علم الاجنة
Embryology
أعداد
أ. د.إبراهيم بشارة محمد إبراهيم
كلية العلوم الزراعية
قسم الانتاج الحيواني
جامعة كردفان
قال الله تعالي :
(يَخْلُقُكُمْ فِي بُطُونِ أُمَّهَاتِكُمْ خَلْقًا مِنْ بَعْدِ خَلْقٍ فِي ظُلُمَاتٍ ثَلاثٍ ذَلِكُمُ اللَّهُ رَبُّكُمْ لَهُ الْمُلْكُ لا إِلَهَ إِلا هُوَ فَأَنَّى تُصْرَفُونَ} [الزمر: 6].
مقدمة تاريخية:
مرّ تاريخ علم الأجنة بثلاث مراحل أساسية هي المرحلة الوصفية ومرحلة علم الأجنة التجريبي ومرحلة التقنية واستخدام الأجهزة.
1-المرحلة الوصفية أو علم الأجنة الوصفي:
تعود إلى أكثر من ستة قرون قبل الميلاد وتستمر حتى القرن التاسع عشر.وتم خلالها وصف الملاحظات الخاصة بظاهرة تطور الجنين. وقد وُجدت بعض السجلات المدونة من قشرة السلالات الفرعونية الرابعة والخامسة والسادسة في مصر القديمة حيث كان الاعتقاد بأن للمشيمة خواص سحرية خفية.
كانت فكرة نشوء الجنين من كتلة عديمة الشكل ناتجة من اندماج المني مع دم الحيض هي الشائعة و التي قدمها أرسطو (Aristotle) في القرن الرابع قبل الميلاد , ثم كتب جالينوس في القرن الثاني بعد الميلاد عن المشيمة وأغشية الجنين في كتاب بعنوان " عن تكوين الجنين" “On the formation of the foetus”, ومنذ ذلك الوقت لم يتم تدوين أي تطورات تذكر في هذا الشأن فيما عدا ما خطه ليوناردو دافنشي في القرن الخامس عشر , ووضعه أول رسومات دقيقة عن الرحم خلال الحمل وعن الأغشية الجنينية المصاحبة للحمل . ففي بداية القرن السابع عشر وبالتحديد في عام 1604 , قدم فابرشيوس (Fabricius ) بعض الرسوم الممتازة لنشوء جنين دجاجة , وفي عام 1651م افترض ويليام هارفي ( ( William Harvey , أحد تلاميذ فابرشيوس , أن أجنة الأيل الأسمر يفرزها الرحم و ذلك بسبب عدم تمكنه من رؤية مراحل تكوينها المبكرة ثم قدم هارفي(Harvey ) نظرية جديدة تلخص بحثه و هي أن كل شيء ينشأ من البيضة , وفي عام 1672 , فند دي جراف (De Graaf) نظريات أرسطو (Aristotle) عن الإخصاب وقام بوصف حجيرات ضئيلة في رحم الأرنب واستنتج ضرورة مجيئها من الأعضاء التي سماها المبايض, و بلا أدنى شك , فهذه الحجيرات الضئيلة هي ما تعرف الآن بالأكياس الأريمية (( Blastocysts , كما وصف أيضا جريبات حويصلية في المبيض , والتي مازالت تسمي جريبات جراف (Graafian follicles ) علي شرفه , إلا أنه اعتبر خطئا أن هذا الجريب هو البيضة , و في نفس الوقت , عام 1672 , ظهر مارشيللو مالبيجي (Marcello Malpighi ) علي الساحة و قام بنشر رسومات عن نشأة جنين الدجاجة , و في عام 1675 , قام بدراسة بيض الدجاج الغير ملقح وافترض وجود دجاج قزم داخل البيض .
وأما في القرن السادس عشر وما بعده فقد مهّدت أبحاث "فيسالبوس" و"فابريسيوس" و"هارفي" لبدء عصر الفحص المجهري، وفي عام 1677 , استخدم أنطوني فان لوفينهوك (Antony van Leeuwenhoek ) مجهر أولي بسيط , في دراسة مني الذكر بعد أن استشاره طالب بكلية الطب وهو جون هام (JohanHamm ) عن رأيه في كائنات مجهرية لاحظها أثناء فحصه لمني مرضى يعنون من قذف ليلي للسائل المنوي , ويعتبر جون هام (Johan Hamm ) المكتشف الحقيقي للحيوان المنوي كونه أول من رآه وتنبه لوجوده ولكنه اعتبر أن وجوده دليلا علي المرض . ولقد أهتم لوفينهوك (Leeuwenhoek) بتلك الكائنات المجهرية ومن ثم أعلن اكتشاف اكتشاف الحوين المنوي , ثم نشر لوفينهوك (Leeuwenhoek) في عام 1678 الحوينات المنوية في الإنسان والكلب حيث تم اكتشاف الحيوان المنوي عن طريقهما ( "هام" و"فان لوفينهوك" ). إلا أن اختراع المجهر لم يكن كافياً لبيان تفاصيل تكوين الحيوان المنوي. ومن منتصف القرن السابع عشر إلي منتصف القرن الثامن عشر , سادت نظرية التخلق المسبق لنشأة الإنسان أو ما يسمى Theory of Preformation والتي تفترض أن الكائنات تحتوي بداخلها كل أجيالها التالية علي شكل مماثل لها تماما ولكن علي صورة مصغرة جداً (قزم) وكان هناك مدرستين للرأي حسب هذه النظرية :
1- أحادية البويضة: ويفترض وجود الجنين القادم علي شكل مخلوق قزم تام الخلقة في داخل بويضة الأنثى وأن الحيوان المنوي يعمل فقط علي تنشيط نمو البويضة , وكان المؤيدون لهذا الرأي يعتقدون أن الأنثى تحمل بويضات مذكرة وأخرى مؤنثة وأن نوع النسل يتم تحديده قبل حدوث الحمل .
