Rozwój zarodka, który następnie staje się płodem, to krytyczny czas w życiu każdego z nas. Embriogeneza człowieka (rozwój zarodkowy) przebiega w pewnych etapach bardzo podobnie do rozwoju zarodków wielu innych gatunków zwierząt, a nawet, do pewnego stopnia, roślin!
Od momentu zapłodnienia do chwili narodzin masa ciała dziecka zwiększa się nieco ponad 5 milionów razy! Lecz to nie tylko gwałtowny rozrost komórek stoi u podstaw powstania kompletnego organizmu noworodka. Ważne jest, w jaki sposób różne procesy biologiczne wpływają na różnicowanie poszczególnych, rozwijających się elementów oraz, które z tych elementów ulegają zanikowi.
Dzięki tym modyfikacjom, wytwarzamy inne organy, szkielet i skórę niż ryby, płazy czy ptaki. Gdyby procesy rozwojowe przebiegły w sposób niekontrolowany, moglibyśmy urodzić się z futrem i z ogonem.
W czwartym tygodniu rozwoju zarodka powstają zawiązki kończyn, zawiązki uszu i oczu oraz takie struktury jak łuki skrzelowe, szczeliny i kieszonki skrzelowe. W zarodkach ryb, płazów, gadów i ptaków wyglądają niemalże identycznie. U ssaków łożyskowych, w tym u człowieka, elementy te przekształcają się w części twarzoczaski, kosteczek ucha, krtani i tchawicy, a także grasicy, tarczycy i migdałków, a nawet tętnic.
Nim jednak się wykształcą, do około 9. tygodnia ciąży, u zarodka wyglądają jak skrzela. Gdyby nie zanik poszczególnych elementów oraz różnicowanie w inne struktury, być może rodzilibyśmy się ze skrzelami. Niestety, brak odpowiednich mechanizmów, uniemożliwiłby nam posługiwanie się nimi.
Nie tylko przez obecność struktur skrzelowych zarodek ludzki przypomina embrion ryby lub płaza. Każdy z nas w życiu zarodkowym posiadał ogon. Ten „ludzki ogon” jest częścią zalążka kręgosłupa i pojawia się między 4. a 8. tygodniem ciąży.
Ponad 70 dni po zapłodnieniu, gdy zarodek osiąga długość ponad 4 cm, ogon nie jest już widoczny, bowiem następuje jego częściowy zanik, a także zarastają go zalążki pośladków maleństwa.
Wiele wcześniaków przychodzi na świat z charakterystycznym owłosieniem. Ciało 4-miesięcznego płodu dziecka pokryte jest meszkiem zwanym lanugo. Są to delikatne włoski obecne na całej powierzchni skóry.
Około 32. tygodnia ciąży, to „futerko” zanika i jest zastępowane przez normalne włosy, brwi oraz rzęsy. Płód pozbywa się lanugo i konsumuje je wraz z płynami. Z tego względu, smółka, pierwszy stolec noworodka, ma wyjątkowo intensywną, brunatną barwę.
Już w chwili poczęcia ustala się płeć dziecka. Jednak do pewnego momentu zarówno zarodki żeńskie jak i męskie, posiadają takie same „prastruktury” układu moczowo-płciowego. Prymitywne moczowody obecne u embrionów obu płci nazywane są przewodami Wolffa.
W zarodkach męskich, struktury te przekształcają się w nasieniowody oraz elementy jąder. Natomiast w przypadku zarodków żeńskich, brak odpowiedniego stężenia męskiego hormonu – testosteronu, powoduje, że elementy te zanikają.
Żeńskie organy płciowe rozwijają się z innych struktur, zwanych przewodami Muellera. Podobnie jak w przypadku przewodów Wolffa, wykształcają się one zarówno u i zarodków męskich i u żeńskich. Jednak to u samic ssaków łożyskowych wykształcają się z nich jajowody, macica, i górna część pochwy.
Co ciekawe, płeć męska uwidacznia się 2-3 tygodni szybciej niż żeńska – dopiero ok. 10. tygodnia ciąży można stwierdzić obecność zawiązków gonad żeńskich. Zaburzenia w przemianach struktur prapłciowych mogą doprowadzić do wad płodów.
Do 7. miesiąca ciąży płód jest chudy i niemalże pozbawiony tkanki tłuszczowej. Ostatnie dwa miesiące ciąży zapewniają mu namnożenie adipocytów, czyli komórek tkanki tłuszczowej. Co ciekawe, wszystkie młode ssaków posiadają tkankę tłuszczową brunatną (kolor pochodzi od nagromadzenia w niej mitochondriów), która u człowieka zanika wraz ze wzrostem i rozwojem noworodka.
Jeśli natomiast, stanowiłaby wciąż taki odsetek komórek tłuszczowych w naszym dorosłym życiu, jak w chwili przyjścia na świat, być może moglibyśmy zimować, jak niedźwiedzie. Gatunki, które hibernują na zimę, posiadają tego typu tkanki niezwykle dużo. Dlatego jest ona niekiedy określana mianem gruczołów snu zimowego.
Mięsień sercowy, nim zacznie bić, przypomina swoją anatomią serce ryb oraz płazów. Składa się z zatoki żylnej, jednego przedsionka oraz jednej komory i stożka tętniczego. Dopiero w kolejnych tygodniach przechodzi modyfikacje oraz różnicowanie, które zapewnią wykształcenie budowy serca typowej dla ssaków stałocieplnych – z dwiema oddzielnymi komorami oraz dwoma przedsionkami. Gdyby tak się nie stało, nowo narodzone dziecko, jeśli w ogóle by przeżyło, byłoby zmiennocieplne, jak na przykład żaba.
Kończyny, a raczej wypustki, z których powstaną, pojawiają się około 6. tygodnia ciąży. Komórki, które je tworzą, gwałtownie dzielą się, by wykształcić także palce dłoni i stóp. Nim jednak się rozwiną, są przez jakiś czas połączone błoną pławną, zupełnie jak u płazów czy gadów. W 4. miesiącu ciąży, rączki i nóżki są już prawidłowo rozwinięte.
Bardzo istotne są procesy, które zapewniają zanik pewnych struktur, które obecne są w życiu zarodkowym. U ich podstaw leży apoptoza, czyli innymi słowy zaprogramowana śmierć komórki. Dzięki niej, komórki, które są obecne w niektórych rejonach rozwijającego się płodu w nadmiarze, mogą zostać bezpiecznie wyeliminowane. Tak dzieje się, między innymi, z błonami pławnymi między palcami kończyn górnych i dolnych czy też odcinkiem ogonowym.
Fakt, że do ostatnich dni ciąży, płód znajduje się w środowisku wodnym, nie oznacza, że potrafi oddychać niczym ryba – tlenem rozpuszczonym w wodzie. Maleństwo w łonie matki uzyskuje tlen od matki, poprzez łożysko. Nim jednak wyjdzie na świat, może niejako „trenować” oddychanie, „wdychając” i „wydychając” płyn owodniowy. Choć rozwijające się płuca nie są w stanie go przetwarzać, naukowcy twierdzą, że to „ćwiczenie” uczy płód nawyku wdechu i wydechu, co jest niezwykle istotne już w pierwszych chwilach po narodzeniu.
media
Czy to nie wspaniały, skomplikowany i wyrafinowany świat. Świat z którego powstaje człowiek, mimo że mogłoby powstać całkiem coś innego…
