文章图片
文章图片
而那些有羊膜的卵生脊椎动物 ， 也就是通常所说的爬行动物和鸟类 ， 它们的卵细胞更夸张 。 鸡蛋黄都见过吧？那就是鸡的卵细胞 。 不过其中绝大多数都是卵黄 ， 一个超大型的堆满胚胎发育的储备物资的囊泡 。
两栖类受精之后的发育和鱼类大同小异 ， 也是以最快的速度把卵黄包进去 ， 然后形成背部的神经管和体节 ， 所以也难怪 ， 它们总是孵出个蝌蚪 ， 然后才慢慢变态 ， 长出腿来 。
有了这样巨大的细胞器 ， 卵细胞的细胞核只能被挤到细胞的表面上——那些吃鸡蛋不整吞 ， 要捏在手里仔细端详的读者想必注意过 ， 蛋黄上有个小白点 ， 细胞核就在那个位置上 。 受精之后 ， 细胞核也只能带着周围的一丁点细胞质启动分裂 。
显然 ， 再要让受精卵在分裂时以最快的速度把整个卵黄包裹进去 ， 就太为难那个弱小的细胞核了 。 所以 ， 蛋黄的细胞分裂只是在小白点上迅速形成一小片细胞 ， 它被称为“胚盘” 。
之后的事情就和鱼的胚胎一样了 ， 先从头到尾确定背部的体轴 ， 然后划分出体节 ， 决定全身的蓝图 。 所以很容易理解 ， 在鱼类和两栖类动物身上 ， 从细胞核到卵黄的连线 ， 是前后轴 ， 而在下大蛋的羊膜动物身上 ， 这个轴是背腹轴：表面那一侧是背 ， 卵黄那一侧是腹 。
至于蛋黄怎样区分前后 ， 却也因为巨大的体量有了意外便利：这么大的蛋黄在母鸡体内会受到重力的强烈影响 ， 尤其是 ， 鸡下蛋的时候一定会设法调转鸡蛋 ， 令鸡蛋大头冲下 ， 这样 ， 输卵管的肌肉收缩时才能使鸡蛋受到下行的力 ， 鸡蛋才更容易生出来 。 这些动作将迫使卵中的信息物质依密度重新分布并锁定下来 。
于是 ， 总的来说 ， 胚盘朝下的那一端 ， 也就是鸡蛋的大头 ， 有气室的那头 ， 就是前端 ， 将来发育出鸡头；胚盘朝上的那一端 ， 也就是鸡蛋的小头 ， 就是后端 ， 将来发育成鸡屁股 。 当然 ， 我们最关心的还是哺乳动物 ， 尤其是人类 ， 又如何决定胚胎发育的方向呢？
目前来看 ， 哺乳动物的卵细胞与上述的卵细胞都不同 ， 它虽然接受了很多母源因子 ， 但这些母源因子并不决定胚胎发育的轴向 。 我们胚胎发育的轴向 ， 要到孵化的时候才开始确定 ， 是的 ， 孵化 。
所有脊椎动物的卵细胞在排出卵巢的时候 ， 都包裹着一层多糖和蛋白质形成的卵膜 ， 鸟类和爬行动物的蛋清和蛋壳已经是这层卵膜之外的附加装备了 。 同样 ， 哺乳动物的卵细胞也有一层卵膜 ， 更正式的说法是“透明带” 。 受精之后 ， 这层卵膜还会变得更结实一些 ， 以避免受精卵或早期的胚胎粘在输卵管上 ， 发生宫外孕等危险状况 。
直到受精卵发育5天以后 ， 顺利进入了子宫 ， 胚胎才开始分泌蛋白酶 ， 把卵“壳”溶解掉 ， 破“壳”而出 。 这个刚孵化的胚胎只是一个空心的囊而已 ， 我们形象地将它称作“囊胚” ， 而就是这个囊胚 ， 区分了胚胎的背腹 。
囊胚的细胞包括两部分：大部分在外面拼成一层 ， 构成了囊胚的壁 ， 叫作“滋养层” ， 将来会发育成胎盘；小部分在内部聚成一团 ， 叫作“内细胞团” ， 将来会继续分化出胚胎的本体 。 那么 ， 内细胞团贴着滋养层的那一面 ， 就是背面 ， 向着囊胚腔的那一面 ， 就是腹面 。 可这就不免让人追问 ， 受精卵分裂出的细胞是如何分化成滋养层和内细胞团的呢？答案是“随机” 。
在受精卵分裂出第8个细胞之前 ， 任何两个细胞都没有区别 ， 如果把其中任何一个细胞单独拿出来 ， 它仍然会继续发育成一个小号的囊胚 ， 最终发育出一个正常的胚胎 。 实际上 ， 很大一部分同卵双胞胎就是这样来的 。
但在第8个细胞以后 ， 细胞就开始识别自己的位置了 。 凭借表面镶嵌的受体和配体 ， 细胞可以识别出自己是否接触着另一个细胞 ， 如果自己四面八方所有表面都接触着另一个细胞 ， 那太好了 ， 自己一定位于胚胎内部 ， 将来发育成内细胞团；而如果有部分表面没有接触另一个细胞 ， 那就意味着自己位于胚胎表面 ， 只能分化成胚胎的滋养层了 。 滋养层细胞分裂得很快 ， 而且每次分裂都保留在胚胎表面 ， 并不增加层数 。
推荐阅读
- 中国又一技术突破，建在海底的发电站，它是如何发电的？
- 村民妻子出轨村长，村民展开报复，村长家2人死亡
- 成都夫妻打架，老公道歉做一桌菜，妻子吐槽：没诚意，狗都吃不下
- 人“死后”会经历怎样的过程？科学家：“生前”的这个指标很关键
- 恐龙灭绝后，哺乳动物为何选择先进化体型，而不是大脑？
- 7个科学冷知识，能够瞬间放电800伏的电鳗，是怎么做到发电的？
- 宇宙膨胀为何如此之快？科学家：测量宇宙年龄的对象或误导了我们
- 野猫和狐狸联手，每年杀死26亿只，澳大利亚野生动物处灭绝边缘！