2- أحادية الحوين المنوي:ويفترض وجود الجنين القادم علي شكل مخلوق قزم تام الخلقة في داخل الحوين المنوي للذكر , وأنه ينمو ويكبر في الحجم بعد دخوله البويضة , وكان المؤيدون لهذا الرأي يعتقدون أن مشاركة الأنثى الوحيدة في النشاة هي بتقديم الرحم كوعاء لنمو هذا المخلوق القزم بداخل الحوين المنوي .
و بعد اكتشاف الميكروسكوب بفترة, و بالتحديد في عام , 1694 قدم نيكلاس هارتسوكر رسما للحوين المنوي و يظهر في رأس الحوين صورة إنسان قزم ومكتمل التخلق تماما ولقد أثبت هذا الرسم أن المجهر المستخدم ذلك الوقت لم يكن قادرا علي إظهار التفاصيل الدقيقة لهذه الكائنات , وبالتالي قام العلماء باستكمال الصورة حسب تخيلاتهم , إلا أن هيمنة نظرية التخليق المسبق (preformation theory ) عليهم , جعلتهم ,كما تصور هارتسوكر , يعتبرون أن الحوين المنوي يحتوي علي إنسان قزم ومكتمل التخلق تماما وأنه ينمو بعد دخوله إلي البييضة حيث يصل إلي الحجم الطبيعي عند تمام الحمل . وعلي النقيض من المؤيدين لنظرية التخليق المتعاقب (Epigenesis theory ) والتي تفترض أن النشاة تكون من مادة عديمة الشكل عن طريق نمو وتمايز خلايا متخصصة , كان المؤيدون لنظرية التخليق المسبق يدعون أن النشأة كلها وبالذات خلق الإنسان , كانت مسبقة الخلق وقت النشأة بحيث تكون الأجيال المتعاقبة كلها جميعا داخل بعض البعض , جيل داخل جيل , أصغر فاصغر ولكن مع اكتمال خلقه وتماثله تماما مع البالغين أنفسهم.
وخلال النصف الثاني من القرن الثامن عشر , بدأت نظرية التخليق المسبق في الانهيار عندما قدم كاسبر فريدريخ وولف. في عام 1759 تفنيدا لنظرية التخلق المسبق بشقيها ( الجنين القزم الكامل النموداخل الحوين المنوي أو داخل ببيضة المرأة) , حيث لاحظ أن أجزاء الجنين تنشأ من كريات صغيرة ربما تكون الأكياس الأريمية و اقترح أن البيضة المخصبة تقوم بإنتاج طبقات من الخلايا و منها ينشأ الجنين , و يحدد التركيب الوراثي للبيضة المخصبة الأنواع الأساسية الممكنة لوحدات بناء الكائن الحي وطريقة تنظيمها, ولقد شكلت أفكاره أساسا لنظرية التخليق المتعاقب epigenesis theory والتي تنص علي حدوث النشأة عنطريق نمو وتمايز خلايا متخصصة و في النهاية.
و في عام1780 انتهي جدل التخليق المسبق عندما أثبت لازاروو سبالا نزاني ضرورة كلا منالحوين المنوي والبيضة لنشأة فرد جديد , و أنشأ تقنيات التلقيح الصناعي في الكلاب واستنتج أن الحوين المنوي هو عامل الإخصاب , و كان أول من راقب تأثيرات درجات الحرارة المنخفضة علي الحوين المنوي البشري, وبالرغم من اظهاره للدور الأساسي للحوين المنوي في التكاثر , إلا أنه ظل مؤمنا بمبدأ أحادية البويضة. و في عام 1827 , اكتشف كارل إرنيست فون باير بويضات الثدييات و قدم وصفا للبييضةداخل الجريب المبيضي في الكلب ولاحظ انقسام الخلية الملقحة في أنبوبة (بوق) الرحم و الكيس الأريمية فيالرحم , وتمكن من تمييز نمو طبقات الجنين والتي تنشا منها اعضاء الجنين وأيضاً اعتبر خلايا الحوينات المنوية مثل الطفيليات .
