การเจริญเติบโตของสัตว์
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
18 ม.ค. 65
 | 649.7K views



การเจริญเติบโตของสัตว์

ไซโกตที่เกิดขึ้นจากการรวมตัวของเซลล์สืบพันธุ์จะต้องมีกระบวนการเจริญเติบโต เพื่อเปลี่ยนแปลงเป็นสิ่งมีชีวิตตัวเต็มวัยที่สมบูรณ์ กระบวนการดังกล่าวต้องถูกต้องแม่นยำ มิฉะนั้นจะทำให้ร่างกายผิดปกติได้ เช่น ปากแหว่ง เพดานโหว่ เป็นต้น

กระบวนการที่มีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตมี 4 กระบวนการ คือ การแบ่งเซลล์ของไซโกตเพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ที่ให้เอ็มบริโอประกอบด้วยเซลล์ที่คล้ายเซลล์เดียวกันจำนวนมากแต่ยังไม่มีการพัฒนาไปทำหน้าที่จำเพาะ เมื่อเซลล์ได้รับสารอาหารเพียงพอก็จะ มีการเพิ่มขนาดของเซลล์หรือการเติบโต (growth) ต่อจากนั้นเซลล์แต่ละกลุ่มจะมีการเปลี่ยนแปลง เป็นเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะเพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่าง (celldifferentaition) เช่น เป็นเซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์เม็ดเลือด เซลล์ประสาท เป็นต้น เซลล์ที่เหมือนกันจะรวมตัวเป็นเนื้อเยื่อและพัฒนาไปเป็นอวัยวะต่างๆ กระบวนการพัฒนาเปลี่ยนแปลงรูปร่างเป็นอวัยวะและเกิดเป็นรูปร่าง เรียกว่า มอร์โฟเจเนซิส (morphogenesis)


ภาพ การเปลี่ยนแปลงของเซลล์ไปเป็นเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะ


ภาพ กราฟแสดงความยาวของสัตว์ชนิดหนึ่ง

จากกราฟจะเห็นได้ว่าเมื่อสัตว์มีอายุมากขึ้นจะมีการเจริญเติบโตมากขึ้นเรื่อยๆจนถึงระยะหนึ่งก็จะหยุดหลังจากระยะนั้นผ่านไปแล้วเส้นกราฟก็จะไม่สูงขึ้นอีกการเจริญเติบโตในลักษณะเช่นนี้เป็นแบบแผนของการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตทั่ว ๆ ไป

โดยทั่วไปการวัดการเจริญเติบโตของสัตว์มีหลายวิธี วิธีที่นิยมมากก็คือ การหามวลของสัตว์ที่เปลี่ยนไปหรือการวัดความสูง แต่บางกรณีความสูงอาจไม่ได้เพิ่มในอัตราส่วนเช่นเดียวกับมวล ดังนั้นการวัดความสูงจึงเป็นการคาดคะเนการเจริญเติบโต

ในที่นี้จะกล่าวถึงการเจริญเติบโตของสัตว์บางชนิด เช่น กบและไก่ เพื่อเป็นตัวอย่างให้เห็นถึงแบบแผนของการเจริญเติบโต

สัตว์หลายเซลล์โดยทั่วไปมีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ การเจริญเติบโตจะเริ่มจากไซโกตมีการเปลี่ยนแปลงเป็นเอ็มบริโอ ซึ่งรายละเอียดของการเจริญเติบโตในสัตว์แต่ละชนิดอาจแตกต่างกันไปบ้าง แต่พอจะนับได้ว่ามีขั้นตอนและแบบแผนการเจริญเติบโตคล้ายคลึงกัน


การเจริญเติบโตของกบ

เซลล์ไข่ของกบไม่มีเปลือกแข็งหุ้มแต่มีวุ้นห่อหุ้มอยู่โดยรอบเมื่อลอยน้ำจะเห็นด้านที่มีสีเหลืองอยู่ด้านล่าง เนื่องจากมีไข่แดง (yolk) ซึ่งเป็นอาหารสะสมอยู่มาก ส่วนด้านบนสีเทาเข้มจนเกือบเป็นสีดำ เนื่องจากมีสารสีอยู่หนาแน่นที่บริเวณใกล้ผิวของเซลล์เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์


ภาพ การเจริญเติบโตของกบ

การแบ่งเซลล์ของไซโกตจะมีแบบแผนแตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับปริมาณและการกระจายตัวของไข่แดงภายในเซลล์ไข่ เช่น พวกที่มีไข่แดงน้อย ได้แก่ เม่นทะเล สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมที่มีรกจะมีแบบแผนในการแบ่งเซลล์ไซโกต ต่างจากพวกที่มีไข่แดงมาก เช่น นก และ สัตว์เลื้อยคลาน

