Embriyoloji

Embriyoloji, zigot oluşumunu, büyümesini ve gelişimini inceleyen bilim dalı. Gelişim biyolojisinin bir alt dalıdır.

17. ve 18. yüzyıllarda betimleyici ve karşılaştırmalı çalışmalara dayan embriyoloji, 19. yüzyılın sonlarına doğru bilim insanlarının, vücuttaki organ ve dokuların kendilerine özgü biçim ve işlevleri nasıl kazandıklarını belirlemeye yönelik çözümleyici ya da deneysel yaklaşımlarıyla yeni bir boyut kazandı.

Soldan sağa; Balık, Semender, Kaplumbağa, Tavuk, Domuz, Sığır, Tavşan, İnsan

Embriyolojide çözümleyici çalışmaların önemini ilk kavrayanlardan biri olan Alman anatomi bilgini Wilhelm Roux (1850-1924) deneysel embriyolojini öncüsü ve en seçkin temsilcisidir; Roux'un 1855'ten başlayarak kurbağa yumurtaları üzerinde yaptığı öncü çalışmalar bu alanda kendisinden sonraki araştırmalara büyük bir ivme kazandırmıştır. Embriyondan gelişmenin hızını ve yönünü belirleyen etkenleri araştırarak 1935 Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü'nü alan Alman bilim insanı Hans Speemann da embriyolojini gelişmesine yön verenlerden biridir.

Omurgalı canlıların değişik formları incelendiğinde, hepsinin embriyojik gelişiminin ilk evrelerinde yeni oluşmaya başlayan orta kulaklar görülecektir. Kara omurgalılarında bu solungaç yarığı gelişimin ileri evrelerinde kaybolur.

Hayvanların embriyonik gelişimi

8 hafta - insan embriyosu, 38 mm Diseksiyon

Bölünme sonra, bölünen hücreler ya da Morula, bir ucunda bir delik ya da gözenek geliştirir blastula içi boş bir top gibi olmaktadır.

Bilaterans

Bilateral hayvanlarda, blastula iki yarısı (bakınız : Ağız ve Anüs Embriyolojik kökeni ) Bütün hayvanlar aleminde bölen iki yoldan birini gelişir. Blastula ilk gözenek (blastopore) hayvanın ağız hale gelirse, bu bir protostome olduğunu; ilk gözenek anüs hale gelirse o zaman deuterostome olur. Deuterostomes omurgalılar dahil ederken protostomes gibi böcekler, solucanlar ve yumuşakçalar gibi birçok omurgasız hayvan bulunmaktadır. Süreç içerisinde, daha farklılaşmış yapıya blastula değişiklikleri gastrulasyon denir.

Onun blastopore ile gastrula yakında hücrelerinin üç farklı tabaka geliştirir;

• İçteki katman veya endoderm, sindirim organları solungaçlar, akciğerler veya yüzme kesesi varsa ve böbrekler veya nefrit doğurur.
• Orta tabaka (katman), mezodermin, kas, iskelet varsa ve kan sistemini meydana getirir.
• Hücreler veya ektoderm dış tabaka, beyin ve deri veya karapas ve saç, kıllar ya da ölçekleri de dahil olmak üzere, sinir sistemine yol açmaktadır.

Embriyolar birçok türü genellikle erken gelişim evrelerinde birbirine benzer olarak görünebilir. Türün ortak evrimsel geçmişi var çünkü bu benzerlik için nedenidir. Türler arasındaki bu benzerlikler ortak bir atadan evrimleştiği, aynı veya benzer işlevi ve mekanizmaya sahip yapıları olan, homolog yapılar denir.

İnsanlarda

İnsanlar bilaterans ve deuterostomes-ilk anüs olarak geliştirir.

İnsanlarda, dönem Embriyo, Zigot döllenmenin sekizinci haftanın sonuna kadar rahim duvarına implantları kendisi andan itibaren hücre bölünmesi topu temsil ediyor. Gebelik (gebeliğin onuncu haftası) sonra sekizinci haftanın ötesinde, gelişmekte olan insan sonra bir fetüs denir.

