การเจริญเติบโตของสัตว์

การเจริญเติบโต (Growth & Development)

เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงของร่างกายสิ่งมีชีวิต โดย

a) การเพิ่มจำนวนเซลล์ Cell multiplication

b) การขยายขนาดเซลล์ Cell sizes

c) การเปลี่ยนแปลงของเซลล์ไปทำหน้าที่เฉพาะ Cell differentiation

d) การเกิดรูปร่างที่แน่นอน (Morphogenesis)

การเจริญเติบโตของสัตว์: โตในระยะเอ็มบริโอ

       เริ่มจากอสุจิปฏิสนธิกับไข่กลายเป็นไซโกต แล้วมีการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะต่างๆดังนี้

Cleavage : คลีเวจ เป็นกระบวนการเพิ่มจำนวนเซลล์โดยการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ตัวอ่อนระยะนี้แบ่งเซลล์เป็นทรงกลมตันเรียกว่า Morula  แต่ละเซลล์เล็กๆที่เกิดใหม่เรียกว่า Bastomere

1) ระยะ Blastulation ตัวอ่อนระยะนี้เรียกว่า Blastula สิ่งสำคัญของระยะนี้ที่แตกต่างจากระยะคลีเวจ คือการเปลี่ยนจากทรงกลมตัน เป็นทรงกลมกลวง มีการเกิดช่องว่างคล้ายถุงน้ำภายในเอ็มบริโอเรียกว่า Blastocoel แต่ในสัตว์กลุ่มหอยจะไม่มี blstocoel

• ตัวอ่อนระยะนี้ในคนเรียกว่า Blastocyst มีกลุ่มเซลล์ด้านนอกเรียกว่า Trophoblast  จะทำหน้าที่ฝังตัวที่ผนังมดลูกชั้นในและเกิดการพัฒนาไปเป็นรก ส่วนกลุ่มเซลล์ด้านใน เรียกว่า Inner cell mass จะเจริญไปเป็น embryo

2) ระยะ Gastrulation ตัวอ่อนระยะนี้เรียกว่า Gastrula ที่จะมีการม้วนตัวอีกรอบจุดสำคัญ คือเกิดรูแรกของสิ่งมีชีวิตเรียกว่าบลาสโตพอร์ (Blastopore)  เมื่อมีการพับม้วนจึงมีการเคลื่อนและดันเซลล์ที่เกิดใหม่เข้าไปในตัวอ่อน เกิดเป็นเนื้อเยื่อ 3 ชั้น คือ ชั้นนอก (Ectoderm) ชั้นกลาง (Mesoderm) และชั้นใน (Endoderm)  
   ถ้ารู Blastopore  พัฒนาไปเป็นปากเรียกว่าพวกปากเกิดก่อนทวาร (Protostome) ได้แก่สัตว์ชั้นต่ำ เช่น หนอนตัวแบน หนอนตัวกลม แมลง หอย หมึก ถ้ารู Blastopore พัฒนาไปเป็นทวารก่อนเรียกว่าพวกทวารเกิดก่อนปาก (Deuterostome)

3) ระยะ Organogenesis เป็นการพัฒนาตัวอ่อนของเนื้อเยื่อ 3 ชั้นจนกลายไปเป็นอวัยวะต่างๆ

• เนื้อเยื่อชั้นนอก Ectoderm: ส่วนนอกในระยะเอ็มบริโอพัฒนาเป็น ระบบห่อหุ้มภายนอก เช่น ผิวหนัง ผม เล็บ ระบบประสาท เช่น สมอง ไขสันหลัง อวัยวะรับความรู้สึก หู ตา จมูก  
• เนื้อชั้นกลาง  Mesoderm: ส่วนกลางพัฒนาเป็นระบบโครงสร้าง ระบบกล้ามเนื้อ กระดูก ระบบหมุนเวียนเลือด เช่นหัวใจและหลอดเลือด ระบบสืบพันธุ์ ระบบขับถ่าย เช่น ไต และกระเพาะปัสสาวะ
• เนื้อเยื่อชั้นใน  Endoderm: ส่วนในพัฒนาเป็น ระบบอวัยวะภายใน เช่น ระบบย่อยอาหาร ได้แก่กระเพาะอาหาร ลำไส้ใหญ่ ลำไส้เล็ก ตับ ตับอ่อน การเกิดใบหน้า เพดานปาก ระบบหายใจ เช่น ปอด และกระบังลม

