këtë nivel, ecuria dhe korrektësia e metabolizmit ndikohet nga gjendja e sistemit nervor, i cili sinjalizon përputhjen e kushteve të jetesës me gjendjen e përgjithshme fiziologjike të trupit.

Në këtë proces kompleks të vazhdueshëm të metabolizmit dhe energjisë, ndërprerjet mund të ndodhin në çdo nivel të ontogjenezës: në nivelin gjenetik molekular - në formën e mutacioneve; në qelizor dhe ind - në formën e sëmundjeve; në nivelin e organizmit - në formën e një fenotipi të dëmtuar. Programi i ontogjenezës zhvillohet me provë dhe gabim gjatë mikroevolucionit, zhvillimit historik të një specie të veçantë. Gjenotipi si bazë trashëgimore e ontogjenezës supozon përsëritshmërinë e tij të lartë në breza dhe është baza e një procesi të parashikueshëm, të drejtuar dhe të kontrolluar.

Fenotipi është gjenotip i realizuar, por rëndësi të konsiderueshme kanë edhe faktorët e zhvillimit paratipik, d.m.th. kushtet për ushqimin dhe mbajtjen e kafshës. Mjedisi ndikon në trup në mënyrë të vazhdueshme dhe gjithëpërfshirëse, kështu që është e pamundur të ndash gjenotipin nga mjedisi. Kuptimi i kësaj e çoi Akademik M.F. Ivanov në një formulë logjike dhe të thjeshtë: "Genotipet më të mira duhet të kërkohen midis fenotipeve më të mira".

Ndikimi i mjedisit në ontogjenezë

Ontogjeneza e një individi përfshin transformimin faktorët e jashtëm zhvillimi në ato të brendshme. Diferencimi i sistemeve të brendshme të trupit shoqërohet me vendosjen e vazhdueshme të një ekuilibri optimal midis sistemeve. Aftësia e trupit për të autorregulluar përcaktohet dhe fiksuar në mënyrë të trashëgueshme evolucioni i gjatë, manifestohet në formën e homeostazës, d.m.th. ekuilibri i lëngjeve ndërmjet organizmit dhe mjedisit.

Mjedisi është një grup kompleks faktorësh pozitivë dhe negativë. Por meqenëse ky kompleks ndikon në trup vazhdimisht gjatë gjithë jetës së kafshës, ontogjeneza mund të konsiderohet si reagimi i trupit ndaj veprimit të faktorëve mjedisorë. Për herë të parë, ideja e ndërveprimit midis gjenotipit dhe mjedisit u shpreh nga shkencëtari i shquar Akademik I. I. Shmalgauzen.

Periodizimi i ontogjenezës

Zhvillimi i çdo individi duhet të konsiderohet në krahasim me tregues të ngjashëm të një grupi kafshësh dhe në kushte të kontrolluara mjedisore. Kjo analizë zbulon faktorin e ndërveprimit "gjenotip - mjedis", rezultati i të cilit është vetë ontogjeneza.

Në lidhje me derrat dhe llojet e tjera të kafshëve të fermës, dallohen periudhat e zhvillimit prenatale (embrionale, uterine) dhe pas lindjes (postembryone). Zhvillimi prenatal ndahet në faza: embrional (nga momenti i fekondimit të vezës deri në ditën e 18-të të shtatzënisë së dosës), prefetal (deri në ditën e 32-të të zhvillimit) dhe fetal (deri në momentin e lindjes). Tek derrat, faza fetale përbën rreth 20% të zhvillimit të mitrës, ndërsa te gjedhët është afërsisht 35%.

Në periudhën pas lindjes, periodizimi përdoret në lidhje me teknologjinë e rritjes: periudha e qumështit, duke përfshirë fazën e të porsalindurit (deri në ditën e 7-10 pas lindjes), fazën e ushqyerjes me qumësht (para shkëputjes së derrave nga nëna) dhe pas shkëputjes nga gjiri. faza e rritjes së derrave dhe periudha e majmërisë. Periodizimi përdoret edhe sipas veçorive karakteristike të formacionit aktivitet më të lartë: perioda e parë - nga lindja deri në fillimin e pubertetit në moshën 4-5 muajsh; e dyta është periudha e pubertetit (deri në 7-8 muaj) dhe periudha e pjekurisë së derrit.

Me çdo klasifikim të periudhave të ontogjenezës, është e nevojshme të theksohen aspektet më domethënëse të aktivitetit jetësor gjatë këtyre periudhave, dhe midis tyre - formimi i sistemit neurohumoral, aftësia për riprodhim normal të pasardhësve dhe aftësia adaptive. Si rezultat, gjëja kryesore në klasifikim është natyra e marrëdhënies së organizmit me mjedisin, e cila manifestohet në llojin dhe nivelin e metabolizmit dhe energjisë së një individi ose grupi të caktuar individësh, dhe burimi i këtyre ndryshimeve. janë faktorët ushqyes, gjendja e mjedisit të jashtëm, struktura e bashkësive (grupeve, tufave) të kafshëve.

Në këtë drejtim është i pranueshëm periodizimi i postembriogjenezës nga K. B. Svechin me disa sqarime dhe shtesa, në të cilat dallohen periudha e rinisë (nga lindja deri në ndërprerjen e rritjes), periudha e pjekurisë dhe periudha e plakjes. Periudha e rinisë përfshin fazat e lindjes së re, të ushqyerit me qumësht, të ushqyerit pas qumështit (te derrat kjo është rritja e derrave të shkëputur nga gjiri, pavarësisht nëse derri merr qumësht apo jo), pubertetin. Faza e fundit e zhvillimit në kushte normale karakterizohet nga rritja më intensive e kafshës për sa i përket matjeve të trupit dhe peshës. Gjatë periudhës së pjekurisë, kafshët mbarështuese tregojnë produktivitet maksimal. Ontogjeneza përfundon me një periudhë plakjeje, zhvillimi merr drejtimin e kundërt. Në blegtori, kafshët e vjetra përdoren rrallë, pasi produktiviteti i tyre zvogëlohet, dhe ruajtja e shëndetit kërkon kosto të konsiderueshme dhe shpesh të pajustifikuara.

Zhvillimi i një individi përfshin proceset e rritjes dhe diferencimit, të cilat nuk mund të ndahen. Ky kompleks siguron integritetin e trupit dhe unitetin me kushtet mjedisi. Le të shqyrtojmë ontogjenezën e derrit sipas periudhave dhe fazave të zhvillimit.