Aristoteles ve Civciv embriyolojisi

Aristoteles yaşamı boyunca birçok konuyu ele almıştır. Bunların başlıca örnekleri doğa, sanat, felsefe, mantık ve siyasettir. "Aristoteles’in incelediği bir diğer konu da embriyolojidir. Civciv embriyosunun büyümesini, kalbinin atışını ve kalbin diğer organlardan önce oluşumunu tanımlamıştı. Bu gözlem belki de ruhun veya aklın merkezinin kalp olduğu fikrinin ileri sürmesine sebep olmuş veya en azından Aristoteles bu fikri doğrulamıştı. Birçok balığın yavrularını ‘’potansiyel’’ yumurtalar biçiminde taşıdıklarını da bilmekteydi. Ayrıca bir grup balığın, tam şekillenmiş hareketli yavrular meydana getirdiğini ifade etti. Aslında burada köpek balığının doğurmasını tanımlamaktaydı. Bu fikir, daha sonraki zoologlara o kadar inanılmaz geldi ki, onlar Aristoteles’in gözlemlerini bilmezlikten geldiler ve bu gözlemler ancak 1840’ların başında doğrulandı. Aynı zamanda hektokotilizasyonu, yani erkek kafadanbacaklının, bir bacağını kullanarak dişinin yumurtalarını döllemesini gözlemledi. Bu da, doğruluğu ancak on dokuzuncu yüzyılda kanıtlanacak olan bir diğer gözlemdi."

Yumurta içindeki civciv gelişiminin memeli embriyosunun gelişim sürecine yakın olduğu M.Ö 1000 sıralarında Mısırlılar tarafından fark edilmişti. Ancak Aritoteles'in karşılaştırmalı ve betimleyici çalışmaları bu çalışmaları arka plana atmayı başardı.

Aristoteles'in hayvanların oluşumları üzerine çalışmalarının yer aldığı Latince adı ‘’ De Generatione Animalium’’ olan eseridir. Bu kitap embriyolojinin felsefenin konusu olarak alındığı ikinci kitaptır. Ama bu kitap embriyoloji alanında ilk bilimsel eser olarak kabul edilir. Bu eser daha sonra doğa bilimcileri, filozoflar ve embriyologlar üzerinde etkili olmuştur. Eser 5 kitaptır ve her kitap birden fazla bölüm içerir. İlk iki kitapta embriyolojiye daha fazla yer yerilir. Aristoteles’in çalışmaları o öldükten sonra da birçok kişiyi etkilemiştir. Özellikle Ortaçağ bilginlerinden Aziz Albertus Magnus ve Thomas Aquinas bu kişiler arasındadır.

Aristoteles erkeklik ve dişiliğin niteliğini, üreme organlarının yapı ve işlevini, yumurtlama ve yavrulama olaylarını, spermin oluşumunu, farklı hayvan türlerindeki çiftleşme biçimlerini ve üreme ile gelişime ilişkin diğer bütün yönleri tartışarak, üreme biyolojisinin temellerini attı.

Aristoteles 19. yüzyılın sonunda bile tartışılan iki sorunla daha o dönemde karşı karşıya gelmiştir. Bunlardan biri pangenez kuramı yani, vücuttaki her hücrenin üreme hücrelerine genetik malzeme sağlaması görüşüydü. İkincisi ise, ön oluşuma karşı sıralı oluşum tartışmasıydı. 19. yüzyılda bile aşılamayan bu tartışmaları karşılaştırmaları ve üstün akıl yürütmeleri ile Aristoteles’in ele almış olması şaşılacak bir durumdu.      Ancak Aristoteles’in bazı yanlışları da yok değildi. Gözlemlediği bütün hayvan gruplarının dizileri yumurta üretirken, memeli dişilerinin de yumurtası olabileceği aklına gelmemişti. Bu nedenle, erkek sperminin dişinin menstrual kan pıhtısını şekillendirdiğini ve memeli embriyosunun bundan oluştuğunu düşündü. Onun ikinci bir hata daha yaptığına inanıldı. Kurbağa yumurtasından bir başka canlı değil de kurbağa oluşuyordu. Sanki yumurta onu bir amaca götüren bir bilgi içeriyordu. Bundan dolayı Aristoteles ‘’nihai neden ‘’ varsayımına yöneldi. Bu ‘’nihai neden ‘'in genetik program olduğu ancak bu dönemde anlaşılabildi. Gelişim biyolojisi Aristoteles'ten sonra 17.yüzyıla kadar herhangi bir ilerleme gösteremedi.