1. ปริมาณไข่แดงน้อย-ปานกลาง กระจายสม่ำเสมอ เพราะตัวอ่อนได้รับอาหารจากแม่เป็นหลัก ไม่ขัดขวางการแบ่งตัวของเซลล์ในระยะคลีเวจ ทำให้มีการแบ่งเซลล์มีขนาดเท่าเท่ากัน เรียกว่า Holoblastic cleavage พบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เม่นทะเล ดาวทะเล
2. ปริมาณไข่แดงปานกลางทั้งเซลล์ ไข่แดงมีการขัดขวางการแบ่งไซโทพลาสซึม ไข่แดงสะสมที่ด้านล่างของเซลล์เรียก Vegatal pole ด้านบนเรียกว่า Animal pole ซึ่งจะมีการแบ่งตัวเร็วกว่าและเซลล์ด้านบนมีpigment แต่มีปริมาณไข่แดงน้อย ส่วนเซลล์ด้านล่างจะมีขนาดใหญ่แต่มีจำนวนน้อยกว่า พบในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก เช่น กบ มีการแบ่งตัวแบบ Holoblastic cleavage แต่ได้เซลล์ไม่เท่ากัน 
3. ไข่แดงมาก ทำให้เกิดการแบ่งเซลล์เฉพาะเซลล์ด้านบน ส่วนเซลล์ด้านล่างไม่มีการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นเรียกว่า Meroblastic cleavage  พบในพวกสัตว์ปีก เช่น นก เป็ด ไก่ สัตว์เลื้อยคลาน และปลาบางชนิด
4. ไข่แดงอยู่ตรงกลางเซลล์ล้อมรอบด้วยไซโตพลาสซึมและเปลือก เช่น ไข่ของพวกแมลงต่างๆ มีการแบ่งตัวตามผิวรอบนอกเรียกว่า Superficial cleavage

1. Amatabolous ไม่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างขณะเจริญเติบโต หน้าตาตัวอ่อนเหมือนกับตัวเต็มวัย พบในสัตว์ชั้นสูงและแมลงบางชนิด เช่น แมลงสามง่าม แมลงหางดีด

2. Gradual metamorphosis  มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทีละน้อยๆในขณะเจริญเติบโต ตัวอ่อนมีอวัยวะบางอย่างไม่ครบ พบในแมลงพวกตั๊กแตน แมลงสาบ จิ้งหรีด ปลวก จักจั่น เหา

3. Incomplete metamorphosis มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเด่นชัด มีตัวอ่อนในน้ำ หายใจโดยเหงือกเรียกว่า Naiad พบในแมลงปอ ตัวชีปะขาว

4. Complete metamorphosis  มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างครบ 4 ขั้น (Egg → Lava → Pupa → Adult) พบในแมลงส่วนใหญ่ เช่น ไหม แมลงวัน ผีเสื้อ ยุง ผึ้ง ต่อ แดน มด

การเจริญเติบโตของกบ

การเจริญเติบโตตัวอ่อนแบบในวงจรของสัตว์ตามลำดับ

       โดยมีไข่แดงปานกลาง ทำให้มีการแบ่งเซลล์ Holoblastic cleavage แบบไม่เท่ากัน มีไข่แดงปานกลาง โดยส่วนบนมีการแบ่งตัวเร็ว สังเกตจาก pigment สีคล้ำกว่าทำให้ทราบว่าเป็น Animal pole และส่วนล่างมีการแบ่งตัวช้ากว่าเพราะมีความเข้มข้นของไข่แดงมาก เซลล์ส่วนล่างที่มีขนาดใหญ่กว่าเรียกว่า Vegetal pole