Zigota, me madhësi 140-160 mikron dhe në formë sferike, e formuar si rezultat i shkrirjes së qelizave germinale, fillon të ndahet shpejt. Pas 20-24 orësh, disa zigot janë në fazën e 2-4 blastomereve, dhe brenda dy ditëve të lëvizjes përgjatë vezores - në fazën e 2-8 blastomereve.

Në ditën e tretë, zigotat hyjnë në mitër, duke pasur tashmë 4-8 blastomere, nga zigota formohet një morula, në të cilën embrioni ka tashmë shumë blastomere me përmasa të vogla. Në një seksion nën mikroskop, embrioblasti është qartë i dukshëm, d.m.th. një embrion i mbuluar me një rresht të vetëm qelizash që formojnë trofoblastin, i cili siguron ushqimin e embrionit. Nga ky moment, embrioni ushqehet nga sekrecionet e mitrës (organit).

Në ditën e 5-të embrioni hyn në fazën e blastulës (vezikulave), të cilat shtrihen si rezultat i hyrjes së masës ushqyese në embrion nga zgavra e mitrës. Në ditën e 6-të, membrana transparente shpërthen, embrioni lëshohet dhe fillon të rritet ndjeshëm në madhësi. Në këtë fazë, embrionet ndryshojnë shumë në madhësi.

Në ditën e 9-të, blastocistet humbasin formë sferike, ato përmbajnë shtresat embrionale. Embrioblasti diferencohet në ekto- dhe endodermë, midis tyre shfaqen qeliza mezoderme dhe trofoblasti rritet me shpejtësi dhe shndërrohet në amnion që rrethon embrionin. Qesja e të verdhës formohet nga qelizat e mezodermës, të cilat së bashku me sipërfaqe e brendshme Trofoblasti depërton në një rrjet të enëve të gjakut. Në këtë kohë, embrioni është 10-12 mm i gjatë dhe rreth 3 mm i gjerë.

Në ditën e 13-14, embrioni shtrihet në një fije deri në 7 cm të gjatë me një diametër prej 104 mikron. Më pas, embrioni ndryshon formën: gjatësia e tij zvogëlohet ndjeshëm, por trashësia e tij rritet. Implantimi i embrioneve në brirët e mitrës përfundon në ditën e 18-të, kjo shënon fundin e periudhës embrionale të zhvillimit.

Në ditën e 14-të, në embrion shfaqen somitet e para, nga të cilat formohen vertebrat. Pastaj të gjitha shtresat e embrionit dallohen qartë. Nga ektoderma lind epiteli i jashtëm i trupit, gjëndrat e qumështit, dhjamor dhe djersës, qimet dhe thundrat, epiteli i zorrëve, smalti i dhëmbëve dhe i gjithë sistemi nervor. Endoderm formon traktin tretës, pankreasin, gjëndrat tiroide dhe paratiroide, organet e frymëmarrjes dhe veshin e mesëm. Nga mezoderma e kanë origjinën skeleti dhe muskujt skeletorë, zemra, muskujt e lëmuar, indi lidhor i enëve të gjakut, qelizat e gjakut, korteksi i veshkave, pleura dhe peritoneumi, perikardi, organet riprodhuese dhe urinare.

Në ditën e 20-të, organet kryesore të fetusit janë qartësisht të dukshme. truri tashmë është i ndarë në pesë seksione dhe të 12 palët e nervave kranial janë të pranishëm. Zemra shndërrohet nga një tub në një organ me katër dhoma. Gjatë kësaj periudhe mëlçia luan rol jetësor në furnizimin me gjak të fetusit, pasi i gjithë gjaku i placentës kalon nëpër të.

Kështu, në periudhën embrionale te derrat, ndodh formimi kryesor i të gjitha sistemeve dhe organeve dhe placenta fillon të funksionojë. Embrionet ndryshojnë mjaft qartë në cilësinë e diferencimit (veçanërisht në madhësinë e trupit). Kjo kohë përbën deri në 75% humbje totale frutat para pjelljes. Një nga arsyet kryesore për vdekjen e zigoteve dhe embrioneve konsiderohet të jetë inferioriteti i qelizave germinale dhe madhësia e pamjaftueshme e vezëve në momentin e fekondimit. Një e treta e humbjeve janë për shkak të ndryshimeve në kromozome, si dhe një rritje në temperaturën e trupit të dosës mbi 40 °C në 13 ditët e para pas inseminimit. Temperatura e lartë e ajrit të jashtëm (32-39 °C) sjell vdekjen e zigoteve në dy ditët e para pas fekondimit. Periudha kritike vihet re ne diten e 6-7 te shtatzanise, kur membrana e blastocistes plas dhe qelizat embrionale jane ne kontakt te drejtperdrejte me mjedisin e mitres. Devijimet nga modeli normal hormonal i nënës ndikojnë negativisht në mbijetesën e embrioneve.

Ecuria e implantimit nga dita e 10-të deri në ditën e 24-të, si dhe kapaciteti dhe lëvizshmëria e mitrës gjatë placentimit, ka një ndikim të madh në mbijetesë.

Gjatë periudhës prefetale, e cila zgjat jo më shumë se dy javë, formohen qendrat e gjakut - mëlçia dhe veshkat, pastaj organet limfoide dhe së fundi, palca e eshtrave. Gjatë kësaj periudhe, qelizat e kuqe të gjakut përbëjnë 20% të vëllimit të përgjithshëm të gjakut, përqendrimi i tyre është 560 mijë/mm 3, ndërsa pjesa më e madhe e qelizave kanë bërthama, të cilat zëvendësohen më pas nga ato pa bërthama. Komplikimet vazhdojnë sistemet morfologjike, veçanërisht në ditët 28-30 të shtatzënisë. Bazat e gjëndrave të qumështit janë tashmë të dukshme, dhe diferencimi i testiseve dhe vezoreve është duke u zhvilluar. Pesha e fetusit në ditën e 30-të të zhvillimit është 1,5 ± 0,05 g, gjatësia është 25 ± 0,3 mm, embrioni përmban rreth 95% ujë dhe lënda e thatë është 68% proteina. Në javën e pestë të shtatzënisë përfundon kalimi në ushqimin placentar të fetusit.

