Ontogenez nədir? Elmi anlayışı, Bioloji Mərhələlər

Hər bir canlı orqanizmin həyat dövründə keçdiyi inkişaf mərhələləri bioloji elmin əsas tədqiqat istiqamətlərindən biridir. Canlıların zigotadan başlayaraq tam formalaşmış, funksional və çoxalma qabiliyyətli fərdlərə çevrilməsi prosesinə ontogenez deyilir. Bu proses bioloji müxtəlifliyin, genetik sabitliyin və təkamülün fundamental əsaslarını təşkil edir. Ontogenez təkcə insanlara yox, bütün çoxhüceyrəli canlılara xas olan mürəkkəb, ardıcıl və genetik olaraq tənzimlənən bir inkişaf silsiləsidir. Hər mərhələ özünəməxsus xüsusiyyətlərə malikdir və bu mərhələlərin bir-biri ilə harmoniyada baş verməsi orqanizmin normal inkişafı üçün vacibdir. Ontogenez təkamül baxımından orqanizmlərin adaptasiyasına, növün davamlılığına və fərdlər arasındakı bioloji müxtəlifliyə zəmin yaradır. Mövzunun hərtərəfli araşdırılması, canlıların təbii inkişaf qanunauyğunluqlarını və bu inkişafın genetik, epigenetik, biokimyəvi və ekoloji mexanizmlərini başa düşmək üçün mühüm əhəmiyyət daşıyır. Tədqiqatçıların ontogenezə marağı, biologiya elminin sürətlə inkişaf etdiyi dövrlərdə bir neçə istiqamətdə daha da güclənmişdir.

Ontogenez Nədir: Elmi Yanaşmanın Mahiyyəti

Ontogenez termini yunan mənşəlidir və “onto” – “varlıq, fərd”, “genezis” – “mənşə, yaranma” anlamına gəlir. Ontogenez dedikdə, orqanizmin bir hüceyrədən – zigotadan başlayaraq tam yetkin fərd olana qədər keçdiyi bütün fərdi inkişaf mərhələləri başa düşülür. Bu proses bir neçə əsas dövrdən ibarətdir və hər bir mərhələ genetik və epigenetik faktorların təsiri altında formalaşır. Ontogenezin ən önəmli cəhəti ondan ibarətdir ki, bütün canlılarda bu prosesin mahiyyəti oxşar olsa da, gedişatı, davamiyyəti və son nəticələri növdən-növə dəyişir. Biologiyada ontogenez adətən iki əsas mərhələyə bölünür: prenatal (doğuşdan əvvəlki) və postnatal (doğuşdan sonrakı) inkişaf. İnsan və heyvanlarda zigotanın bölünməsindən tutmuş, orqan və toxumaların differensiasiyası, embrionun formalaşması, doğuş, böyümə, yetkinləşmə və qocalma mərhələlərinə qədər bütün prosesləri əhatə edir.

Ontogenezin Tarixi və Elmi İnkişafı

Ontogenez anlayışı biologiyada XIX əsrdən başlayaraq elmi araşdırmaların əsas mövzularından biri olmuşdur. Alman embrioloqu K. Bior (Karl Ernst von Baer) və Çarlz Darvin kimi alimlər bu sahədə əvəzolunmaz töhfələr vermişlər. K. Bior embriologiya sahəsində aparılan tədqiqatlarla ontogenezin mərhələlərini ilk dəfə sistemləşdirərək, “Baer qanunlarını” irəli sürmüşdür. O, göstərmişdir ki, embrion inkişafı zamanı əvvəlcə ümumi strukturlar formalaşır, daha sonra isə növə məxsus xüsusiyyətlər üzə çıxır. Çarlz Darvin isə ontogenezi təkamül nəzəriyyəsi kontekstində təhlil edərək, fərdi inkişaf ilə növ inkişafı (filogenez) arasındakı əlaqəyə diqqət yetirmişdir. XX əsrin ikinci yarısında genetik tədqiqatların, molekulyar biologiyanın və bioinformatikanın inkişafı ontogenezin öyrənilməsində yeni mərhələ açmış, fərdi inkişafı tənzimləyən genlər və onların fəaliyyət mexanizmləri kəşf olunmuşdur.

Ontogenezin Bioloji Mərhələləri

Ontogenez bir sıra ardıcıl və qarşılıqlı əlaqədə olan mərhələləri əhatə edir. Bu mərhələlər aşağıdakı kimi təsnif edilir:

Hər mərhələ təkcə hüceyrə bölünməsi və böyümə ilə yox, həm də toxumaların ixtisaslaşması, yeni funksiyaların qazanılması, genetik və epigenetik tənzimləmə mexanizmləri ilə xarakterizə olunur.