و في عام 1840 , أوضح مارتين باري مفهوم دخول الحوين المنوي إلي داخل البيضة , و في عام 1859 , أكد تشارلز داروين أن ظاهرة الوراثة هي السبب في الاختلاف بين أفراد أي نوع من الكائنات وأنهاعامل مهم للارتقاء , وفي عام 1865 , أسس جريجور مندل قوانين الوراثة , و في عام 1866 , ادعي إيرنست هيكيل
أن أفراد جميع أنواع الفقريات ( الحيوانات ذات العمود الفقري) تمر خلال مراحل جنينية متماثلة , ولتوضيح ذلك قام بنشر رسومات لأجنة من أجناس مختلفة ( الإنسان , الأرنب , العجل , الخنزير, الدجاج , السلحفاة , السمندر , السمك) , وافترض فيها أن المراحل المبكرة من نشأة أجنة جميع هذه الأنواع متماثلة علي نحو وثيق .
, وفي عام 1875 , استنتج أوسكار هيرتويج , من خلال دراسته للتكاثر في قنفذ البحر , أن الإخصاب في الحيوان والنبات يتكون من اندماج مادي لنواتين يقدمهما الذكر والأنثى الوالدين , وفي عام 1877 , أعلن هيرمان فول عن مشاهدة اختراق الحوين المنوي لقنديل البحر للبيضة , و لقد استطاع رؤية انتقال نواة الحوين المنوي الكاملة إلي البيضة وتحولها إلي النواة الأولية الذكرية , ثم شاهد فلمنج الصبغيات في عام 1878 , واقترح أهميتها في عملية الإخصاب , وفي عام 1883 , لاحظ فون بيندن أن الخلايا الجرثومية الناضجة تحتوي علي عدد أقل من الصبغيات .
2- مرحلة علم الأجنة التجريبي:
بدأت هذه المرحلة في أواخر القرن التاسع عشر حتى الأربعينات من القرن العشرين حيث قفزت أبحاث العالم "فون باير" بعلم الأجنة من مرحلة التجارب والمشاهدات إلى مرحلة صياغة المفاهيم الجنينية، كما طور العالم "روس هاريسون" تقنية زرع الحبل السري وبدأ "أوتو واربوغ" دراساته عن الآليات الكيميائية للتخلق، ودرس "فرانك راتزي ليلي" طريقة إخصاب الحيوان المنوي للبويضة، كما درس "هانس سبيما" آليات التفاعل النسيجي كالذي يحدث خلال التطور الجنيني، ودرس "يوهانس هولتفرتر" العمليات الحيوية التي تُظهِر بعض الترابط بين خلايا الأنسجة فيما بينها أو بينها وبين خلايا الأنسجة الأخرى.
وبالقرب من نهاية القرن التاسع عشر , كان العالم الألماني ويلهيام روو الأب الروحي لعلم الأجنة التجريبي-
أول من قام بالمعالجة المباشرة للأجنة وملاحظة تأثير هذه المعالجات عليها , وفي عام 1888 , و من خلال تجربة علي بيض الضفدع , افترض روو ((Roux أن البيضة المخصبة تستقبل مواد تمثل مختلف صفات الكائن الحي , والتي بمجرد انقسام الخلية تنتظم في صفوف علي الصبغيات , إلا أنها لا تتوزع بالتساوي إلي الخلايا الوليدة من الانقسام , و بهذا التوزيع النوعي يتقرر مصير الخلايا و الخلايا المنشأة منها لأن بعض هذه المواد المحدِدة للصفات يتم فقدانها مع كل انقسام للخلية , وخلافا لذلك , أقر عالم ألماني آخر و هو هانز دريتش في عام 1892 , من خلال دراسته لأجنة قنفذ البحر , أنه عند عزل أي خلية ناتجة من انقسام الخلية المخصبة (أثناء مرحلة الأربع خلايا) فإنها تنشأ أيضا بشكل طبيعي و استنتج أن كل خلية منها تحتفظ بكافة إمكانيات النشوء والتي تتميز بها الخلية المخصبة الأولي, ولقد استمر هذا الصراع بين الرأيين المتضادين في آلية النشوء , حتى استقر الأمر إلي صالح تأويل دريتش بعد العديد من التجارب علي عزل الخلايا , و في نهاية القرن التاسع عشر , تم إثبات أن المعلومات الوراثية تتوزع بالتساوي علي كل الخلايا وبالرغم من ذلك , فقد ظل دورها في عملية نشأة الجنين غامضا.