Periudha fetale e embriogjenezës karakterizohet nga procese aktive të diferencimit dhe rritjes së fetusit: në ditën e 51-të pesha rritet 33 herë, në 72 - pothuajse 150 herë, përmbajtja e ujit zvogëlohet me 7%, për shkak të kockëzimit përqendrimi në trupi rrit shumë herë kalciumin, pak më pak fosfor. Ndryshimet më të dukshme janë parametrat morfologjikë të gjakut. Për endokrinologjinë, d.m.th. aktiviteti i gjëndrave sekretimi i brendshëm fruta, ndikohet shumë nga ushqyerja e mbretëreshave shtatzëna. Hormoni i rritjes u zbulua në fruta tashmë në ditën e 50-të, dhe aktiviteti gonadotropik i gjëndrrës së hipofizës u zbulua në ditën e 80-të, gjëndrat mbiveshkore u formuan plotësisht në ditën e 70-të. Hormonet tiroide shfaqen shumë më herët - në ditën e 52-të. Në fazën e hershme të fetusit, dallimet midis racave shfaqen tashmë në zhvillimin e skeletit dhe pjesëve të tij. Natyra e embriogjenezës, veçanërisht në fazat e hershme, ndikohet nga llojet trupore brendarace të dosave: në dosat e tipit dhjamor, humbjet embrionale janë 2,4% më të larta se tek dosat e llojit të mishit.

Në periudhën prenatale dhe veçanërisht fetale, shkaku kryesor i vdekjes së fetusit është infektimi i tyre përmes trupit të nënës, si dhe alergjitë dhe prishja e statusit hormonal të nënave. Vdekshmëria manifestohet në formën e mumifikimit ose macerimit (lëngëzimit) të frutave, dhe me një infeksion mikrobik, ndodh dekompozimi putrefaktiv i frutave.

Për shkak të rritjes intensive në të tretën e fundit të shtatzënisë, shkaku kryesor i vdekjes së fetusit është edhe pamjaftueshmëria e placentës, d.m.th. një shkelje e marrëdhënies normale midis madhësisë dhe numrit të fetusit, nga njëra anë, dhe madhësisë së mitrës dhe placentës, nga ana tjetër. Kjo shpjegon lindjet më të ulëta të shumëfishta të mbretëreshave të reja, veçanërisht të vogla në krahasim me të rriturit dhe ato të mëdha.

Embriogjeneza

Embriogjeneza përcakton cilësinë e fetusit në lindje, kriteri kryesor e cila është aftësia e një derri të porsalindur për të luftuar efektet negative të mjedisit të tij ambient i ri. Krahasuar me llojet e tjera të kafshëve shtëpiake, një gic i porsalindur duket shumë i papërsosur, fiziologjikisht i papjekur. Kjo papërsosmëri është për shkak të një sërë faktorësh.

1. Për shkak të periudhës relativisht të shkurtër të shtatzënisë (10-15% e kohëzgjatjes së rritjes pas lindjes), formimi i strukturave kockore te derrat nuk është i plotë: skeleti në lindje përbëhet nga 30% kërc, dhe palca e eshtrave përbën 26% të masën e skeletit. Nuk ka acid klorhidrik të lirë në lëngun e zorrëve, si rezultat i të cilit mikroflora zhvillohet intensivisht në stomak.
2. Dërguar nga V.G. Yanovich et al., përmbajtja e glikogjenit në mëlçi zvogëlohet ndjeshëm dhe muskujt skeletorë. Pavarësisht nga furnizimi i lëndëve ushqyese me kolostrum, nivelet e glukozës në gjak ulen me 10 ose më shumë herë gjatë dy ditëve të para të jetës. Prandaj, edhe një vonesë e shkurtër me ushqimin e parë është e dëmshme për derrat. Përveç kësaj, derrat që thithin nënën e tyre lëshojnë oksitocinë.
3. Në derrat e dobët, shpesh vërehen palosje të pjesshme të indeve të mushkërive, që është një nga reagimet ndaj ndryshimeve të temperaturës së ajrit. Niveli acido-bazik i gjakut ndryshon shumë në përgjithësi, acidoza është karakteristikë e derrave. 2 orët e para pas lindjes janë veçanërisht të rrezikshme.
4. Për 1 kg peshë trupore ka 900 cm 2 sipërfaqe të lëkurës pa kashtë me ind nënlëkuror të zhvilluar dobët. Në të njëjtën kohë, niveli i glukozës në gjak zvogëlohet shpejt dhe uji humbet nga trupi. E gjithë kjo sjell një humbje të nxehtësisë së brendshme.
5. Faktorët e mësipërm tregojnë papërsosmërinë e mekanizmit të termorregullimit te derrat. Termorregullimi kimik vendoset vetëm pas ditës së 20-të të jetës së derrit dhe mungon plotësisht javën e parë pas pjelljes.
6. Mungesa e antitrupave çon në bronkopneumoni, veçanërisht kur temperaturat e ulëta të ajrit kombinohen me lagështinë e lartë të ambienteve të brendshme. Lipidet përbëjnë vetëm 1% të peshës trupore, që është disa herë më pak se në speciet e tjera të kafshëve të porsalindura.
7. Derrat lindin me një zemër të vogël (1% të peshës trupore), një vëllim të vogël gjaku (8,6 g për 100 g peshë trupore) dhe një raport sistole ndaj diastolës 1:1, ndërsa në speciet e tjera të kafshëve të porsalindura është më afër. në 2:1. Kur konsumohet kolostrum, vëllimi i gjakut rritet shpejt në 9,5-10 dhe gradualisht zvogëlohet nga mosha 2-3 javësh në 7,1-7,4 ml/100 g peshë trupore.
8. Aktiviteti i korteksit adrenal arrin maksimumin në përtacinë e parë të jetës. Dërguar nga V.P. Urbana, faktorët mbrojtës humoral - vitamina A dhe proteinat e serumit - kanë vlerat më të ulëta te derrat, pastaj rriten ndjeshëm deri në 4 ditë, dhe duke filluar nga dita e 10-të. dita kalon rënia e tyre. Faktorët qelizorë të rezistencës natyrore (limfocitet T dhe B, aktiviteti i leukociteve të peroksidazës) priren të rriten pas lindjes.
9. Anemia, d.m.th. ulja e përmbajtjes së hemoglobinës në gjak pas lindjes është e zakonshme për derrat, veçanërisht ato nga pjelljet e dimrit.