 Aristoteles’in Yumurtaları Açması

"Yumurtadan çıkış bütün kuşlarda benzer biçimde gerçekleşir. Ama nüvenin oluşumundan kuşun oluşumuna kadar geçen süre, daha önce de söylendiği gibi farklılık gösterir. Ortalama bir tavukta embriyo üç gün üç gece içinde belirmeye başlar; daha büyük kuşlarda bu evre daha uzun, daha küçük olanlarda ise daha kısadır. Yumurta sarısı varlığa katıldıkça, sivri tarafa doğru, yumurtanın ana öğesinin bulunduğu ve yumurtanın çatladığı taraf büyür. Kalp, kan lekecikleri biçiminde yumurtanın akında belirmeye başlar. Bu nokta, yaşamı elinde taşırmış gibi çarpar ve devinir. Buradan, içinde kan bulunan iki damar yoluyla sarmal biçimde [yumurta maddesi büyüdükçe civardaki her iki zara doğru] yönelir; şimdi yumurta sarısını kaplayan ve lifleri taşıyan bir zar bu damarlardan itibaren oluşmaya başlar. Bir süre sonra beden fark edilmeye başlar; başlangıçta oldukça küçük ve beyazdır. Baş açıkça seçilebilir. Kafada gözler iyice dışa doğru şişmiş olarak fark edilebilir. Gözlerin bu durumu epey süre devam eder, ama yavaş yavaş küçülüp yuvalarına otururlar. Dış kesimde üst kısımla karşılaştırıldığında, alt kısım belirsiz bir biçimde görünmeye başlar. Kalpten başlayan iki damardan biri civardaki zara doğru, öteki göbek bağı gibi, yumurta sarısına doğru gitmektedir. Civcivin yaşam öğesi yumurtanın akındadır; besin ise göbek bağı yoluyla yumurtanın sarısından sağlanmaktadır.

"Yumurta on günlük olduğunda civciv bütün kısımlarıyla açıkça görülebilir. Kafa vücudun öteki kısımlarından daha büyüktür; gözler, bu dönemde siyah renkli ve fasulye tanesinden daha iridir. Üst deri soyulursa, içinde beyaz ve donuk bir sıvının olduğu, bunun güneş ışığında parladığı ve içinde sert bir maddenin bulunmadığı görülecektir. Bu dönemde daha iri olan iç organlar da görülebilir. Örneğin iç organların düzeni ve mide görülebilir; kalpten başlıyor gibi görünen damarlar ise göbekle yakın bir konumdadırlar. Göbek bölgesinden bir çift damar uzamıştır; biri, yumurta sarısını sarmalayan zara doğru (Yumurta sarısı şu an sıvıdır ya da normalden daha sıvımsıdır.), öteki de civcivi saran zarı, yumurta sarısını saran zarı ve aradaki sıvıyı hep birlikte saran zara doğru uzar. [Civciv büyüdükçe yumurta sarısının bir kısmı yavaşça yukarı doğru kayar ve beyaz sıvı arada kalır; yumurtanın akı sarının alt kısmındadır, dış kısımda olduğu gibi.] Onuncu günde yumurtanın akı en dış yüzeydedir; miktarı azalmış; maddesi katılaşmış; rengi solmuş ve yapışkanlık kazanmıştır.

"Kurucu bölümlerin düzeni aşağıdaki gibidir. Birinci ve en dışta, kabuğa ait olan değil, onun altındaki yumurta zarı gelmektedir. Bu zarın içinde ak bir sıvı vardır; daha sonra civciv ve onu sarmalayan, civcivi sıvıdan ayıran zar gelmektedir; civcivden sonra yumurta sansı gelmektedir. Daha önce açıklandığı gibi damarlardan biri buraya, öteki de beyazı kaplayan maddeye gitmektedir. [Serumu andıran bir sıvıya sahip bir zar iç yapıyı kaplamaktadır. Daha sonra, embriyonun hemen yanında, önceden açıklandığı gibi kendisini sıvıdan ayıran başka bir zar gelmektedir. Bunun altında yumurta sarısı vardır; o da başka embriyoyu her iki sıvıdan koruyan bir zar (bu zara yumurta sarısı, büyük damar ve kalbe giden göbek kordonunu yine bu zar içinden ilerletir) içine sarılmıştır.]