وفي عام 1924, تمكن عالم الأجنة الألماني هانز سبيمان و تلميذه هايلد مانجولد من اكتشاف أن النسيج الأوسط ( ميسودرم) في الجنين الغير متمايز هو الذي يمكنه أن يحُث ظهور المحور الأولي ( المخ والحبل الشوكي ) من طبقة الأديم الظاهري ( اكتودرم) وأطلقا عليها أسم المُخلِق الجنيني (( Embryonic organizer, ولقد ظلت طبيعة هذا المخلق الجنيني و عملية الحث الجنيني (Embryonic induction) غامضة حتى السنوات الحديثة. و يعتبر التقدم الحالي في إدراك الحث الجنيني أثناء نشأة الجنين نتيجة للبحوث علي مجموعة من جزيئات البروتين تسمي بعوامل النمو( Growth factors ) , والتي اكتشفت في الخمسينات بواسطة ريتا ليفي مونتاسيني و فيكتور هامبورجر ولقد تم اكتشاف عدد كبير من عوامل النمو و التي تلعب وظائف هامة في العديد من عمليات النشوء بما فيها الحث الجنيني.
3- مرحلة التقنية واستخدام الأجهزة:
وتمتد هذه المرحلة من الأربعينات إلى يومنا هذا، وقد تأثرت تأثراً بالغاً بتطور الأجهزة الطبية مما كان له التأثير القوي على مسار البحوث العلمية.
فلقد كان اكتشاف المجهر الإلكتروني وآلات التصوير المتطورة وأجهزة قياس الشدة النسبية لأجزاء الطيف، وكذا ظهور الحاسوب ومجموعة الكشف عن البروتينات والأحماض النووية، كل هذه كانت عوامل سمحت للعلماء بإجراء تجارب كانت تبدو قبل سنوات فقط من الأحلام الخيالية حيث تم التوصل إلى فهم ووصف دقيق لمراحل التخلق الجنيني بفضل كل هذه الأجهزة الحديثة.
تعريف علم الاجنة:
هو دراسة النمو والتمايز (التحولات الانقسامية) للفرد من مرحلة الخلية البيضية المخصبة المفردة الي مرحلة الكائن الحي المعقد.
هو عبارة عن التغيرات الواسعة التي تظهر خلال مراحل نمو وتطور الكائن الحي من مرحل البيضة المخصبة الي مرحلة الكائن الحي التام.
هو دراسة تنامي الجنين و تشكل أعضائه و الآليات التي تتضمن عملية تناميه و تطوره.
أحيانا يتوسع ليصبح علما مقارناً يقارن التطور الجنيني عند الفصائل الحيوانية المختلفة او التأثير الخلوي أثناء عملية تنامي الجنين . أويكون محدد بالظواهر التي تظهر قبل الميلاد.
q يمكن دراسة علم الاجنة من خلال:
1-ontogeny التي تتعامل فقط مع تطورالفرد فقط) مراحل تكوين الفرد الجنينية (من بداية تكوين الامشاج المذكرة و المؤنثة والإخصاب والتفلج والتبطين وتكوين الأعضاء المبكرة الى تكوين فرد يشبه الأبوين )
2-phylogeny تركز علي التطور الذي حدث في المملكة الحيوانية )مثل دراسة تكوين جنين الإنسان من بداية الإخصاب الى الولادة(
ينقسم علم الاجنة الي :
1- التطور الوجودي:
هو يعني العمليات الداخلة في تحول الزايجوت الي كائن حي جديد.
2- التطور النشوئي أو النشوء:
يعني التحولات التاريخية التدريجية للحياة التي تبدأ بسيطة في التنوع حتي تصل الي مرحلة التعقيد.
ان عملية التطور الوجودي والنمو الفردي للجسم لاتنحصر في النواحي التركيبية فقط بل تشمل النواحي الوظيفية والفسيولوجية وبالتالي ان النمو الجنيني للفقاريات يتضمن عدة عمليات متتابعة ، تشمل تغيرات مستمر تتكون من خلالها أجزاء الحسم المختلفة من البيضة المخصبة.
1. مراحل التكوين الجنيني في طوائف الحيوان
2. تكوين الامشاج Gametogenesis
3. الاخصابFertilization
4. التبطينGastrulation
5. التمييز النسيجي Differentiation
6. تكوين الاعضاءOrganogenesis
بصورة عامة يتناول علم الاجنة دراسة التكوين المبكر للكائنات الحية.
كل كائن حي له القدرة علي انتاج افراد جديدة تشبه الابوين يضمن بها حفظ نوعه من الانقراض.
وعلي هذا يتم حفظ النوع من الانقراض من خلال عمليات التكاثر الذي ينقسم الي:
1- تكاثر لاجنسي Asexual reproduction
2- تكاثر جنسي Sexual reproduction
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق