Ontogenia para niños
La ontogenia es el estudio de cómo un ser vivo se desarrolla desde su inicio hasta la edad adulta y el envejecimiento. Imagina que es como ver una película de la vida de un organismo, desde que es una pequeña célula hasta que crece y se convierte en un adulto. Esta rama de la ciencia es parte de la biología del desarrollo.
La ontogenia tiene dos funciones muy importantes:
- Crea muchos tipos diferentes de células a partir de una sola célula inicial (llamada cigoto). Luego, organiza estas células en tejidos y órganos, formando el cuerpo del ser vivo.
- Asegura que la vida continúe de una generación a otra, a través de la reproducción.
Contenido
Historia de la Ontogenia
¿Quién acuñó el término "ontogenia"?
El término "ontogenia" fue creado por Ernst Haeckel, un zoólogo alemán, en la década de 1860. Haeckel, que nació el 16 de febrero de 1834, apoyaba mucho las ideas de la evolución de Charles Darwin.
En su libro de 1866, Generelle Morphologie der Organismen (que significa "Morfología general de los organismos"), Haeckel sugirió que el desarrollo de un individuo (ontogenia) repetía, de forma breve, la historia evolutiva de su especie (filogenia). Aunque su idea fue muy leída, no convenció del todo a la comunidad científica.
Más tarde, otros científicos, como el biólogo marino Walter Garstang, propusieron una idea diferente. Garstang dijo que la ontogenia (el desarrollo individual) es la que crea la filogenia (la historia evolutiva de la especie), y no al revés.
Las preguntas de Tinbergen sobre el desarrollo
En 1963, el científico Nikolaas Tinbergen mencionó la ontogenia como una de las cuatro preguntas clave en la biología. Él quería entender cómo cambian las habilidades y el comportamiento de un animal a medida que crece. Tinbergen destacó que es importante diferenciar si un cambio en el comportamiento se debe al ambiente o a factores internos del animal.
Fases del Desarrollo Animal
El desarrollo de un animal pasa por varias etapas importantes:
Fecundación: El Inicio
La fecundación es el momento en que dos células especiales se unen para formar una nueva célula llamada cigoto. Estas células pueden ser iguales o diferentes, como el espermatozoide y el óvulo. El paso principal de la fecundación es la unión de los núcleos de estas células.
Activación: El Despertar
Después de la fecundación, el cigoto se "activa". Esto significa que empieza a dividirse rápidamente en muchas células nuevas.
Embriogénesis: La Formación del Embrión
La embriogénesis es el conjunto de procesos que ocurren desde que el cigoto empieza a dividirse hasta que se forman los órganos. Incluye varias fases:
- Segmentación: Es una serie de divisiones celulares muy rápidas. El cigoto se divide en muchas células más pequeñas llamadas blastómeros. Al principio, estas divisiones ayudan a definir la "polaridad" del futuro animal (dónde estará la cabeza y dónde la cola, por ejemplo). El grupo de células que se forma al principio se llama mórula.
- Blastulación: Es el proceso en el que la mórula se convierte en una blástula. La blástula suele ser una esfera hueca de células. La cavidad central se llama blastocele y está llena de líquido.
- Gastrulación: En esta fase, las células de la blástula se mueven y se organizan para formar las "capas germinativas" o blastodérmicas. Estas capas son como los planos principales del cuerpo:
** Ectodermo: La capa externa, que formará la piel y el sistema nervioso. ** Endodermo: La capa interna, que formará el tubo digestivo y órganos como el páncreas y el hígado. ** Mesodermo: Una tercera capa que se forma entre el ectodermo y el endodermo. Esta capa dará origen a órganos como el corazón, los riñones, los músculos y la sangre.
- Organogénesis: Es el proceso final de la embriogénesis, donde las células de las capas germinativas interactúan y se mueven para formar todos los órganos del cuerpo. Algunas células viajan mucho desde su lugar de origen hasta su destino final.
En el cigoto, hay células especiales llamadas células germinales. Estas células son las precursoras de las células reproductoras. Todas las demás células del cuerpo se llaman células somáticas. Las células germinales viajan a los órganos donde se formarán las células reproductoras, y allí se desarrollan completamente cuando el animal alcanza la madurez.
La embriogénesis termina con la formación de un embrión. Después, el embrión puede pasar por otras etapas (como feto, larva o juvenil) hasta convertirse en un adulto. El ciclo de vida se completa con la reproducción, el envejecimiento y, finalmente, la muerte.
Segmentación: Cómo se Divide el Cigoto
La forma en que el cigoto se divide depende mucho de la cantidad y distribución del vitelo. El vitelo es el material de reserva (como alimento) que hay en el óvulo.
- Si hay poco vitelo, el embrión se convierte rápidamente en una larva que puede alimentarse sola, o la madre le proporciona nutrientes.
- Si hay mucho vitelo, el embrión se alimenta solo de este vitelo hasta convertirse en un individuo joven.