Kështu, faza e të porsalindurit karakterizohet nga një kalim nga ekzistenca intrauterine në atë të pavarur, dhe kjo përcakton rëndësinë dhe rëndësinë e saj për të gjithë jetën e mëvonshme , përcaktohet ecuria dhe rezultati i të gjithë post-embriogjenezës.

Karakteristikat kryesore të periudhës së rinisë janë një rritje aktive në madhësinë e trupit, formimi i plotë i niveleve individuale të metabolizmit dhe energjisë, vetitë kushtetuese të aftësisë adaptive, formimi i cilësive riprodhuese dhe megjithëse rritja e derrave zgjat deri në 2.5-. 3 vjet (periudha e rinisë përfundon shumë më herët), përfundimi i saj kohor karakterizohet nga ndryshueshmëri mjaft e lartë midis individëve të ndryshëm. NË kushte optimale Kjo periudhë zgjat afërsisht deri në moshën 18 muajshe, kohë në të cilën derrat arrijnë 180-200 kg, që është afërsisht 70% e peshës përfundimtare të kafshëve të mbarështimit. Në këtë moshë, përshtatja formohet kryesisht në formën e reaktivitetit dhe rezistencës natyrore; aftësitë prodhuese dhe përcaktohen treguesit e vlerës riprodhuese të mitrës dhe derrit.

Faza e qumështit

Faza e qumështit është një fazë zhvillimi në të cilën qumështi ose zëvendësuesit e tij, të ngjashëm për nga vlera ushqyese dhe tretshmëria, janë ushqimi kryesor, pasi biologjikisht ato plotësojnë më së miri nevojat e trupit, i cili po kalon një ristrukturim të rëndësishëm dhe formimin e mekanizmave të mbështetjes së jetës. . Kjo fazë përfundon kur trupi fillon të bëjë pa ushqim të qumështit. Për derrat, kjo është një moshë 100 ± 10 ditë me një peshë prej 30 kg. Kjo është një kohë e rritjes relativisht të lartë të masës. Nëse supozojmë se faza e të porsalindurit përfundon afërsisht një javë pas lindjes, atëherë derrat gjidhënëse përjetojnë katër dyfishim të peshës (4, 8, 16 dhe 32 kg).

Përbërja kimike Trupi i derrave ndryshon drejt akumulimit të shpejtë të yndyrës dhe acideve yndyrore të ngopura. Deri në fund të muajit të parë të jetës, me një rritje të peshës trupore me 6 herë, përmbajtja e yndyrës në inde dhe indet nënlëkurore rritet me 100, dhe proteinat me vetëm 8 herë. Përmbajtja relative e ujit zvogëlohet me shpejtësi me kalimin e moshës për shkak të dehidrimit të kockave dhe lëkurës. Sipas A.I. Polihidratet, në muskulin longissimus dorsi, sasia e ujit zvogëlohet nga 80 në 77% në moshën dy muajshe, dhe përqindja e proteinave, përkundrazi, rritet nga 11 në 20% dhe nuk ndryshon më tej. Përqendrimi i glikogjenit bie nga 6.5 (në lindje) në 0.2% në moshën dy muajshe dhe më pas mbetet vazhdimisht nën 0.5%.

Pas lindjes, shkalla e rritjes së pjesëve individuale të skeletit ndryshon FORTË tek derrat: me rritjen më të shpejtë relative të masës, kockat e skeletit periferik rriten më shpejt në fillim pas dy muajsh, kockat e skeletit boshtor zhvillohen më keq . Prandaj, pinjollët zakonisht duken me kokë të madhe dhe këmbëgjatë, dhe mbi 60 ditë dhe veçanërisht pas 100 ditësh, derrat marrin forma karakteristike për të gjithë periudhën e rritjes së përshpejtuar.

Pas lindjes, endokrinologjia e kafshëve ndryshon shumë. Në derrat 35-ditorë në një kompleks industrial, shkalla e formimit të organeve dhe indeve varet nga zhvillimin e përgjithshëm. Në veçanti, timusi në derrat e kequshqyer (derrat me ushqim të pamjaftueshëm) është disa herë më i vogël, dhe kjo çon në një vonesë në sistemin imunitar T- dhe B, d.m.th. rezistenca ulet. Aktiviteti i korteksit adrenal është maksimal në ditën e parë të jetës, pastaj zvogëlohet ndjeshëm dhe në fillim të muajit të dytë arrin nivelin e kafshëve të rritura. Me rritjen e intensitetit të rritjes tek derrat, raporti i hormoneve të hipofizës ndryshon, si rezultat i të cilit ata bëhen më të ndjeshëm ndaj efekteve të faktorëve të stresit dhe sistemi neurohumoral në tërësi nuk është në gjendje të mbajë një ekuilibër të qëndrueshëm të trupit me mjedisi gjatë dhjamosjes intensive.

Tashmë në ditën e 10-të, rezistenca e derrave ndaj hipoglikemisë së shkaktuar nga agjërimi (nivelet e ulëta të glukozës në gjak) rritet ndjeshëm, veçanërisht nëse temperatura e ajrit mbahet në 25 °C. Të miturit tetë javësh janë rezistent ndaj urisë deri në atë masë saqë, duke pasur shumë ujë, ata janë në gjendje të qëndrojnë gjallë për 24-28 ditë, madje duke humbur 28-39% të peshës së tyre. Në të njëjtën kohë, nuk janë vërejtur ndryshime të rëndësishme në nivelin e sheqerit në gjak, hemoglobinës, fosforit inorganik dhe kreatininës në serumin e gjakut. Por në ditët e para të jetës, hipoglikemia ndikon në mbijetesën e derrave më shumë se pesha trupore (sidomos në temperatura nën 16 ° C).

