Frøens metamorfose er en fascinerende proces, der er blevet bredt undersøgt af forskere gennem årene. Vi ved alle, at det er en væsentlig del af udviklingen af de fleste padder - både anuraner og caudater - men hvilke underliggende processer sker ud over morfologiske ændringer i haletudsen?
I dag dissekerer vi amfibiers metamorfose fra et fysiologisk og hormonelt synspunkt, og til dette vil vi gøre brug af professionelle undersøgelser. Fortsæt med at læse, for de oplysninger, der indsamles i de følgende linjer, vil overraske dig.
Hvad er metamorfose?
Metamorfose kaldes en biologisk proces, hvorved et dyr udvikler sig fra fødsel til modenhed gennem store strukturelle og fysiologiske ændringer. I modsætning til andre levende væsener øger afkomene, der gennemgår metamorfose, ikke kun deres celler på vævsniveau, der er snarere en differentieringsproces i dem.
Ændringer under processen
Når det drejer sig om frøer og padder, forvandles haletudsen, der har et fuldstændigt vandlevende liv, til en voksen jordbaseret eller semi-akvatisk prøve -som sædvanlig-. Dette kræver en række væsentlige morfologiske ændringer, da livet på land byder på en række udfordringer, der er meget forskellige fra dem i vandmiljøet.
Larverne mangler øjenlåg og har bruskskeletter, sidelinjesystemer, gæller til åndedræt og en lodret flad hale, som de bruger til svømning. Disse strukturer ændres eller går tabt under metamorfose. Blandt de mest væsentlige ændringer finder vi følgende:
- Tab af spidse tænder -ideal til at skrabe grøntsager på sten, som de fodrer med.
- Regression af gællerne og reabsorption af svømmehalen.
- Dannelse af bagbenene, efterfulgt af forbenene og skabelsen af dermal kirtler.
- Udskiftning af en bruskskalle til en knoglet, med cefaliske modifikationer tilpasset jagtinsekter.
- Udvidelse af lungerne og sanseorganerne til udvikling på land.
Vi kunne fortsætte med at liste ændringer i lang tid, da det anslås, at en frøhaletudse gennemgår i alt 46 faser, før han bliver voksen. Alligevel synes vi, at den generelle idé er klar: ændringen af liv til jorden kræver en række drastiske og fascinerende ændringer.
Spørgsmål om hormoner
Som det fremgår af undersøgelser offentliggjort i tidsskriftet Natur, det vigtigste element for frøens metamorfose er skjoldbruskkirtelhormon (TH), hovedregulatoren for post-embryonisk biologisk metabolisme af næsten alle hvirveldyr. For eksempel gennemgår amfibie larver fodret med pattedyrs skjoldbruskkirtelaffald tidligt metamorfose.
Dette klare forhold fremgår også af følgende måde: Hvis skjoldbruskkirtlen fjernes fra en haletudse, vil den aldrig gennemgå en metamorfoseproces. I disse tilfælde, larven vokser kontinuerligt, men udvikler sig aldrig til en voksen form.
Her er nogle af de væsentlige egenskaber ved skjoldbruskkirtelhormon under denne proces:
- Skjoldbruskkirtelhormonet virker direkte og lokalt. Det vil sige, at den reagerer på en bestemt og målrettet måde på det væv, der kræver ændringer.
- Skjoldbruskkirtelhormonets virkning bestemmes af andre hormoner. Andre stoffer, såsom prolactin eller eksogene kortikosteroider, fremskynder eller hæmmer virkningen af HT afhængigt af deres koncentrationer.
- Skjoldbruskkirtelhormonreceptorer spiller en væsentlig rolle i de morfologiske ændringer af metamorfose.
Vi kommer heller ikke til at udvide os for meget med biokemiske mekanismer, da nogle termer ligger uden for informationsområdet. Alligevel burde en idé være klar: TH -koncentrationen modulerer de ændringer, frølarverne gennemgår under metamorfose.
Hvad sker der, når et padde ikke gennemgår metamorfose?
I et par caudate padder, såsom axolotl, forbliver larverne i denne tilstand for livet. Alligevel er de i stand til at reproducere og udføre alle de relevante vitale funktioner: Dette fænomen er kendt som neoteny.I disse tilfælde udskiller hypofysen ikke de essentielle forbindelser for at give anledning til HT.
På den anden side ser det ud til, at nogle frøer er født fuldstændige, som om de ikke havde forandret sig. Dette er ikke tilfældet, hvad der sker er, at de gennemgår denne proces i ægget, et begrænset vandigt medium. Så vidt vi ved, Der er ingen frø, der naturligt forbliver i larvestatus i hele sit liv.
Tadpoles med mutationer, der ikke tillader dem at metamorfose vokser overdrevent, indtil de dør for tidligt.
Som vi har kunnet se på disse linjer, rummer frøens metamorfose mange flere hemmeligheder, end du måske først troede. Fra den hormonelle handling til de morfologiske ændringer, dette medfører, vi står over for en imponerende proces som få andre i naturen.