Existen diferentes tipos de huevos según la cantidad y distribución del vitelo:
- Huevo alecítico: Casi sin vitelo.
- Huevo oligolecítico: Con poco vitelo.
- Huevo mesolecítico: Con una cantidad moderada de vitelo.
- Huevo telolecítico: Con mucho vitelo.
- Huevo isolecítico: Vitelo distribuido de forma uniforme.
- Huevo heterolecítico: Vitelo distribuido de forma irregular.
- Huevo centrolecítico: Vitelo concentrado en el centro.
- Huevo endolecítico: Vitelo dentro del huevo.
- Huevo exolecítico: Vitelo fuera del huevo, en otras células.
Tipos de Segmentación
La segmentación puede ser total o parcial, dependiendo de si todo el cigoto se divide o solo una parte.
- Segmentación total (holoblástica): Ocurre en cigotos con poco o moderado vitelo. Todo el cigoto se divide en blastómeros.
- Segmentación parcial (meroblástica): Ocurre en cigotos con mucho vitelo concentrado. Solo el núcleo celular se divide, y los nuevos núcleos se rodean de membranas para formar blastómeros. El vitelo permanece sin dividirse.
Segmentación Holoblástica (Total)
En la segmentación total, los blastómeros pueden ser de igual o diferente tamaño, y pueden organizarse de forma radial o espiral.
- Por tamaño:
** Igual: Todos los blastómeros son del mismo tamaño. ** Desigual: Se forman micrómeros (pequeños) y macrómeros (grandes). Los micrómeros forman el embrión, y los macrómeros contienen el vitelo.
- Por disposición:
** Radial: Los blastómeros se organizan como si siguieran líneas de un mapa (paralelos y meridianos). En este tipo, el destino de las células se decide más tarde. ** Espiral: Los blastómeros se colocan formando un ángulo, creando una forma espiral. Aquí, el destino de las células se decide muy temprano.
Segmentación Meroblástica (Parcial)
En la segmentación parcial, la forma de división depende de cómo se distribuye el vitelo.
- Segmentación discoidal: Ocurre en cigotos con mucho vitelo en un extremo. Solo una parte del cigoto se divide, formando un disco de células (blastodisco) sobre la gran masa de vitelo.
- Segmentación periférica: Ocurre en cigotos con vitelo en el centro. El núcleo se divide varias veces, y los nuevos núcleos migran a la periferia, formando una capa de células alrededor del vitelo central.
Es importante saber que la forma de segmentación no siempre está relacionada con el grupo de animales. Diferentes especies dentro de un mismo grupo pueden tener distintos tipos de segmentación.
Blastulación: La Formación de la Blástula
La segmentación termina con la formación de la blástula. Aunque a menudo se describe como una esfera hueca, hay varios tipos de blástulas:
- Celoblástulas: Son esféricas, con una capa de células (blastodermo) que rodea una cavidad central (blastocele). Se forman por segmentación total.
- Estereoblástulas: Son esféricas y sólidas. Se forman por segmentación total desigual, donde los macrómeros grandes llenan la cavidad central.
- Discoblástulas: Son esféricas y resultan de la segmentación parcial. Los micrómeros forman un disco sobre una gran masa de vitelo.
- Periblástulas: Son alargadas y se forman por segmentación parcial periférica. Los blastómeros forman una capa alrededor de una masa central de vitelo.
Gastrulación: Creando las Capas del Cuerpo
La gastrulación es el proceso en el que la blástula se transforma para formar las capas germinativas. Este proceso varía mucho entre los diferentes grupos de animales.
Modalidades de Gastrulación
- Invaginación (o embolia): La parte inferior de la blástula se pliega hacia adentro, como si empujaras un balón desinflado. Esto forma dos capas: el ectodermo (externa) y el endodermo (interna). El endodermo forma una nueva cavidad, el arquénteron, que será el futuro tubo digestivo.
- Recubrimiento (o epibolia): Las células pequeñas de un polo se multiplican activamente y cubren a las células más grandes del otro polo. Las células que cubren son el ectodermo, y las cubiertas son el endodermo.
- Delaminación: Las células de la blástula se dividen en capas paralelas, formando una capa externa (ectodermo) y una interna (endodermo).
- Inmigración: Algunas células se desprenden del blastodermo y migran hacia el interior, formando las otras capas germinativas.
Existen otras formas menos comunes de gastrulación, pero todas tienen el mismo objetivo: organizar las células en las capas básicas que darán origen a todos los tejidos y órganos del animal.
Ontogenia y Filogenia
La idea de que el desarrollo de un organismo (ontogenia) repite exactamente la historia evolutiva de su especie (filogenia) ya no se acepta completamente. Sin embargo, sí existen algunas conexiones entre la ontogenia y la filogenia debido a la evolución. Por eso, el estudio del desarrollo se usa a veces para entender la historia evolutiva y las relaciones entre diferentes grupos de seres vivos.
Véase también
En inglés: Developmental biology Facts for Kids
- Biología del desarrollo
- Genética del desarrollo