การเจริญเติบโตของกบสามารถสรุปการเปลี่ยนแปลงในระยะเอ็มบริโอของกบ ได้ 4 ขั้นตอนคือ คลีเวจ (cleavage) บลาสทูเลชัน (blastulation) แกสทรูเลชัน (gastrulation) และ ออร์แกโนเจเนซิส (organogenesis)

คลีเวจ เป็นกระบวนการที่ไซโกตมีการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสอย่างรวดเร็วทำให้ได้ เอ็มบริโอที่มีจำนวนเซลล์เพิ่มขึ้น แต่ขนาดของแต่ละเซลล์ของเอ็มบริโอเล็กลงตามลำดับ เมื่อสิ้นสุดระยะคลีเวจจะได้เอ็มบริโอที่ประกอบด้วยเซลล์จำนวนมาก

บลาสทูเลชัน เป็นกระบวนการที่เซลล์ของอ็มบริโอมีการจัดเรียงตัวเป็นชั้นอยู่รอบนอก ตรงกลางเป็นช่องว่างที่มีของเหลวบรรจุอยู่เต็มเรียกว่า บลาสโทซีล (blastocoel) เรียกเอ็มบริโอระยะนี้ว่า บลาสทูลา (blastula)

แกสทรูเลชัน เป็นกระบวนการที่เซลล์มีการเคลื่อนที่และจัดเรียงเป็นตัวเป็นเนื้อเยื่อ ชั้นต่างๆ โดยมีการเคลื่อนที่ของเซลล์ในลักษณะต่าง ๆ กันเช่น กลุ่มเซลล์ชั้นนอกบุ๋มตัวเข้าไปข้างใน หรือมีการม้วนตัวเข้าไปในช่องว่างภายในเอ็มบริโอ เป็นต้น เอ็มบริโอที่ผ่านกระบวนการนี้จะมีรูปร่างต่างไปจากเดิมประกอบด้วยเนื้อเยื่อ 3 ชั้น คือ เอกโทเดิร์ม (ectoderm) เมโซเดิร์ม (mesoderm) และ เอนโดเดิร์ม (endoderm) เรียกเอ็มบริโอระยะนี้ว่า แกสทูลา (gastrula)

ออร์แกโนเจเนซิส เป็นกระบวนการที่เนื้อเยื่อทั้ง 3 ชั้นของเอ็มบริโอมีพัฒนาการไปเป็นอวัยวะต่างๆ


ตัวอ่อน (larva) ของกบที่ฟักออกจากไข่ เรียกว่า ลูกอ๊อดจะมีลักษณะแตกต่างไปจากพ่อแม่ ซึ่งจะต้องมีการเลี่ยนแปลงรูปร่างลักษณะการดำรงชีวิตหลายครั้ง เรียกกระบวนการนี้ว่าเมทามอร์โฟซิส( metamorphosis) จนกระทั่งได้สัตว์ที่มีลักษณะเหมือนกับพ่อแม่

การเจริญเติบโตของไก่

เซลล์ไข่ของไก่เป็นเซลล์ที่มีขนาดใหญ่ เนื่องจากมีปริมาณไข่แดงซึ่งเป็นอาหารสะสมอยู่ภายในเซลล์เป็นจำนวนมาก และมีเพียงบริเวณเล็กๆ ใกล้ผิวเซลล์ด้านบนของเซลล์ไข่ที่มีนิวเคลียสและไซโทรพลาซึมเป็นบริเวณที่ เกิดการปฏิสนธิกับอสุจิได้ไซโกตซึ่งจะเจริญไปเป็นเอ็มบริโอต่อไป เอ็มบริโอของไก่จะมีการเจริญเติบโตตามขั้นตอนต่างๆ คล้ายกบ


ภาพ ส่วนประกอบของเซลล์ไข่ไก่และบริเวณที่จะเจริญเป็นเอ็มบริโอ


ภาพ การแบ่งเซลล์ในบริเวณที่จะเจริญเป็นเอ็มบริโอของเซลล์ไข่ไก่


เอ็มบริโอของไก่ซึ่งเป็นสัตว์บกจะพบปัญหาอะไรบ้างที่แตกต่างจากเอ็มบริโอของสัตว์น้ำและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