การเจริญเติบโตของไก่ การเจริญเติบโตจากไข่เป็นตัวอ่อน

องค์ประกอบภายในไข่ไก่

1) ถุงคอเรียน Chorion  อยู่นอกสุดติดกับเปลือกไข่ ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนแก๊ส

2) ถุงน้ำคร่ำ Amnion มีหน้าที่กันกระแทกโดยมีน้ำคร่ำเป็นตัวกั้น

3) ถุงแอลแลนทอยส์ Allantois มีเส้นเลือดฝอยทำหน้าที่เก็บสะสมของเสียพวกกรดยูริค และแลกเปลี่ยนก๊าซ

4) ถุงไข่แดง Yolk sac เป็นส่วนบรรจุอาหารเลี้ยงตัวอ่อน

การเจริญเติบโตของคน

การเจริญเติบโตตัวอ่อนแบบในวงจรของสัตว์ตามลำดับ

        โดยมีไข่แดงน้อยทำให้มีการแบ่งเซลล์ Holoblastic cleavage แบบเท่าเท่ากัน โดยภายใน 3 สัปดาห์ ตัวอ่อน จะเข้าสู่ระยะ Gastrulation และ มีการม้วน 3  germ layers แล้วเข้าสู่ Organogenesis โดยมีการพัฒนาระบบประสาท และหัวใจ เป็นระบบแรกแรก อวัยวะต่างๆเจริญครบถ้วนภายใน 8 สัปดาห์ ถือเป็นการสิ้นสุดระยะ Embryo หลังจากนั้นจะเรียกตัวอ่อนว่า Fetus

โครงสร้างที่สนับสนุนการเจริญเติบโตของตัวอ่อนคน

• รก Placenta พัฒนาจากกลุ่มเซลล์ Trophoblast ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนอาหาร Gas จากแม่และตัวอ่อน ในช่วง 4 เดือนแรกเนื้อเยื่อที่เราจะผลิตฮอร์โมน HCG (Human chrionic gonadotrophin) ในปริมาณมาก เป็นฮอร์โมนเฉพาะ จึงถูกใช้เป็นตัวชี้วัดในการตรวจการตั้งครรภ์
• ถุงน้ำคร่ำ Amnion ทำหน้าที่ป้องกันการกระแทกโดยบรรจุน้ำคร่ำ เมื่อตัวอ่อนพัฒนาไปมากกว่า 20 สัปดาห์ การเจาะตรวจน้ำคร่ำใช้ศึกษาความผิดปกติของจำนวนโครโมโซมของตัวอ่อน และทำให้ทราบเพศตัวอ่อนได้ด้วย
• ถุงไข่แดง Yolk sac ทำหน้าที่สร้างเม็ดเลือดในระยะแรก โดยบรรจุไข่แดงในปริมาณที่น้อยมาก
• สายสะดือ Umbilical cord ประกอบไปด้วยเส้นเลือด  3 เส้น โดยมี Umbilical vein 1 เส้น ทำหน้าที่นำเลือดที่มีสารอาหารและออกซิเจนจากรกแม่ส่งเข้าไปในหัวใจของตัวอ่อน และ Umbilical artery 2 เส้น ทำหน้าที่นำเลือดที่มีของเสียและออกซิเจนต่ำจากตัวอ่อนส่งมาแลกเปลี่ยนแก๊สที่รกแม่
• ระดับฮอร์โมนในขณะตั้งครรภ์ HCG ผลิตจากรก มีปริมาณสูงสุดในระยะ 2-3 เดือนแรกแล้วลดต่ำลงไปจนถึงคลอด Estrogen มีปริมาณสูงขึ้นเรื่อยๆโดยสูงที่สุดเมื่อคลอดโดยมีความเข้มข้นมากกว่า Progesteron