biologi pembangunan adalah studi tentang proses evolusi yang terlibat dalam pembentukan organisme multisel dari konsepsi, kelahiran, pertumbuhan, penuaan dan kematian.
Proses-proses ini dikenal di dunia ilmiah sebagai ontogeni, sebuah istilah yang menggambarkan semua langkah yang dilalui makhluk hidup dari asalnya hingga perkembangan penuhnya.
Sumber: atlasdeanatomia.com
Pentingnya biologi perkembangan terletak tidak hanya dalam membuat proses pembentukan makhluk hidup diketahui secara mendalam, tetapi juga dalam mengantisipasi dalam beberapa kasus kemungkinan munculnya anomali genetik, berkat kemajuan ilmiah yang muncul di bidang ini.
Indeks artikel
Sejarah biologi perkembangan
Pertanyaan besar tentang asal usul dan evolusi kehidupan telah menghantui para filsuf dan ilmuwan, yang dalam upaya memahami proses evolusi menghasilkan hipotesis dan penemuan penting dalam bidang biologi perkembangan, bahkan sebelum disebut demikian.
Teori Preformasionisme
Itu adalah hipotesis genetik lama yang memastikan bahwa makhluk hidup telah sepenuhnya terbentuk dalam fase yang paling kecil dan perkembangannya terjadi melalui pertumbuhan makhluk itu. Orang Yunani Leucippus dari Miletus (abad ke-5 SM) dan Democritus (abad ke-5 SM) adalah pelopor utamanya.
Teori generasi spontan
Filsuf Yunani Aristoteles (384 SM – 322 SM), yang dianggap sebagai bapak biologi, menunjukkan bahwa kehidupan terjadi dalam dua cara: melalui reproduksi seksual, menanggapi rancangan Tuhan pencipta; dan melalui generasi spontan .
Teori generasi spontan, mengusulkan bahwa kehidupan dihasilkan oleh kekuatan yang dibentuk oleh penyatuan tanah, udara, air dan api. Misalnya, Aristoteles berpikir bahwa lalat berasal dari daging busuk dan beberapa serangga lahir dari kayu, daun, atau kulit binatang.
Dan meskipun hari ini sulit dipercaya, teori ini adalah yang paling diterima untuk waktu yang lama, sampai ilmuwan Louis Pasteur (1822-1895) menetapkan apa yang sekarang dikenal sebagai hukum biogenesis, yang prinsipnya memastikan bahwa makhluk hidup hanya dapat berasal dari makhluk hidup lain.
Telur dan asal usul kehidupan
Jauh sebelum kontribusi Pasteur, dokter Inggris William Harvey (1578-1657) mempelajari perkembangan telur ayam dan menyimpulkan bahwa semua makhluk hidup berkembang biak dengan cara yang sama.
Dia menerbitkan teorinya dalam karyanya Latihan tentang generasi hewan (1651) di mana untuk pertama kalinya diusulkan bahwa manusia bereproduksi melalui pembuahan telur. Dari sana ia memperluas penelitiannya ke analisis mamalia.
Perubahan selama pertumbuhan
Dokter Jerman, Caspar Friedrich Wolff (1733-1794), yang dikenal sebagai pendiri embriologi, mengemukakan dalam karyanya Theoria Generationis (1759) dan Deformatione Intestinorum (1769) bahwa perkembangan makhluk hidup berasal dari diferensiasi yang dihasilkan secara bertahap. .
Teorinya menyangkal teori preformationisme, dengan menjelaskan bahwa ada unsur-unsur dalam tahap dewasa yang tidak ada selama fase embrionik, itulah sebabnya ia menyimpulkan bahwa unsur-unsur ini terbentuk seiring waktu.
Mendel, bulu babi dan tabung reaksi
Salah satu kontribusi paling signifikan datang dari percobaan pembuahan yang dilakukan pada akhir abad ke-19 pada bulu babi, karena ditemukan bahwa telur yang dibuahi mengandung unsur-unsur dari kedua orang tua yang disatukan dalam nukleus.
Pada tahun 1865, Gregor Mendel (1822-1884) mempresentasikan penelitiannya yang sekarang dikenal di seluruh dunia sebagai Hukum Mendel, di mana ia menjelaskan pewarisan genetik yang diturunkan dari ayah ke anak.
