بلاستولا: کره توخالی از سلول‌ها در مراحل اولیه

بلاستولا: نخستین گام در پدیداری یک زندگی نو

بلاستولا چیست و چگونه شکل می‌گیرد؟

همه‌ی ما از یک سلول بسیار کوچک به نام تخم بارور شده آغاز می‌شویم. این سلول سپس شروع به تقسیم شدن می‌کند. این تقسیم‌ها که شکافت⁶ نامیده می‌شوند، به سرعت و پشت سر هم رخ می‌دهند و تعداد سلول‌ها را افزایش می‌دهند. در ابتدا، این توده‌ی سلولی به شکل یک توت است که به آن مورولا⁷ می‌گویند. اما پس از آن، یک تغییر شگفت‌انگیز رخ می‌دهد: سلول‌ها خود را به گونه‌ای مرتب می‌کنند که یک ساختار کروی و توخالی تشکیل دهند. این ساختار توخالی همان بلاستولا است.

حفره‌ی داخلی این کره، بلاستوسیل نام دارد و مایعی درون آن جمع می‌شود. دیواره‌ی این کره از سلول‌هایی تشکیل شده است که به آنها سلول‌های بلاستومر⁸ می‌گویند. برای درک بهتر، می‌توان یک بادکنک بسیار کوچک را تصور کرد که دیواره‌ی آن نه از لاستیک، بلکه از یک لایه سلول زنده ساخته شده است.

اجزای اصلی بلاستولا

برای شناخت بهتر بلاستولا، باید با بخش‌های مختلف آن آشنا شویم. این ساختار نسبتاً ساده، تنها از دو بخش اصلی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه‌ی مهمی بر عهده دارند.

تفاوت بلاستولا در جانوران مختلف

فرآیند تشکیل بلاستولا و شکل نهایی آن در همه‌ی جانوران یکسان نیست. این تفاوت‌ها عمدتاً به میزان زرده⁹ موجود در تخم بستگی دارد. زرده مواد مغذی مورد نیاز برای رشد رویان است.

برای مثال، در پستاندارانی مانند انسان که تخم‌هایی با زرده‌ی بسیار کم دارند، بلاستولا یک کره‌ی کاملاً متقارن و توخالی است. اما در پرندگان یا خزندگان که تخم‌های پرزرده دارند، حجم زیاد زرده اجازه‌ی تشکیل یک حفره‌ی مرکزی کامل را نمی‌دهد و بلاستولا به شکل یک صفحه‌ی سلولی بر روی توده‌ی زرده تشکیل می‌شود. این تفاوت را می‌توان در جدول زیر مقایسه کرد:

از بلاستولا تا گاسترولا: تولد لایه‌های زاینده

بلاستولا یک مرحله‌ی پایانی نیست، بلکه آغاز مهم‌ترین تحول در رشد اولیه است. پس از تشکیل بلاستولا، سلول‌های آن شروع به حرکت و جابجایی‌های برنامه‌ریزی شده‌ای می‌کنند. این فرآیند که گاسترولاسیون¹⁰ نام دارد، منجر به تشکیل ساختاری پیچیده‌تر به نام گاسترولا¹¹ می‌شود.

در طی گاسترولاسیون، لایه‌ی سلولی بلاستولا تا می‌خورد و به درون بلاستوسیل فرومی‌رود. نتیجه‌ی این کار تشکیل سه لایه‌ی زاینده است: برون‌پوست¹²، میان‌پوست¹³ و درون‌پوست¹⁴. هر یک از این لایه‌ها مسئول ساخت اندام‌های خاصی در بدن جاندار بالغ هستند. برای مثال، پوست و سیستم عصبی از برون‌پوست، ماهیچه‌ها و استخوان‌ها از میان‌پوست و دستگاه گوارش از درون‌پوست به وجود می‌آیند.

بلاستولا در خدمت علم و فناوری

مطالعه‌ی بلاستولا تنها یک کنجکاوی علمی نیست، بلکه کاربردهای عملی بسیار مهمی دارد. در حوزه‌ی باروری و پزشکی تولیدمثل، در روش لقاح مصنوعی¹⁵، جنین‌ها در مرحله‌ی بلاستولا (معمولاً در روز پنجم) برای انتقال به رحم مادر انتخاب می‌شوند، زیرا در این مرحله شانس لانه‌گزینی و ادامه‌ی رشد موفقیت‌آمیز بیشتر است.

در زیست‌شناسی سلول‌های بنیادی، بلاستولا منبع سلول‌های بنیادی پرتوان¹⁶ است. این سلول‌ها توانایی تبدیل شدن به هر نوع سلول دیگری در بدن را دارند و دانشمندان با مطالعه‌ی چگونگی تشکیل بلاستولا و تمایز سلول‌های آن، در تلاش هستند تا بافت‌ها و اندام‌های جدیدی را در آزمایشگاه رشد دهند.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹ Blastula - بلاستولا: مرحله‌ای در رشد رویان که پس از تقسیمات سلولی مورولا تشکیل شده و به شکل یک کره توخالی است.

² Embryo - رویان: موجود در حال رشد از زمان لقاح تا پایان ارگانوژنز (تشکیل اندام‌ها).

³ Zygote - تخم بارور شده: سلول اولیه حاصل از ادغام اسپرم و تخمک.

⁴ Germ Layers - لایه‌های زاینده: سه لایه سلولی اولیه (برون‌پوست، میان‌پوست، درون‌پوست) که تمام بافت‌ها و اندام‌های بدن از آنها مشتق می‌شوند.

⁵ Blastocoel - بلاستوسیل: حفره مملو از مایع در مرکز بلاستولا.

⁶ Cleavage - شکافت: سری تقسیمات میتوزی سریع که سلول تخم را به تعداد زیادی سلول کوچک‌تر (بلاستومر) تقسیم می‌کند.

⁷ Morula - مورولا: مرحله‌ای از رشد رویان شبیه به توت که از توده‌ای فشرده از سلول‌ها (بلاستومرها) تشکیل شده است.

⁸ Blastomere - بلاستومر: هر یک از سلول‌های حاصل از تقسیمات شکافت در مراحل اولیه رشد رویان.

⁹ Yolk - زرده: مواد مغذی ذخیره شده در سیتوپلاسم تخم که برای تغذیه رویان در حال رشد استفاده می‌شود.

¹⁰ Gastrulation - گاسترولاسیون: فرآیندی در رشد رویان که در طی آن بلاستولا با حرکات پیچیده سلولی به گاسترولا با سه لایه زاینده تبدیل می‌شود.

¹¹ Gastrula - گاسترولا: مرحله‌ای از رشد رویان که پس از گاسترولاسیون تشکیل شده و دارای سه لایه زاینده است.

¹² Ectoderm - برون‌پوست: بیرونی‌ترین لایه که سیستم عصبی و اپیدرم پوست را می‌سازد.

¹³ Mesoderm - میان‌پوست: لایه میانی که ماهیچه‌ها، استخوان‌ها و سیستم گردش خون را می‌سازد.

¹⁴ Endoderm - درون‌پوست: درونی‌ترین لایه که پوشش دستگاه گوارش و دستگاه تنفسی را می‌سازد.

¹⁵ In Vitro Fertilization (IVF) - لقاح مصنوعی: فرآیندی که در آن تخمک در خارج از بدن بارور می‌شود.

¹⁶ Pluripotent Stem Cells - سلول‌های بنیادی پرتوان: سلول‌هایی که توانایی تمایز به تمام انواع سلول‌های بدن به جز جفت و غشاهای خارج جنینی را دارند.