Durante lo sviluppo embrionale di qualsiasi animale vengono eseguiti processi cruciali per la formazione di nuovi individui. Qualsiasi fallimento o errore durante questo periodo può causare gravi danni alla prole, inclusa la morte del nascituro.
Lo sviluppo embrionale dei pesci è ben noto, grazie al fatto che le loro uova sono trasparenti e l'intero processo può essere osservato dall'esterno utilizzando strumenti come una lente d'ingrandimento. In questo articolo di Better-Pets.net ti insegneremo alcuni concetti sull'embriologia e, in particolare, com'è lo sviluppo embrionale dei pesci?.
Nozioni di base sull'embriologia
Per entrare nello sviluppo embrionale dei pesci, dobbiamo prima conoscere alcuni concetti base dell'embriologia come i tipi di uova e le fasi che compongono lo sviluppo embrionale precoce.
Possiamo trovare diversi tipi di uova, a seconda di come si distribuisce il tuorlo e di quanto ne contiene. Per cominciare, chiameremo uovo la cellula risultante dall'unione di un ovulo e di uno spermatozoo e, tuorlo, l'insieme degli elementi nutritivi che si trovano all'interno dell'uovo e serviranno da cibo per il futuro embrione.
Tipi di uova in base all'organizzazione del tuorlo all'interno:
- uova di isolecitos: il tuorlo è distribuito uniformemente all'interno dell'uovo. Tipico di animali poriferi, cnidari, echinodermi, nemertei e mammiferi.
- Telolecitos uova: il tuorlo è spostato verso un'area dell'uovo, essendo opposta al luogo in cui si svilupperà l'embrione. La maggior parte degli animali si sviluppa da questi tipi di uova, ad esempio molluschi, pesci, anfibi, rettili, uccelli, ecc.
- Uova centrolecitos: il tuorlo è circondato dal citoplasma e, a sua volta, circonda il nucleo che darà origine all'embrione. Si verifica negli artropodi.
Tipi di uova in base alla quantità di tuorlo:
- Uova Oligolecito: sono piccoli e hanno poco tuorlo.
- Uova di Mesolecito: di media grandezza con una moderata quantità di tuorlo.
- Macrolecitos uova: sono uova grandi con una grande quantità di tuorlo.
Fasi tipiche dello sviluppo embrionale
- Segmentazione: in questa fase avvengono una serie di divisioni cellulari che aumentano il numero di cellule necessarie per la seconda fase. Finisce in uno stato chiamato blastula.
- gastrulazione: si ha una riorganizzazione delle cellule della blastula dando origine ai blastodermi (strati germinali primitivi) che sono l'ectoderma, l'endoderma e, in alcuni animali, il mesoderma.
- Differenziazione e organogenesi: dagli strati germinali si formeranno i tessuti e gli organi, fissando la struttura del nuovo individuo.
Relazione tra sviluppo e temperatura
La temperatura è strettamente correlata al tempo di incubazione delle uova nei pesci e al loro sviluppo embrionale (lo stesso avviene in altre specie animali). Di solito c'è un intervallo di temperatura ottimale per l'incubazione, che varia di circa 8°C.
Le uova schiuse all'interno di questo intervallo avranno maggiori possibilità di svilupparsi e raggiungere la schiusa. Allo stesso modo, quelle uova incubate per lunghi periodi a temperature estreme (al di fuori dell'intervallo ottimale della specie) avranno meno probabilità di schiusa e, se lo fanno, gli individui nati possono soffrire gravi anomalie.
Fasi dello sviluppo embrionale dei pesci
Ora che conosci le basi dell'embriologia, tuffiamoci nello sviluppo embrionale dei pesci. I pesci sono telecitico, cioè, provengono da uova di telolecitos, quelle che avevano il tuorlo spostato in una zona dell'uovo.
Fase zigotica
L'ovulo appena fecondato rimane in stato di zigote Fino alla prima divisione, il tempo approssimativo in cui avviene questa divisione dipende dalla specie e dalla temperatura del mezzo. Nel pesce zebra, danio rerio (pesce più utilizzato nella ricerca), la prima segmentazione avviene intorno al 40 minuti dopo la fecondazione. Sebbene sembri che non ci siano cambiamenti in questo periodo, all'interno dell'uovo si stanno verificando processi decisivi per il successivo sviluppo.
Fase di segmentazione
L'uovo entra nella fase di segmentazione quando avviene la prima divisione dello zigote. Nel pesce, la segmentazione è meroblastico, perché la divisione non passa completamente attraverso l'uovo poiché è impedita dal tuorlo, ma è limitata alla zona in cui si trova l'embrione. Le prime divisioni sono verticali e orizzontali all'embrione, sono molto veloci e sincrone. Danno origine ad un cumulo di cellule adagiate sul tuorlo, costituenti il blastula discoidale.
Fase di gastrulazione
Durante la fase di gastrulazione c'è un riarrangiamento delle cellule della blastula discoidale da movimenti morfogenetici, cioè l'informazione contenuta nei nuclei delle diverse cellule già formate, viene trascritta in modo tale da costringere le cellule ad ottenere una nuova configurazione spaziale. Nel caso del pesce, questa riorganizzazione si chiama involuzione. Allo stesso modo, questa fase è caratterizzata da una diminuzione della velocità di divisione cellulare e da una crescita cellulare ridotta o assente.
Durante l'involuzione, alcune cellule della discoblastula o blastula discoidale migrano verso il tuorlo, formando uno strato su di esso. Questo strato sarà il endoderma. Lo strato di cellule rimanenti sul tumulo formerà il ectoderma. Al termine del processo verrà definita la gastrula o, nel caso del pesce, discogastrula con i suoi due strati germinali primari o blastoderma, l'ectoderma e l'endoderma.
Fase di differenziazione e organogenesi
Durante la fase di differenziazione, nei pesci, compare il terzo strato embrionale, situato tra l'endoderma e l'ectoderma, chiamato mesoderma.
L'endoderma invagina formando una cavità chiamata archenteron. L'ingresso a questa cavità sarà rinominato blastoporo e darà origine all'ano del pesce. Da questo punto si possono distinguere i vescicola cefalica (cervello in formazione) e, su entrambi i lati, il vescicole ottiche (occhi futuri). Dopo la vescicola cefalica, il tubo neurale e, su entrambi i lati, i somiti, strutture che alla fine formeranno le ossa della colonna vertebrale e delle costole, i muscoli e altri organi.
Durante questa fase, ogni strato germinale finirà per produrre diversi organi o tessuti, in modo che:
ectoderma:
- Epidermide e sistema nervoso
- Inizio e fine del tubo digerente
mesoderma:
- derma
- Muscolatura, organi escretori e riproduttivi
- Celo, peritoneo e sistema circolatorio
endoderma:
- Organi coinvolti nella digestione: epitelio interno del tubo digerente e ghiandole annesse.
- Organismi preposti allo scambio di gas.
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