مورولا: نخستین جامعهٔ سلولی
سفر شگفتانگیز از یک سلول به یک موجود پرسلولی
همهٔ ما زندگی خود را با یک سلول بسیار کوچک به نام زیگوت۶ آغاز کردهایم. این سلول، از به هم پیوستن اسپرم۷ و تخمک پدید میآید. اما چگونه این یک سلول به موجودی پیچیده با میلیاردها سلول تبدیل میشود؟ پاسخ در فرآیندی به نام تقسیم سلولی۸ نهفته است. زیگوت بلافاصله پس از تشکیل، شروع به تقسیم کردن میکند. این تقسیمها به سرعت و پشت سر هم رخ میدهند و در نهایت منجر به تشکیل ساختاری کروی شکل متشکل از ۱۶ تا 32 سلول میشود که به آن مورولا میگویند. شکل مورولا شبیه به یک توت تمشک است و نام آن نیز از کلمهای لاتین به معنای "توت کوچک" گرفته شده است.
ویژگیهای منحصر به فرد مورولا
مورولا دارای مشخصات ویژهای است که آن را از مراحل قبل و بعد متمایز میکند. سلولهای تشکیلدهندهٔ مورولا بسیار به هم فشرده هستند و فضای بین سلولی بسیار کمی وجود دارد. این سلولها در این مرحله عمدتاً وظیفهٔ تقسیم شدن و افزایش تعداد را بر عهده دارند و هنوز تمایز خاصی پیدا نکردهاند؛ به این معنی که همهٔ آنها شبیه به هم هستند و کار تخصصی انجام نمیدهند. مورولا آخرین مرحلهای است که جنین قبل از کاشت در دیوارهٔ رحم طی میکند.
| مرحله | تعداد سلولها | ویژگیهای کلیدی | تقریباً چند روز پس از لقاح؟ |
|---|---|---|---|
| زیگوت | 1 سلول | سلول اولیه و حاصل ادغام اسپرم و تخمک | 1 روز |
| مورولا | 16-32 سلول | تودهای فشرده از سلولهای مشابه و بدون تمایز | 3-4 روز |
| بلاستوسیست | حدود 200 سلول | تشکیل حفره و شروع تمایز سلولی (سلولهای تروفوبلاست و جرم سلولی داخلی) | 5-6 روز |
ریاضیات پشت تقسیم سلولی
فرآیند تقسیم سلولی در مورولا از یک الگوی نمادی قابل پیشبینی پیروی میکند. هر سلول به دو سلول جدید تقسیم میشود. این فرآیند را میتوان با یک دنبالهٔ هندسی مدلسازی کرد. اگر تعداد سلولها را در هر مرحله $n$ بنامیم، پس از هر تقسیم، تعداد سلولها دو برابر میشود. بنابراین، تعداد سلولها پس از $k$ مرحله تقسیم از رابطهٔ زیر به دست میآید:
برای مثال، زیگوت اولیه (1 سلول) مرحلهٔ 0 است ($2^0 = 1$). پس از اولین تقسیم، 2 سلول داریم ($2^1 = 2$). پس از چهارمین تقسیم، به 16 سلول میرسیم ($2^4 = 16$) که ابتدای مرحلهٔ مورولا است. و پس از پنجمین تقسیم، 32 سلول ($2^5 = 32$) داریم که انتهای این مرحله را نشان میدهد.
مورولا در دنیای علم و فناوری
درک مرحلهٔ مورولا تنها یک کنجکاوی علمی نیست، بلکه کاربردهای عملی بسیار مهمی دارد. در فناوریهای کمکباروری مانند لقاح مصنوعی۹، جنینها در محیط آزمایشگاه رشد داده میشوند و پزشکان often کیفیت آنها را در مرحلهٔ مورولا ارزیابی میکنند. یک مورولا با سلولهای سالم و فشرده، شانس بیشتری برای کاشت موفق و رشد به مرحلهٔ بعدی (بلاستوسیست۱۰) دارد. این ارزیابی به انتخاب بهترین جنین برای انتقال به رحم مادر کمک میکند و احتمال بارداری موفق را افزایش میدهد. علاوه بر این، مطالعه بر روی مورولا به دانشمندان در درک بهتر بیماریهای مادرزادی و مکانیسمهای ترمیم بافت کمک شایانی میکند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. مورولا تنها یک مرحلهٔ بسیار اولیه از رشد است. در این مرحله، اندامها، بافتها و حتی جفت تشکیل نشدهاند. این تودهٔ سلولی پتانسیل تبدیل شدن به یک موجود زندهٔ کامل را دارد، اما خود به تنهایی فاقد ویژگیهای یک ارگانیسم مستقل است.
در نگاه اول بله، اما تحقیقات نشان میدهند که حتی در این مرحلهٔ اولیه، ممکن است تفاوتهای بسیار جزئی بین سلولها وجود داشته باشد که بعدها سرنوشت متفاوت آنها (تبدیل به جفت یا خود جنین) را تعیین میکند. با این حال، این تفاوتها در زیر میکروسکوپ معمولی قابل مشاهده نیست.
این پدیده میتواند منجر به تشکیل دوقلوهای همسان۱۱ شود. اگر مورولا به دو بخش مجزا تقسیم گردد، هر بخش میتواند به طور مستقل به رشد خود ادامه دهد و یک جنین کامل را تشکیل دهد. از آنجایی که این دو بخش از یک زیگوت منشأ گرفتهاند، از نظر ژنتیکی کاملاً یکسان خواهند بود.
پاورقی
۱ مورولا (Morula) - معادل انگلیسی: Morula
۲ تخمک (Egg Cell) - معادل انگلیسی: Ovum
۳ سلول (Cell)
۴ تقسیم (Division)
۵ جنین (Embryo)
۶ زیگوت (Zygote)
۷ اسپرم (Sperm)
۸ تقسیم سلولی (Cell Division)
۹ لقاح مصنوعی (In Vitro Fertilization - IVF)
۱۰ بلاستوسیست (Blastocyst)
۱۱ دوقلوهای همسان (Identical Twins)
