Quá trình tái sinh
Nguồn gốc vật liệu tái sinh
Sau khi cắt cụt, một phần phụ có khả năng tái sinh sẽ phát triển một vụ nổ từ các mô trong gốc cây ngay sau mức cắt cụt (xem ảnh). Những mô này trải qua những thay đổi mạnh mẽ. Các tế bào của chúng, một khi được chuyên môn hóa như cơ, xương hoặc sụn, sẽ mất đi các đặc điểm mà chúng thường được xác định (sự phân biệt); sau đó chúng bắt đầu di chuyển về phía và tích tụ bên dưới, lớp biểu bì vết thương, hình thành một chồi tròn (blastema) phình ra từ gốc cây. Các tế bào gần chồi của chồi tiếp tục nhân lên, trong khi các tế bào nằm gần các mô cũ của gốc phân biệt thành cơ hoặc sụn, tùy thuộc vào vị trí của chúng. Sự phát triển tiếp tục cho đến khi các cấu trúc cuối cùng ở phần đầu của phần phụ được tái tạo được phân biệt và tất cả các tế bào tăng sinh được sử dụng hết trong quá trình.
bệnh của con người: Sửa chữa và tái sinh
Bằng cách thay thế các tế bào bị hư hỏng hoặc bị phá hủy bằng các tế bào mới khỏe mạnh, các quá trình sửa chữa và tái tạo hoạt động để khôi phục lại một cá nhân
Các tế bào blastema dường như phân biệt thành cùng loại tế bào trước đây hoặc thành các loại liên quan chặt chẽ. Các tế bào có thể thay đổi vai trò của chúng trong một số điều kiện nhất định, nhưng dường như hiếm khi làm như vậy. Nếu một vụ nổ chân tay được cấy vào lưng của cùng một con vật, nó có thể tiếp tục phát triển thành một chi. Tương tự, một vụ nổ đuôi được cấy ở nơi khác trên cơ thể sẽ trở thành đuôi. Do đó, các tế bào của một vụ nổ dường như mang dấu ấn không thể xóa nhòa của phần phụ mà chúng được tạo ra và chúng được định sẵn để phát triển. Tuy nhiên, nếu một vụ nổ đuôi được cấy vào gốc của một chi, cấu trúc tái tạo sẽ là một hỗn hợp của hai phần phụ.
Lý thuyết phân cực và độ dốc
Mỗi sinh vật thể hiện sự phân cực, một ví dụ trong đó là sự phân biệt của một sinh vật thành một phần đầu, hoặc phần phía trước, và phần đuôi hoặc phần sau. Các bộ phận tái sinh cũng không ngoại lệ; chúng biểu hiện sự phân cực bằng cách luôn phát triển theo hướng xa (cách xa phần chính của cơ thể). Tuy nhiên, trong số các động vật không xương sống thấp hơn, sự khác biệt giữa đầu gần (gần hoặc hướng về cơ thể) và không phải lúc nào cũng rõ ràng. Chẳng có gì khó khăn, chẳng hạn, để đảo ngược sự phân cực của những thân cây có thể trong các hydroid thuộc địa. Thông thường, một phần của thân cây sẽ mọc ra một đầu cuối, hoặc hydranth, ở đầu tự do, hoặc xa của nó; tuy nhiên, nếu nó bị trói, tuy nhiên, nó sẽ tái tạo một hydranth ở cuối mà ban đầu là gần. Độ phân cực trong hệ thống này rõ ràng được xác định bởi một gradient hoạt động theo cách mà hydranth tái sinh ở bất cứ nơi nào có tốc độ trao đổi chất cao nhất. Một khi hydranth đã bắt đầu phát triển, nó ức chế sự sản sinh của những người khác gần với nó bằng cách khuếch tán một chất ức chế xuống dọc theo thân cây.
Khi giun dẹp phẳng được cắt làm đôi, mỗi mảnh sẽ mọc lại phần cuối bị thiếu. Các tế bào trong các khu vực cơ bản giống hệt nhau của cơ thể nơi vết cắt được tạo thành dạng vụ nổ, trong một trường hợp, nó phát sinh ra một cái đầu và trong trường hợp khác trở thành một cái đuôi. Những gì mỗi vụ nổ tái sinh hoàn toàn phụ thuộc vào việc nó nằm trên một mảnh phía trước hay một mảnh giun dẹp: sự khác biệt thực sự giữa hai mảnh có thể được thiết lập bởi sự khác biệt trao đổi chất. Nếu một mảnh ngang của một con giun dẹp bị cắt rất mỏng thì quá hẹp để một gradient chuyển hóa hiệu quả được thiết lập, nó có thể tái tạo hai đầu, một đầu ở hai đầu. Nếu hoạt động trao đổi chất ở đầu trước của giun dẹp bị giảm một cách giả tạo khi tiếp xúc với một số loại thuốc, thì đầu sau của giun có thể phát triển đầu.
Tái sinh ruột thừa đặt ra một vấn đề khác với toàn bộ sinh vật. Vây của một con cá và chi của một con kỳ giông có đầu gần và xa. Tuy nhiên, bằng nhiều thao tác khác nhau, có thể làm cho chúng tái sinh theo hướng gần nhất. Nếu một lỗ vuông được cắt trong vây của cá, quá trình tái sinh diễn ra như mong đợi từ rìa bên trong, nhưng cũng có thể xảy ra từ rìa xa. Trong trường hợp thứ hai, vây tái sinh thực sự là một cấu trúc xa ngoại trừ việc nó tình cờ phát triển theo hướng gần.
Tay chân lưỡng cư phản ứng theo cách tương tự. Có thể ghép bàn tay của một con vật mới vào thành cơ thể gần đó, và một khi đã có đủ lưu lượng máu, để cắt cánh tay giữa vai và khuỷu tay. Điều này tạo ra hai gốc cây, một cái ngắn bao gồm một phần của cánh tay trên và một cái dài hơn được tạo thành từ phần còn lại của cánh tay nhô ra theo hướng sai từ phía con vật. Cả hai gốc cây đều tái sinh cùng một thứ, cụ thể là, mọi thứ thường nằm cách xa mức độ cắt cụt, bất kể gốc cây đang đối mặt với cách nào. Cánh tay đảo ngược do đó tái tạo một hình ảnh phản chiếu của chính nó.
Rõ ràng, khi một cấu trúc tái tạo, nó chỉ có thể tạo ra các bộ phận thường nằm cách xa mức độ cắt cụt. Các ô tham gia chứa thông tin cần thiết để phát triển mọi thứ, hạ lưu, nhưng không bao giờ có thể trở thành các cấu trúc gần hơn. Sự tái sinh, giống như sự phát triển của phôi thai, xảy ra theo một trình tự xác định.