Ontogenezdə Genetik və Epigenetik Tənzimləmə

Canlı orqanizmlərin inkişafı yalnız genetik kodla məhdudlaşmır. Genetik informasiya DNT-də kodlaşdırılmış olsa da, bu informasiyanın necə oxunacağı, hansı genlərin hansı zamanda aktiv və ya passiv olacağı epigenetik faktorlar tərəfindən tənzimlənir. Ontogenez zamanı genlərin ekspressiyası dəyişir və bu dəyişikliklər orqanizmin inkişaf tempinə, toxumaların və orqanların formalaşmasına, hüceyrə taleyinin təyin olunmasına bilavasitə təsir göstərir. Epigenetik mexanizmlərə DNT metilasiyası, histon modifikasiyaları, mikro-RNAlar və digər qeyri-kodlaşdırıcı RNAların fəaliyyəti daxildir. Bu mexanizmlər sayəsində eyni genetik materiala malik hüceyrələr tamamilə fərqli strukturlar və funksiyalar qazanır, yəni hüceyrə differensiasiyası baş verir. Epigenetik dəyişikliklər irsi ola bilər və bəzi hallarda növbəti nəsillərə ötürülə bilir.

Ontogenezin Embrional və Postembrional Dövrləri

Embrional dövr – ontogenezin ilk və ən həssas mərhələsidir. Döllənmiş yumurta hüceyrəsi – zigota, bir neçə sürətli bölünmə mərhələsindən keçərək blastula, qastrula və neyrola mərhələlərini yaşamağa başlayır. Bu dövrdə hüceyrələr arasındakı genetik proqramlaşdırılmış fərqlər nəticəsində əsas toxuma qatları formalaşır, ilkin orqanların əsasları qoyulur. Embrional dövr həm də inkişaf qüsurlarının baş vermə ehtimalının ən yüksək olduğu mərhələ hesab olunur.

Postembrional dövr isə doğuşdan sonra başlayır və ölümə qədər davam edir. Bu dövrdə orqanizmdə intensiv böyümə, cinsi yetkinlik, qocalma və sonda ölüm baş verir. Postembrional inkişaf heyvanlarda və insanlarda fərqli xarakterizə olunur, lakin əsas bioloji prinsiplər dəyişməz qalır.

Ontogenezin Fəzilətli İdarəedilməsi və Anomaliyalar

Hər bir mərhələ genetik proqram tərəfindən dəqiq tənzimlənsə də, inkişaf zamanı müxtəlif xarici və daxili faktorlar ontogenezin gedişatına təsir edə bilər. Ekoloji təsirlər, infeksiyalar, kimyəvi maddələr, qidalanma və digər amillər bəzən genetik proqramı poza, inkişaf qüsurlarına səbəb ola bilər. Teratogen faktorlar embrional dövrdə anomaliyaların yaranmasında xüsusi rol oynayır. Doğuşdan sonrakı dövrdə isə düzgün qidalanma, hormonal balans, ekoloji şərait və sosial amillər ontogenezin tam və sağlam başa çatmasına kömək edir. Anadangəlmə və sonradan yaranan inkişaf qüsurları arasında fərqlər var və bunların hər biri ayrı-ayrılıqda öyrənilir.

Ontogenezin Filogenezdə Rolu

Filogenez növlərin təkamül tarixini, ontogenez isə fərdi inkişaf prosesini əhatə edir. Ontogenez təkcə fərdi inkişafın deyil, həm də növün davamlılığının təmin olunmasında mühüm rol oynayır. XIX əsrin əvvəllərində Hekkelin “Biogenetik qanunu” belə bir konsepsiya irəli sürürdü ki, fərdi inkişaf qısa şəkildə növ inkişafının mərhələlərini təkrar edir. Bu konsepsiya müasir elm tərəfindən tam təsdiqlənməsə də, ontogenezdə təkamül elementlərinin olması elmi baxımdan qəbul olunur. Müasir tədqiqatlar göstərir ki, bəzi embrioloji mərhələlərdə bütün onurğalıların embrionları bir-birinə oxşar olur və yalnız sonrakı mərhələlərdə növə xas xüsusiyyətlər üzə çıxır.