Organet e brendshme, përveç traktit gastrointestinal, rriten shumë më ngadalë në këtë dhe në fazat e mëvonshme të zhvillimit. masë totale trupat. Vëllimi i gjakut në derrat me peshë 7 kg (në moshën rreth një muaji) është 150 ml / kg, me një peshë prej 90 kg është përgjysmuar, në derrat e rritur - në 30-40 ml / kg. Në lindje, derrat kanë 8 dhëmbë - 4 qen dhe 4 prerës. Kafshët kafshohen menjëherë me pincë, në mënyrë që derrat të mos dëmtojnë thithkat e nënës kur thithin. Nga fillimi i pubertetit, ka tashmë 28 dhëmbë, duke përfshirë 12 incizivë. Dhëmbët e përhershëm shfaqen në periudha të ndryshme deri në muajin e 20-të. Formula dentare e një derri të rritur përfshin 44 dhëmbë, duke përfshirë tre palë incizive, një kanin dhe tre palë dhëmbëza në nofullat e sipërme dhe të poshtme.

Faza e qumështit kalon pa probleme në fazën e zhvillimit pas qumështit: sistemi i shkëmbimit të nxehtësisë, veçanërisht termorregullimi, është krijuar plotësisht, por ky proces pengohet shumë nëse nuk ka kushte të përshtatshme strehimi. Prandaj, të miturit janë shumë të ndjeshëm ndaj sëmundjeve dhe vdekjes. Praktika tregon: nëse një derr ka mbushur moshën tre muajshe, mundësia për të mbijetuar deri në fund të majmërisë (deri në vdekjen natyrale) është 100% në kushte normale.

Është e rëndësishme të merret parasysh faza e pubertetit të kafshëve kur i lini ato për riprodhim. Me rëndësi praktike këtu është njohja e ontogjenezës së organeve riprodhuese dhe aktivitetit hormonal, nga të cilat varen ashpërsia dhe ritmi i cikleve në gjinjtë, aktiviteti seksual dhe cilësia e spermës në derrat.

Puberteti tek derrat ndodh në moshën 4-5 deri në 9 muaj. Shfaqet në rritjen e shpejtë të organeve riprodhuese dhe në formimin e folikulave në të dy vezoret. Pjekuria, d.m.th. aftësia për të riprodhuar zakonisht ndodh te derrat në 7-9 muaj. Kjo manifestohet në ovulimin e vezëve të pjekura dhe në një titër të ulët por konstant të gonadotropinës së grumbulluar. Përqendrimi më i lartë i tij për njësi të peshës trupore dhe vezore ndodh në lindje, pas së cilës gradualisht zvogëlohet dhe në moshën 7,5 muajshe stabilizohet në nivelin 0,2-0,5 njësi. për një vezore. Numri i vezëve të ovuluara rritet, veçanërisht pas ovulimit të tretë, gjë që duhet pasur parasysh kur caktohen derrat për çiftëzim. Në tabelë Tabela 2.1 tregon disa tregues të pubertetit te derrat e moshave të ndryshme (sipas W. Pond dhe K. Haupt).

Koha e fillimit të pubertetit te derrat ndikohet nga stina e lindjes dhe shkalla e rritjes gjatë periudhës së rritjes. Sa më e lartë të jetë rritja, aq më mirë zhvillohen organet riprodhuese, megjithëse kjo nuk ndikon në fillimin e nxehtësisë së parë dhe të mëvonshme. Pas gjuetisë së parë organet riprodhuese rriten intensivisht dhe gjatë cikleve seksuale të mëvonshme ato ndryshojnë pak ose aspak. Puberteti në veglat e lindura në pranverë ndodh 10-12 ditë më herët se në veglat e lindura në dimër. Tek derrat, afërsisht në ditën e njëqindtë të jetës, testikujt lëvizin nga zgavra e brendshme në skrotum dhe puberteti ndodh në shumë raca në moshën 4-6 muajsh. Me kalimin e moshës, vëllimi i spermës dhe numri i spermatozoideve në ejakulat rriten dhjetëra herë, ndërsa cilësia e spermës përmirësohet, duke arritur një optimale në 7 muaj; stabilizohet më tej me përdorimin uniform të derrave.

Në fazën e pubertetit, e cila është shumë e rëndësishme, kafshët e reja vazhdojnë të rriten me shpejtësi.

Ontogjeneza ka një rëndësi të veçantë praktike sistemi tretës. Në dekadat e para të jetës, aftësia për rritje të shpejtë te derrat është e kufizuar nga gatishmëria anatomike dhe fiziologjike e lidhur me moshën e organeve të tretjes. Stomaku i një të porsalinduri është fjalë për fjalë pak më i madh se një gisht, por deri në ditën e 10 vëllimi i tij trefishohet, pas 10 ditësh të tjera arrin 200 ml, dhe në 2 muaj - pothuajse 2 litra, pas së cilës shkalla e rritjes së tij bie.

Zorra e hollë gjithashtu rritet shpejt në ditët e para të jetës: në ditën e parë kapaciteti i saj është 100 ml, në 20 ditë -700 ml, dhe në fillim të muajit të tretë - 6 litra. Seksion i trashë rritet ndryshe: në lindje vëllimi i tij është 40-50 ml, në 20 ditë - 100 ml, dhe vetëm atëherë rritet shumë më shpejt, duke arritur një vëllim prej më shumë se 2 l pas 2 muajsh, në 4 muaj - 7 l dhe në 7 muaj - 11 - 12 l. Pesha dhe gjatësia e stomakut dhe zorrëve ndryshojnë në përputhje me rrethanat. Shpejtësia e zhvillimit të organeve të tretjes është shumë më e shpejtë se rritja e pjesëve të tjera të trupit, gjë që është bazë për shpejtësi të lartë rritja e derrave në periudhat pasuese. Seksioni i trashë fillimisht rritet më ngadalë se stomaku dhe zorra e hollë, sepse dieta e kafshëve të reja të moshës së hershme dominohet nga ushqime lehtësisht të tretshme dhe të tretshme - qumësht dhe produkte të tjera qumështi, dhe vetëm nga tre javë derrat fillojnë të hanë ushqime të tjera. duke përfshirë lëndët e para. Shkalla e rritjes së zorrëve mund të rregullohet duke përdorur lloje të ndryshme të ushqyerjes. Me një rritje të masës dhe vëllimit të zorrëve, sekretimi dhe aktiviteti i lëngut të zorrëve rritet ndjeshëm, veçanërisht pas moshës 3-4 muajsh.