เนื่องจากไก่เป็นสัตว์ที่วางไข่บนบก เอ็มบริโอของไก่มีการปรับโครงสร้างหลายประการที่แตกต่างไปจากเอ็มบริโอที่เจริญในน้ำ ได้แก่ การมีเปลือกไข่เพื่อป้องกันอันตรายและแก้ไขปัญหาการสูญเสียน้ำของเซลล์ไข่ นอกจากนี้เอ็มบริโอยังห่อหุ้มด้วยถุง 2 ชั้นถุงชั้นในคือ ถุงน้ำคร่ำ (amnion) มีของเหลวบรรจุอยู่เพื่อทำหน้าที่ป้องกันการกระทบกระเทือนและป้องกันไม่ให้เอ็มบริโอแห้งส่วนถุงชั้นนอก เรียกว่า แอลแลนทอยส์ (allantois) จากตัวเอ็มบริโอแทรกไปชิดกับเปลือกไข่พร้อมกับมีหลอดเลือดฝอยอยู่โดยรอบ ถุงนี้ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนแก็สกับภายนอกและเก็บของเสียประเภทกรดยูริกสะสม ไว้จนกระทั่งเอ็มบริโอออกจากไข่ เมื่อเอ็มบริโอนี้เจริญเติบโตเต็มที่ก็จะฟักออกจากไข่ แล้วเจริญเติบโตเป็นตัวเต็มวัยต่อไปโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงแบบเมทามอร์โฟซิส


ภาพ การเจริญเติบโตของเอ็มบริโอไก่


การเจริญเติบโตของคน

เริ่มจากเซลล์ไข่ปฏิสนธิกับอสุจิเป็นไซโกตที่ท่อนำไข่ส่วนต้นมีกระบวนการ แบ่งเซลล์เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ เรียก คลีเวจ ได้เป็นเอ็มบริโอในระยะมอรูลา (morula) ซึ่งจะมีการเปลี่ยนแปลงต่อไปเป็นเอ็มบริโอระยะบลาสทูลา ขณะที่มีการเจริญเติบโตเอ็มบริโอจะเคลื่อนที่มาตามท่อนำไข่และมาฝังตัวใน ผนังมดลูกชั้นเอรโดมีเทรียม


ภาพ การเจริญเติบโตของเอ็มบริโอของคน

ประมาณวันที่ 7 หลังจากการปฏิสนธิ เอ็มบริโอจะสร้างถุงคอเรียนล้อมรอบเอ็มบริโอ และมีบางส่วนยื่นเป็นแขนงเล็กๆแทรกในเอนโดมีเทรียมของมดลูกซึ่งต่อมาจะพัฒนา เป็นรก ดังนั้นรกจึงประกอบด้วยส่วนของถุงคอเรียนของลูกและเนื้อเยื่อชั้นเอนโดมีเทรียมของแม่ เอ็มบริโอมีการสร้างถุงน้ำคร่ำหุ้มตัวเองภายในถุงบรรจุของเหลวที่เรียกว่า น้ำคร่ำเพื่อป้องกันการกระทบกระเทือนและช่วยให้ทารกเคลื่อนไหวอย่างอิสระ และตัวเอ็มบริโอยังมีการสร้างสายสะดือเชื่อมกับรก


ภาพ การเจริญเติบโตของคนในระยะที่อยู่ในครรภ์

เมื่ออายุได้ 2 สัปดาห์ เอ็มบริโอจะมีความยาวประมาณ 1.5 มิลลิเมตร มีการเจริญเติบโตในระยะแกสทรูลาทำให้เกิดเนื้อเยื่อ 3 ชั้น คือ เอกโทรเดิร์ม เมโซเดิร์ม และเอนโดเดิร์ม

เอกโทเดิร์มจะเจริญเป็นเยื่อบุผิว เยื่อบุผิวของโพรงจมูกเยื่อบุผิวที่ทำหน้าที่รับกลิ่น ระบบประสาท เช่น สมอง ไขสันหลังต่อมบางชนิด เลนส์ตา สารเคลือบฟัน และเนื้อฟัน

เมโซเดิร์มจะเจริญเป็นโนโทคอร์ด (notochord) ระบบหมุนเวียนเลือด ระบบโครงร่างค้ำจุนรางกาย ชั้นหนังแท้ ระบบขอบถ่าย ระบบสืบพันธุ์

ส่วนเอนโดเดิร์มจะเจริญไปเป็นเยื่อบุทางเดินหายใจ ระบบทางเดินอาหาร ตับ ตับอ่อน ในสัปดาห์ที่ 3 เริ่มปรากฏร่องรอยของระบบอวัยวะ ได้แก่ระบบประสาท หัวใจมีลักษณะเป็นท่อ และเริ่มต้นเป็นจังหวะระยะนี้เอ็มบริโอมีความยาวประมาณ 2-3 มิลลิเมตร หลังจากนั้นเอ็มบริโอจะเริ่มมีอวัยวะต่าง ๆ เจริญเพิ่มขึ้น แขนและขาเริ่มปรากฏชัดเจนเมื่ออายุได้ 4 สัปดาห์ อวัยวะต่าง ๆ จะเจริญเติบโตและมีอวัยวะครบเมื่ออายุได้ 8 สัปดาห์ซึ่งเป็นระยะสิ้นสุดของเอ็มบริโอและหลังจากระยะนี้แล้วจะเรียกว่า ฟีตัส


ภาพ การเจริญเติบโตขอเอ็มบริโอและฟีตัสของคนในระยะที่อยู่ในครรภ์

เมื่ออายุได้ 8-9 สัปดาห์ จะมีนิ้วมือ และนิ้วเท้าเจริญเห็นได้ชัดเจน สามารถบอกเพศได้ ในช่วงเดือนที่ 4-6 ฟีตัสจะมีขนาดโตขึ้นเรื่อย ๆ มีการเคลื่อนไหวมากขึ้น สามารถรับฟังเสียงจากภายนอกได้ มีการเจริญเติบโตของกระดูก มีผม มีขน ฟีตัสในเดือนที่ 6 จะมีน้ำหนักประมาณ 680 กรัม ในช่วง 3 เดือนสุดท้ายของการตั้งครรภ์ ฟีตัสจะมีขนาดโตมาก ระยะนี้เป็นระยะที่มีระบบประสาทเจริญมาก

หลังจากแม่ตั้งครรภ์ได้ประมาณ 280 วัน ซึ่งนับจากวันแรกของการมีประจำเดือนครั้งสุดท้ายก็ถึงระยะครบกำหนดคลอดโดยปกติส่วนหัวของทารกจะออกมาก่อน หลังจากคลอดออกมาภายใน 1 นาที ทารกจะเริ่มหายใจและติดตามด้วยเสียงร้อง

ในกรณีที่มีการคลอดก่อนกำหนดโดยมีระยะตั้งครรภ์ประมาณ 7 เดือน ทารกอาจรอดชีวิตได้ แต่ต้องเลี้ยงไว้ในตู้ที่ควบคุมอุณหภูมิให้ใกล้เคียงกับอุณหภูมิในร่างกาย แม่ และบางรายอาจจะต้องใช้เครื่องช่วยหายใจ

การเพิ่มขนาดของอวัยวะและเนื้อเยื่อบางอย่างของคน เมื่อเทียบกับขนาดของอวัยวะและเนื้อเยื่อนั้น ๆ เมื่อโตเต็มที่แล้ว ก็จะเห็นชัดว่าแต่ละอวัยวะมีการเจริญเติบโตเร็วช้าแตกต่างกัน ดังตัวอย่างเปรียบเทียบการเจริญเติบโตของสมองและศีรษะ เนื้อเยื่อผลิตเซลล์เม็ดเลือดขาวและอวัยวะสืบพันธุ์ของคน


ภาพ การเพิ่มขนาดของอวัยวะและเนื้อเยื่อบางส่วนของร่างกาย

มีรายงานจากการศึกษาเกี่ยวกับการพัฒนาการของสมองซึ่งศึกษาเนื้อเยื่อสมองของเด็ก พบว่าเด็กในครรภ์ซึ่งอยู่ในระยะ 2-3 เดือนก่อนคลอด และในระยะ 6 เดือนหลังคลอด ถ้าขาดสารอาหารที่จำเป็นจะส่งผลต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการของสมอง สมองจะพัฒนาช้า มีจำนวนเซลล์ของสมองน้อยเนื่องจากเซลล์แบ่งตัวน้อยลงซึ่งจะมีผลต่อสติปัญญา ของเด็ก สามารถแก้ไขได้โดยการให้อาหารเสริมเพื่อการเจริญเติบโตของสมองของเด็กเหล่านี้ การแก้ไขจะทำได้เฉพาะในระยะที่สมองมีการเจริญเติบโตอยู่ ถ้าหลังจากระยะนี้แล้วจะไม่สามารถแก้ไขได้