Ontogenezin Tətbiqi Sahələri və Tibbi Əhəmiyyəti

Ontogenezin öyrənilməsi təkcə fundamental bioloji elm üçün deyil, həm də tibbi diaqnostika, genetika, reproduktiv texnologiyalar, perinatal tibb və reabilitasiya üçün xüsusi əhəmiyyət daşıyır. Prenatal diaqnostika, genetik xəstəliklərin aşkar edilməsi, süni mayalanma və transplantologiya kimi sahələr ontogenez haqqında biliklərin praktikada uğurla tətbiq olunduğu sahələrdir. İstənilən inkişaf qüsurunun və ya anomaliyanın vaxtında aşkar olunması, düzgün müdaxilə və genetik məsləhət verilməsi üçün ontogenezin dərin biliklərinə ehtiyac var.

Ontogenez və Yaşlanma

Ontogenezin son mərhələsi yaşlanma dövrüdür. Yaşlanma – hüceyrə, toxuma və orqan səviyyəsində tədrici funksional zəifləmə, regenerasiya qabiliyyətinin itirilməsi və sonda ölüm ilə nəticələnən təbii bir prosesdir. Yaşlanma zamanı hüceyrələrin bölünmə qabiliyyəti azalır, DNT-də mutasiyaların sayı artır, metabolik proseslər ləngiyir. Müasir biologiyada yaşlanma mexanizmlərinin öyrənilməsi, uzunömürlülüyün genetik və epigenetik əsaslarının tapılması əsas elmi istiqamətlərdəndir.

Ontogenezdə Mühüm Mexanizmlər: Hüceyrə Proqramları və Təkamül

Ontogenezin hər mərhələsi xüsusi genetik proqramlar tərəfindən idarə olunur. Hər bir hüceyrə öz taleyini inkişafın müəyyən mərhələsində “seçir”. Diferensiasiya, apoptoz, proliferasiya və regenerasiya ontogenezin əsas bioloji mexanizmləridir. Aşağıdakı cədvəldə bu mexanizmlər təsvir edilmişdir:

Bu mexanizmlərin düzgün və koordinasiyalı işləməsi orqanizmin sağlam inkişafı üçün vacibdir.

Ontogenezdə Qidalanma və Ekoloji Faktorlar

İnkişaf prosesinin uğurla başa çatması üçün düzgün qidalanma, təmiz ekoloji mühit, sağlam həyat tərzi və stresin azaldılması mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Dəmir, fol turşusu, vitaminlər və digər qida maddələri ontogenez prosesində orqan və toxumaların düzgün formalaşmasında böyük rol oynayır. Hamiləlik dövründə ananın sağlam qidalanması və zərərli vərdişlərdən uzaq durması, genetik proqramın normal icrasına və sağlam fərdin doğulmasına zəmin yaradır.

Ontogenezdə Hormonların Rolu

Hormonlar ontogenezin bütün mərhələlərində mühüm tənzimləyici rol oynayır. Bəzi hormonlar (məsələn, insulin, böyümə hormonu, cinsi hormonlar) orqanizmin böyüməsi, inkişafı, cinsi yetkinliyi və qocalması proseslərinə bilavasitə təsir edir. Hormon balansındakı pozğunluqlar inkişaf qüsurlarına, metabolik xəstəliklərə və erkən qocalmaya səbəb ola bilər.

Ontogenez bütün canlıların fərdi inkişaf mexanizmlərini, onların genetik proqramlarını və ekoloji amillərlə qarşılıqlı əlaqəsini əhatə edən unikal, dinamik və çoxşaxəli bioloji prosesdir. Hər mərhələ insan həyatının ən vacib və həssas anlarını təşkil edir. Biologiyanın bu sahəsində aparılan tədqiqatlar orqanizmlərin təkamül mexanizmlərinin, sağlamlığın qorunmasının və yeni müalicə üsullarının kəşfinə böyük töhfə verir. Ontogenezin öyrənilməsi insan həyatının mənşəyi, inkişafı və sonu haqqında elmi biliklərin zənginləşməsinə səbəb olur. Canlı aləmin mükəmməl quruluşu, genetik və epigenetik proqramların harmoniyası, bioloji müxtəlifliyin mənbəyi məhz bu proseslərdə gizlənir. İstər insan, istər heyvan, istərsə də bitki ontogenezi təbiətin ən böyük möcüzələrindən biri olaraq diqqət çəkir və elm adamlarını daim yeni suallar və həll yolları axtarmağa vadar edir.

Ən Çox Verilən Suallar