Në fazat e hershme të aktivitetit pas embriogjenezës lëngu gastrik(në veçanti pepsina) është e vogël për shkak të mungesës së lirë acid klorhidrik. Ky është shkaku i sëmundjeve gastrointestinale në muajin e parë të jetës dhe vetëm pas 40-50 ditësh shfaqet efekti baktericid i lëngut të stomakut. Ushqimet bimore nuk treten dhe transferohen nga stomaku në zorra e holle. Tripsina në seksionin e saj të hollë është shumë aktive dhe kjo kompenson aklorhidrinë e lidhur me moshën tek derrat mosha e hershme. Trakti gastrointestinal përmban si acid laktik ashtu edhe baktere putrefaktive (përfshirë E. coli).

Duke përmbledhur atë që u tha, ne mund të formulojmë ndryshime të lidhura me moshën në aktivitetin e organeve të tretjes. Tek derrat e rinj, ata nuk sigurojnë tretjen dhe thithjen e një sasie të tillë lëndësh ushqyese që do të siguronin plotësisht aftësitë biologjike të rritjes dhe zhvillimit të qenësishme të derrave. Në derrat e rritur, rritja e lartë, përkundrazi, kufizohet jo nga organet e tretjes, por nga mundësia e asimilimit e përcaktuar trashëgimore.

Periudha e pubertetit

Gjatë pubertetit ndodh ndryshim themelor përbërjen e masës rritëse të bagëtive. Përqindja e indit yndyror mbizotëron në të, dhe në muskuj përmbajtja e yndyrës së muskujve përparon me moshën. Ky është rezultat i ndryshimeve në metabolizmin ndërqelizor, mbizotërimi i proceseve të asimilimit mbi disimilimin, dhe intensiteti i metabolizmit bazal për njësi të peshës trupore zvogëlohet ndjeshëm me moshën.

Periudha e pjekurisë varet drejtpërdrejt nga gjendja e përgjithshme fiziologjike e derrave dhe shoqërohet me intensitetin e rritjes dhe përdorimit të tyre. Diversiteti individual kohëzgjatja e tij është shumë e gjatë. Ka pasur raste të 25 pjelljeve nga një mbretëreshë, dhe numri i mbretëreshave jetëgjata (8 ose më shumë fara) në kushte komplekset industriale mund të jetë 13% e numri total mbjell (të dhëna nga M.P. Ukhverov). Sidoqoftë, në përgjithësi, periudha e përdorimit të mbarështimit të mbretëreshave dhe derrave nuk i kalon 2-2,5 vjet, që korrespondon me moshën 3-3,5 vjeç, në të cilën më parë derrat arrinin vetëm kulmin e aftësive të tyre natyrore.

Ontogjeneza e derrave ka tre karakteristika specifike të rritjes:

• shpejtësi e ulët në embrion dhe e lartë në periudhat postembrionale të zhvillimit;
• intensitet i lartë i rritjes, duke çuar në faktin se pesha e gjallë e një derri të rritur është 200-250 herë më e madhe se në lindje, ndërsa te bagëtia është 10-15 herë më e madhe;
• kombinim kohëzgjatje të gjatë rritje me intensitetin e saj të lartë. Një derr rritet deri në tre vjet (rreth 1000 ditë), pothuajse 9-10 herë më shumë në krahasim me periudhën e mitrës (114-115 ditë).

Nëse dy tiparet e para varen pak nga raca dhe janë të natyrshme në të gjithë derrat (tiparet e specieve), atëherë e treta është kryesisht për shkak të këtij faktori. Si rezultat, ontogjeneza në fazën e rinisë dhe pjekurisë seksuale në racat me pjekje të hershme dhe dhjamore ka tipare të intensitetit më të madh dhe më pak të plotësisë në krahasim me derrat e racave universale me maturim mesatar të hershëm. Rezultati i këtyre dallimeve është epërsia e kësaj të fundit me një mesatare prej 50 kg peshë të gjallë në moshën madhore.

Konceptet moderne të rritjes së derrit shpjegohen me aksiomën e D'Arcy Thomson: "Forma lidhet me funksionin". Ndryshimet në trup gjatë rritjes, pjekurisë dhe plakjes janë në një masë të caktuar zbatimi i kodit gjenetik, veçanërisht në lidhje me ndryshimet në përshtatjen e kafshëve. Por lidhjet midis formës dhe funksionit janë të dyanshme. Gjenotipi shpreh përparësinë e formës së trashëguar në raport me funksionet e individit në zhvillim dhe të rritur. Por i njëjti gjenotip përcakton reagimet e mundshme të trupit dhe organeve dhe sistemeve të tij individuale ndaj ndikimit të drejtpërdrejtë të një mjedisi në ndryshim. Për më tepër, këto mundësi janë të kufizuara kryesisht nga mosha dhe, në një farë mase, nga gjinia dhe faktorët e përzgjedhjes natyrore. Si rezultat, përshtatja individuale përmirësohet, e cila mund të konsiderohet si një manifestim i epërsisë së funksionit (përshtatjes) në raport me formën.

Në çdo fazë, kafshët kanë kufij specifikë të rritjes, të cilat brenda kufijve të njohur duhet të arrihet përpara se të kalohet në fazën tjetër. V. Fowler dhe R. Livingston formuluan hipotezën e kufijve të rritjes tek gjitarët (përfshirë derrat), e cila përshkruan modelin e ndryshimit të periudhave dhe fazave të ontogjenezës.

Zhvillimi intrauterin fillon me një zigot, pastaj blastocistet zhvillohen me një qarkullim të caktuar gjaku. Pas lindjes së një individi, fitnesi funksional luan një rol vendimtar, pasi kafshët duhet të konkurrojnë me sukses dhe të mësohen me kushtet mjedisore. Brenda këtyre dy kufijve të rritjes së jetës, forma është relativisht e parëndësishme dhe për këtë arsye nuk ka nevojë të tregohen ndonjë përshtatje të veçantë, më të ndjeshme. Periudha pas zbërthimit dhe pubertetit karakterizohen nga parametra të ndryshëm të jetës, pasi kafsha nuk varet nga prindërit e saj.

Forma e pjekur është mjaft fleksibël: me kalimin e moshës dobësohet lidhja ndërmjet formës dhe funksionit. Plakja dhe vdekje natyrore i organizuar gjenetikisht në atë mënyrë që kafsha e vjetër, duke i lënë vend pasardhësve, vdes pas përfundimit të funksionit të saj riprodhues. Në çdo periudhë të ontogjenezës, ato organe dhe inde që janë të nevojshme për funksionim më të suksesshëm marrin zhvillim preferencial. Dhe në të njëjtën kohë, kushtet e pafavorshme në secilën fazë të zhvillimit ndikojnë kryesisht negativisht në këto organe.