"Yirminci güne doğru eğer yumurtayı kırıp civcive dokunursanız, içeri doğru hareket edip kıpırdar; yirmi gün geçtikten sonra, civciv tüyle kaplanmış ve kabuğu çatlatmaya başlamıştır. Baş, sağ bacak üstünde böğüre yakın konumdadır ve 'kanat başın üstündedir; bu anda zarın bir doğum sonrasını andırdığını açıkça görebiliriz. Bu zar, kabuğun en dışındaki zardan hemen sonra çıkar. Bu zara göbek bağlarından birinin bağlı olduğunu (ve civciv bütün olarak şu an bunun içindedir) söylemiştik; yumurta sarısını çevreleyen ve ona doğru gittiği açıklanan ikinci göbek bağı da doğum sonrasını andırıyor. Bunların ikisinin de büyük damar ve kalp ile bağlantılı oldukları açıklanmıştı. Bu şartlarda dış doğum-sonrasına bağlı olan göbek bağı bozulur ve civcivden ayrılır. Yumurta sarısına götüren zar ise yaratığın ince bağırsağına bağlıdır. Şu anda yumurta sarısının önemli bir kısmı civcivin içindedir. Civcivin midesinde sarı bir pıhtı vardır. Bu ana kadar civciv, kalıntıları dış doğum-sonrasına doğru akıtır. Midesinde artıklar vardır; dıştaki 'kalıntı aktır (ve içeride beyaz bir madde vardır). Zaman geçtikçe yumurta sarısının büyüklüğü azala azala en son civciv tarafından tamamen tüketilip özümsenir (öyle ki, yumurtadan çıktıktan on gün sonra civcivi ortadan ikiye ayırırsanız, bağırsaklara bağlı küçük bir yumurta sarısı kalıntısını hala görebilirsiniz); ama kordondan ayrılmıştır ve aradaki aralıkta bir şey yoktur; çünkü tümüyle kullanılmıştır. Yukarıda belirtilen zaman boyunca civciv uyur, uyanır, yukarı bakar ve kıpırdar; kalp ve göbek bağı ise, yaratık soluk alırcasına titrer. Kuşlarda yumurtadan üreme hakkında bu kadar yeter."

Aristoteles sonrası embriyoloji

Helenistik dönem ve İskenderiye okullarındaki çalışmaların az bir kısmı elimize ulaşmıştır. Orta Çağ Avrupası'nda ise Yunan bilimi Arap yazarlar sayesinde öğrenilmiştir. Galen ve İbni Sina ise tıp ve biyoloji bilgisinin en önemli kaynaklarıdır. Ama Orta Çağ bilimi Aristoteles'i birçok açıdan kaynak olarak görmekteydi. Orta Çağ'da embriyoloji, özellikle Historia Animalium'dan alıntılanan bölümü örnek alınmıştır.

Aristotelesçi geleneğin en iyi örneklerinden biri 1276 yılı civarında Romalı Giles tarafından yazılır. De Formatione Corporis Humani in Utero adlı bu çalışmada, erkek ve dişi ebeveynin doğurganlık sürecine katkılarına ilişkin kuramsal tartışmalar bulunmaktadır. Ayrıca burada, insanın embriyolojik gelişimini de içine alabilecek, ceninin gelişimine ilişkin açıklamalar yer alır.

1604 yılına gelindiğinde ise Fabricius, De Formato Foetu adlı çalışmasındaki sistemleri Aristoteles'in daha önceden kaydettiği çalışmalara oldukça benzerdi. Ayrıca Romalı Giles'in de üzerinde durduğu bazı sorunları tartışmıştı.

Ayrıca bakınız

• Embriyonik gelişim

Kaynakça

Özel

Genel

• Ronan, C.(2005).Bilim Tarihi.Ankara:TÜBİTAK Yayınları.
• Harre, R.(1998).Büyük Bilimsel Deneyler. Ankara:TÜBİTAK Yayınları.
• Mayr, E.(2008).Biyoloji Budur. Ankara:TÜBİTAK Yayınları.