Pada tahun 1978, dunia telah memiliki manusia pertama yang lahir secara in vitro dan hari ini dipahami bahwa generasi makhluk hidup membutuhkan kombinasi unsur-unsur dari dua individu dari spesies yang sama untuk menghasilkan yang lain dengan karakteristik yang sama.
Secara ilmiah, juga dipahami bahwa organisme terdiri dari sel-sel yang berasal dari penggandaan sel induk.
Studi dan aplikasi biologi perkembangan
Mempertimbangkan bahwa para ilmuwan sudah mengetahui bagaimana makhluk hidup diproduksi, biologi perkembangan saat ini difokuskan untuk melakukan studi tentang proses yang berkembang selama pembentukan dan pertumbuhan.
Para ahli biologi perkembangan menjelaskan bahwa ada dua jenis reproduksi: seksual, yang melibatkan partisipasi dua individu dari jenis kelamin yang berbeda; dan aseksual di mana satu organisme menghasilkan individu lain, menghasilkan salinan tanpa pertukaran materi genetik.
Contoh dari jenis reproduksi ini terjadi pada bakteri Escherichia coli atau amuba.
Setelah aktivitas seksual atau aseksual, biologi perkembangan memulai pekerjaannya dengan berfokus pada objek studi berikut:
Pertumbuhan sel
Proses ini dimulai ketika sel induk membelah menjadi dua, menghasilkan sel anak, dan dari sana fase penggandaan sel yang disebutkan di atas dimulai.
Untuk mencapai ini, molekul DNA memadat dan membentuk kromosom, yang dilihat melalui mikroskop terlihat sebagai struktur berbentuk batang dengan unsur pusat yang membaginya menjadi dua lengan.
Pembedaan sel
Selama diferensiasi sel, sel yang tidak terspesialisasi, yang bukan ibu, menghasilkan jenis sel lain yang akan menjadi bagian dari unsur spesifik makhluk hidup.
Jenis sel tersebut adalah miosit (sel otot), hepatosit (sel hati), sterosit (sel usus) atau neuron (sel sistem saraf ).
Diferensiasi sel juga berdampak pada pembentukan jenis kelamin individu, seperti yang terjadi pada sel-sel garis germinal, yang ditujukan untuk organ genital makhluk yang sedang berkembang.
Gamet jantan dihasilkan dalam garis germinal ini, suatu proses yang disebut spermatogenesis; atau oosit dalam kasus wanita, yang disebut oogenesis.
Morfogenesis
Proses inilah yang memberikan bentuk pada organ dan tubuh organisme secara umum, melalui penciptaan jaringan selama perkembangan embrio.
Tantangan biologi perkembangan
Biologi perkembangan terus mempromosikan penelitian baru yang berkaitan dengan pembentukan makhluk hidup, dengan tujuan memajukan pencegahan penyakit dan anomali.
Para ilmuwan mempelajari pertumbuhan sel abnormal dengan menyelidiki penyakit seperti kanker, yang karakteristiknya didasarkan tepat pada penggandaan sel yang tidak normal.
Untuk alasan ini, memahami proses akan menjawab banyak hal yang tidak diketahui dan mungkin membawa penemuan unsur-unsur yang belum muncul dalam perkembangan kompleks makhluk hidup.
Pertumbuhan sel abnormal Sumber: Wikimedia Commons
Referensi
- Laura Castellano, Guadalupe Martínez, Juan López, Patricia Cuéllar, Jesús García. (2010). Gamet bulu babi sebagai caral studi untuk pembuahan. Diambil dari pdfs.semanticscholar.org
- Biologi perkembangan. (2015). Diambil dari web.uamex.mx
- Mengembangkan biologi logam. (2015). Diambil dari plato.stanford.edu
- Andrea Prokop. (2018). Apa itu biologi perkembangan dan mengapa itu penting? Diambil dari openaccessgoverment.org
- Biologi perkembangan. (2019). Diambil dari nature.com
- Conrad H. Waddington. (2019). Perkembangan Biologis. Diambil dari britannica.com
- Biologi perkembangan. (2019). Diambil dari atlasdeanatomia.com