Ky është thelbi i ligjit të efekteve trofike (ushqyese) në ontogjenezë, i cili njihet më mirë si ligji Chirvinsky-Maligonov: "Vonesimi i rritjes çon në mënyrë të pashmangshme në një ulje të rritjes së organeve dhe indeve të tij". Si rezultat, zhvillimi i përgjithshëm vonohet.

Ontogjeneza historike e derrit

Ky koncept u prezantua për herë të parë në shkencën e kafshëve nga Akademiku A.I. Ovsyannikov. Ontogjeneza historike është pjesë e filogjenisë, e zhvillimit evolucionar të një specieje. Çdo individ përsërit të gjitha fazat e kaluara të zhvillimit të specieve të tij.

Transformimet e derrave, të cilat janë përshpejtuar që nga kalimi në mbarështimin e ndërgjegjshëm të racave shumë produktive të llojit të dëshiruar, përsëriten brez pas brezi në formën e zgjatimeve që ndryshuan rrënjësisht fenotipin e kafshës. Por këto zgjatime të fazave moderne të zhvillimit të specieve zënë një kohë të shkurtër në ontogjenezë dhe karakterizohen nga paqëndrueshmëri. Prandaj, me një përkeqësim të konsiderueshëm në përmbajtjen ose nivelin e përzgjedhjes, këto shtesa humbasin shpejt. Kjo manifestohet në një kthim shumë të shpejtë (fjalë për fjalë brenda dy ose tre brezave) të derrave në fenotipin e tyre në format e kaluara të primitivitetit dhe produktivitetit të ulët.

Bazuar në këtë, ontogjeneza historike e derrit është ajo pjesë e filogjenisë që kufizohet nga kuadri i formimit të ndërgjegjshëm, të drejtuar të racës. Për të ilustruar situatën, ne paraqesim të dhëna nga A.I. Ovsyannikov mbi normat metabolike në racat vendase dhe fabrike të derrave që peshojnë 70 dhe 130 kg. Konsumi i azotit me ushqim në të parën ishte 30,6-31,6, në të dytën - 47-48,4 g/ditë, d.m.th. një herë e gjysmë më e lartë. Në të njëjtën kohë, depozitimi i azotit në përbërjen e proteinave të trupit te derrat vendas u rrit me rritjen e peshës së tyre (0,113 dhe 0,126 g/kg peshë të gjallë), dhe në derrat e fabrikës u ul nga një nivel shumë i lartë prej 0,145 g/kg në një peshë prej 130 kg deri në 0,094 g / kg. Kjo tregon ndryshime të thella në biologjinë e derrave si rezultat i përzgjedhjes afatgjatë që synon rritjen e pjekurisë së hershme.

Shkencëtarët kanë krijuar kimerën e parë njeri-derr. Sipas portalit IFLscience.com, një ekip ndërkombëtar studiuesish kanë kryer një eksperiment në të cilin kanë arritur të marrin një embrion që është hibrid i një derri dhe një njeriu.

Qelizat burimore njerëzore u futën në embrionet e derrit në fazën e hershme. Si rezultat, u përftuan më shumë se dy mijë hibride, të cilat u futën në trupin e dosës. 186 embrione u zhvilluan në kimera - organizma të përbërë nga qeliza gjenetikisht të ndryshme.

Vetëm 1 qelizë në 10 mijë e embrionit ishte njerëzore, por fakti që qelizat njerëzore zunë rrënjë fare dhe funksiononin si pjesë e një organizmi të vetëm është tashmë hap i madh për shkencën. Më parë, shkencëtarët nuk ishin në gjendje të kryqëzonin një njeri me një kafshë tjetër të madhe. Kjo pengohet, veçanërisht, nga ritmet e ndryshme të zhvillimit të organizmave: për shembull, shtatzënia te njerëzit zgjat 9 muaj, te derrat - mesatarisht 112 ditë.

Në mbarë botën ka mungesë të organeve për transplantim. Njerëzit presin me vite për një transplant organi, disa vdesin pa gjetur kurrë një donator të përshtatshëm. Pavarësisht kësaj, eksperimentet shkencore, të aftë për të zgjidhur këtë problem, shkaktojnë protesta të mëdha publike dhe debate për etikën.

Për shkak të kësaj, Instituti Kombëtar i Shëndetit i SHBA (NIH), agjencia kryesore qeveritare përgjegjëse për zhvillimet mjekësore, refuzoi të financonte eksperimente të tilla në 2015. Në gusht 2016, NIH propozoi heqjen e moratoriumit për këto studime, por kjo ende nuk ka ndodhur.

Embrionet e derrit dhe të njeriut u lejuan të zhvillohen për 28 ditë (kjo periudhë korrespondon me tremujorin e parë të shtatzënisë në një derr). Pasi u vërtetuan se ishin të qëndrueshme, ato u hoqën nga trupi i dosës.

"Kjo është mjaft e gjatë për të kuptuar se si përzihen qelizat e derrit dhe njeriut, por jo mjaftueshëm për të ngritur debate etike rreth kafshëve të rritura të kimerës", tha autori kryesor Juan Carlos Izpisua Belmonte, një profesor në Institutin Salk për Studime Biologjike në SHBA.
Ideja e krijimit të një hibridi njeri-derr për të ofruar transplantim organesh për ata që kanë nevojë është vërtet mahnitëse. Debati për etikën e eksperimenteve të tilla nuk do të shuhet ende. për një kohë të gjatë, nëse ato zbehen ndonjëherë. Në fund të fundit, sot njerëzit që konsumojnë produkte të mishit çdo ditë bashkëjetojnë disi në të njëjtën botë dhe ata që e konsiderojnë të panatyrshme rritjen e kafshëve me qëllimi i vetëm- hani ato.