สภาวะบางประการที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์

เซลล์ไข่ของคนนั้นมีไข่แดงน้อยมาก ดังนั้นเอ็มบริโอและฟีตัสต้องได้รับอาหารจากแม่โดยผ่านทางรก ผู้ที่เป็นแม่จึงต้องบริโภคอาหารให้ครบละพอเพียงต่อความต้องการทั้งโปรตีน คาร์โบไฮเดรต ลิพิด แร่ธาตุ และวิตามิน โดยเฉพาะอาหารประเภทเนื้อสัตว์ ไข่ นม และถั่วเหลือง ความต้องการโปรตีนของหญิงมีครรภ์มากกว่าปกติในระยะ 3 เดือนก่อนคลอด ถ้าขาดโปรตีนในช่วงนี้จะทำให้การเจริญของระบบประสาทของทารกผิดปกติ นอกจากนี้อาหารที่มีแร่ธาตุ และวิตามินต่างๆ ก็ต้องบริโภคให้มากขึ้นกว่าเดิมด้วย หญิงมีครรภ์ที่มีนิสัยการบริโภคไม่ถูกต้อง เช่นไม่รับประทานผัก เนื้อสัตว์ หรือมีความเชื่อผิด ๆ เกี่ยวกับเรื่องอาหารควรแก้นิสัยและความเชื่อเหล่านั้น มิฉะนั้นมารกที่เกิดมาอาจไม่สมบูรณ์หรือมีระดับสติปัญญาต่ำกว่าผิดปกติได้

หญิงมีครรภ์ได้รับพลังงานจากการกินอาหารวันละประมาณ 2,300 กิโลแคลอรี น้ำหนักของหญิงมีครรภ์ไม่ควรเพิ่มเกินร้อยละ 25 ของน้ำหนักก่อนตั้งครรภ์ สารเคมีบางอย่างที่แม่ได้รับอาจมีผลต่อการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์ได้เช่น กัน ตัวอย่าง เช่น ยากล่อมประสาทพวก ทาลิโดไมด์ (thalidomide) นอกจากนี้สุราและบุหรี่อาจทำให้การเจริญเติบโตของทารกผิดปกติได้

นอกจากสารเคมีต่าง ๆ ดังกล่าวแล้ว การเจริญเติบโตของฟีตัสอาจผิดปกติด้วยสาเหตุหลายประการ เช่น การติดเชื้อหัดเยอรมันในระยะต้นจะทำให้การเจริญเติบโตของหัวใจ เลนส์ตา หูส่วนในและสมองของทารกผิดปกติได้ในขณะที่เชื้อนี้ไม่เป็นอันตรายร้ายแรงต่อ ผู้ใหญ่และเด็ก กรรมพันธุ์ก็มีส่วนสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับทารก นอกจากนี้การได้รับรังสีเอกซ์มากเกินไปหรือความผิดปกติของฮอร์โมนที่เกี่ยว ข้องกับการเจริญเติบโตก็ส่งผลต่อการเจริญเติบโตที่ผิดปกติได้เช่นกัน

ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของลูกอ่อน

ปัจจัยที่มีความจำเป็นมากสำหรับลูกอ่อน คือ อาหาร และการคุ้มภัยเซลล์ไข่ของสัตว์บางชนิดที่มีไข่แดงน้อยจึงมีกระบวนการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว เพื่อให้สามารถออกหากินและหาอาหารเองได้ ส่วนเซลล์ไข่ของสัตว์ที่มีไข่แดงอยู่มากก็จะมีกระบวนการเจริญเติบโตยาวนานขึ้น นอกจากนี้เซลล์ที่มีไข่แดงน้อยแต่เอ็มบริโอสามารถรับสารอาหารจากแม่โดยตรงจะมีระยะเวลาในการเจริญเติบโตแตกต่างกันไปแล้วแต่ชนิดของสัตว์

การป้องกันอันตรายของพ่อและแม่ให้แก่ลูกอ่อนเป็นสิ่งสำคัญที่จะช่วยให้ลูกอ่อนอยู่รอดเพื่อเพิ่มจำนวนประชากรและสืบทอดเผ่าพันธุ์ต่อไปได้สัตว์หลายชนิดเมื่อลูกอ่อนฟักออกจากไข่หรือคลอดออกมาแล้วพ่อแม่จะคอยดูแล เช่น หาอาหารมาให้ พาลูกอ่อนออกหาอาหาร และคอยเฝ้าระวังภัยด้วยวิธีการต่างๆให้กับลูกด้วย เช่น การเฝ้าระวังดูแลไข่ของปลากัด

ที่มาของข้อมูล https://www.thoengwit.ac.th/freeweb/19539/p3.html