Bazuar në materialet nga: iflscience.com

Gjenetikët kanë rritur një embrion derri 4-javor me elementet e organeve njerëzore

• Bioteknologji,
• Geek Health

Kimera miu-miu tregon zhvillimin normal të embrionit (B) dhe organeve të brendshme: veshkat, zemrën, mëlçinë, mushkëritë, pankreasin dhe trurin brenda organizmit pritës (C)

Pluripotenca është një veti unike e qelizave burimore embrionale që mund të shndërrohet në ndonjë nga 200 specie të njohura qelizat somatike, në përputhje me programin e dhënë të zhvillimit të embrionit dhe kushte të tjera. Shkencëtarët kanë mësuar t'i marrin këto qeliza nga embrionet njerëzore dhe i kultivojnë ato në laborator. Eksperimente të shumta kanë treguar se qelizat pluripotente ruajnë aftësinë për t'u diferencuar në çdo lloj qelize, duke përfshirë spermën dhe vezët.

Por në kushtet laboratorikeËshtë shumë e vështirë të rritet një organ i plotë nga qelizat burimore, pasi fiziologjia njerëzore është pothuajse e pamundur të rikrijohet nga e para. Shkencëtarët nuk dinë ende se si të programojnë qelizat me një saktësi të tillë. Ne kemi nevojë për një mjedis natyror ku programi për zhvillimin e qelizave në organin e dëshiruar aktivizohet vetë. Mjedisi ideal do të ishte embrioni i njeriut ose primatit, por një testim i tillë është i ndaluar me ligj. Prandaj, shkencëtarët kanë gjetur një rrugëdalje në përdorimin e embrioneve të kafshëve fiziologjikisht afër njerëzve - derrave dhe bagëtive. Në vendet e zhvilluara, eksperimentet në këto embrione lejohen ende.

Kimerat - organizmat që përbëhen nga qeliza gjenetikisht heterogjene - janë të shkëlqyera për zgjidhjen e këtij problemi. Kimerat mund të rritin organe nga një organizëm tjetër. Një numër eksperimentesh të tilla u kryen nga një grup shkencëtarësh nga Instituti Salk për Kërkime Biologjike (Kaliforni). Në veçanti, ata arritën për herë të parë të krijonin një kimerë të embrionit të derrit me elementet e organeve njerëzore.

Kimerat janë organizma shumë interesantë me pikë shkencore vizion. Ato mund të bëhen një mjet i vlefshëm për kërkimin shkencor, me potencial për përdorim në provat klinike dhe transplantim organesh.

Tani situata me organet e donatorëve është shumë e tensionuar. Për shembull, koha mesatare e pritjes për një veshkë është rreth 10 vjet. Jetëgjatësia mesatare në dializë është 5 vjet. Nëse teknika e rritjes së kimerave është e përsosur, atëherë një veshkë e përshtatshme mund të rritet shumë më shpejt, ndërsa personi është ende gjallë.

Duke përdorur teknikën e redaktimit gjenetik CRISPR-Cas9 dhe teknologjitë më të fundit Përpunimi i qelizave staminale, shkencëtarët implantuan me sukses qelizat burimore në embrione dhe rritën organe të ndryshme të miut - pankreasin, zemrën dhe sytë - te miu. Ky eksperiment konfirmoi realizueshmërinë konceptuale të kësaj metode të marrjes së organeve të donatorëve.

Studiuesit më pas implantuan qeliza njerëzore pluripotente në embrionet e derrit, duke studiuar zhvillimin e indeve dhe organeve njerëzore. Ky është hapi i parë drejt një kërkimi më të detajuar në rritjen e organeve njerëzore në organizma të tjerë që janë të përshtatshëm për nga madhësia, fiziologjia dhe anatomia.

Në vitin 2015, një ekip shkencëtarësh të udhëhequr nga Izpisua Belmonte krijoi kimerën e parë duke ndjekur zhvillimin e qelizave njerëzore në një embrion të paqëndrueshëm miu. Tani ata kanë shkuar më tej, duke përdorur teknikën e modifikimit të gjeneve CRISPR-Cas9 për të drejtuar zhvillimin e qelizave pluripotente në organe specifike.

Duke përdorur redaktimin gjenetik CRISPR-Cas9, shkencëtarët ndryshuan embrionin pritës duke fikur gjenet që janë përgjegjëse për zhvillimin e një organi specifik - për shembull, pankreasit. Qelizat burimore nga një kafshë tjetër (miu) me një gjen aktiv të pankreasit vendosen më pas në embrion. Vetë embrioni zhvillohet absolutisht normalisht në trupin e nënës surrogate, me përjashtim të faktit që ka një pankreas të huaj.

Pikërisht të njëjtat eksperimente u kryen me organe të tjera në kimerën e miut dhe miut - sytë dhe zemrën. Shkencëtarët zbuluan gjithashtu se qelizat pluripotente të miut formuan papritur një fshikëz të tëmthit në embrionin e miut, një organ që mungon tek minjtë. Kjo tregon se qelizat pluripotente të dhuruesit përjetojnë ndikim të fortë organizmin pritës dhe të miratojë programet e tij të zhvillimit.

Megjithatë, rritja e organeve njerëzore nga derrat nuk do të jetë e lehtë. Shkencëtarët po nxjerrin në pah një sërë vështirësish që lindin kur kryqëzohen organizma të gjallë shumë të ndryshëm, si njerëzit dhe derrat. Vështirësi të tilla nuk ekzistojnë kur rriten organet në organizma gjenetikisht të ngjashëm. Për shembull, periudha e shtatzënisë për njerëzit dhe derrat ndryshon shumë (për derrat është 112 ditë).

Megjithatë, një eksperiment me organet e njeriut në embrionet e derrit u krye. Pararendësit e indeve njerëzore filluan të krijohen dhe zhvillohen derisa embrioni ishte katër javësh, megjithëse jo me të njëjtat ritme suksesi si kimera e miut dhe miut. Vetëm mbijetoi sasi e vogël qelizat - dhe ato qartësisht nuk u zhvilluan në asgjë të qëndrueshme. Eksperimenti u ndërpre për të vlerësuar sigurinë dhe efektivitetin e teknologjisë.

Shkencëtarët pranojnë se qëllimi përfundimtar i kërkimit me kimerat mund të jetë kultivimi i organeve dhe indeve njerëzore në shkallë industriale, por kjo është një perspektivë shumë e largët. Në vitet e ardhshme, kërkimet në këtë fushë do të kenë rëndësi teorike dhe jo praktike. Ato do të ofrojnë një kuptim më të mirë të zhvillimit embrional të njeriut dhe do të ndihmojnë në studimin e disa sëmundjeve që nuk mund të studiohen në asnjë mënyrë tjetër.