กราฟการเติบโตของสิ่งมีชีวิต 1.3 การเจริญเติบโต และ กราฟการเติบโตของสิ่งมีชีวิต

การเติบโตของสิ่งมีชีวิต (Growth) การเติบโต หมายถึง กระบวนการที่ร่างกายมีการเพิ่มปริมาณของโพรโทพลาซึม จากการสังเคราะห์สารอินทรีย์ (Assimilation) ทำให้ขนาดของเซลล์ขยายใหญ่ขึ้น (Cell expansion) และเพิ่มจำนวนเซลล์ โดยแบ่งเซลล์ (Cell multiplication) การเติบโตของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ โดยทั่วไปจึงประกอบด้วย กระบวนการพื้นฐาน 3 ประการ การเติบโตของ สิ่งมีชีวิต (Growth) = การเพิ่มปริมาณ โพรโทพลาซึม (Assimilation) + การขยายขนาด ของเซลล์ (Cell expansion) + การเพิ่มจำนวน เซลล์ (Cell multiplication)

ในโพรโทซัว ในโพรโทซัวการเติบโตจะประกอบด้วยกระบวนการพื้นฐาน 2 ประการเท่านั้น คือ การเพิ่มปริมาณโพรโทพลาซึม และการขยายขนาดของเซลล์โดยไม่มีการเพิ่มจำนวนเซลล์ เช่น ในอะมีบา จากแผนภาพ พอสรุปได้ว่า เมื่ออะมีบาโตเต็มที่จะมีการแบ่งเซลล์ ออกเป็น 2 ส่วน (Binary fission) เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ (1  2  4) ในระยะนี้ไม่มีการเพิ่มขนาดของเซลล์ ระยะการเพิ่มเซลล์นี้จัดเป็นการสืบพันธุ์ไม่ใช่การเติบโต

กราฟแสดงการเติบโตของสิ่งมีชีวิต กราฟแสดงการเติบโตของสิ่งมีชีวิต มี 3 ลักษณะ คือ 1. กราฟรูปตัวเอส (s – Shaped curve) พบในสัตว์ทั่วๆ ไป ยกเว้นอาร์โทรพอด และพบในพืชล้มลุก โดยแบ่งการเจริญเติบโตเป็น 3 ระยะตามแผนภาพ คือ 1) ระยะ I มีอัตราการเติบต่ำ 2) ระยะ II มีอัตราการเติบโตสูงสุด 3) ระยะ III มีอัตราการเติบโตต่ำสุด 2. กราฟรูปตัวเอส ต่อเนื่อง พบในไม้ยืนต้นที่มีเนื้อไม้ (Perennial woody plant) ซึ่งมีการเจริญเติบโตในแต่ละฤดูกาลไม่เท่ากัน โดยในฤดูน้ำมากจะมีอัตราเติบโตสูง ส่วนฤดูแล้งจะมีอัตราการเติบต่ำ 3. กราฟรูปขั้นบันได (Intermittent growth) พบในอาร์โทรพอด ทุกชนิด ซึ่งมีการลอกคราบเพื่อการเติบโต

กราฟการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต A. พืชล้มลุกและสัตว์ทั่วๆ ไป B. ไม้ยืนต้นที่มีเนื้อไม้ C. แมลง, กุ้ง, กั้ง, ปู

การเจริญของสิ่งมีชีวิต (Development) = การเจริญของสิ่งมีชีวิต เป็นกระบวนการที่ร่างกายของสิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงไป โดยการเพิ่มจำนวนเซลล์ เพิ่มขนาดของเซลล์ หรือเปลี่ยนแปลงสภาพของเซลล์(Differentiation) อย่างใดอย่างหนึ่ง หรือหลายอย่างพร้อมๆ กัน ทำให้เกิดเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ (Organogeny) การเจริญของสิ่งมีชีวิต (Development) = การเติบโต (Growht) + การเปลี่ยนแปลงสภาพของเซลล์ (Defferentiation) + การเกิดอวัยวะและรูปร่างของสิ่งชีวิต (Organogenesis and morphogenesis)

แบบแผนการเจริญของสัตว์ชั้นสูง การเจริญในระยะเอมบริโอ ประกอบด้วย 4 ขั้นตอนคือ 1. ระยะคลีเวจ (Cleavage)  เพิ่มจำนวนเซลล์  เซลล์จำนวนมาก ขนาดเล็กลง  เรียกแต่ละเซลล์ว่า บลาสโทเมียร์ (Blastomere)

 แบ่งเป็น 2 ลักษณะ :- ก. โฮโลบลาสติก (Holoblastic) แบ่งโดยตลอดทั้งเซลล์ พบในพวกมีไข่แดงน้อย ไข่แดงปานกลาง หรือไม่มีเลย เช่น ไข่กบ ไข่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม

ภาพการเกิดคลีเวจของเซลล์ไข่ที่มีไข่แดงน้อย ข. มีโรบลาสติก (Meroblastic) แบ่งเฉพาะบริเวณด้านบนของไข่มีนิวเคลียสและไซโทพลาซึมอยู่พบในพวกมีไข่แดงมาก เช่น ไข่สัตว์เลื้อยคลาน ไข่นก เพราะไข่แดงมีมาก แบ่งตลอดทั้งเซลล์ไม่ได้ ภาพการเกิดคลีเวจของเซลล์ไข่ที่มีไข่แดงน้อย

2. ระยะบลาสตูเลชัน (Blastulation)  เซลล์มีการเรียงตัว ชั้นของเซลล์ที่เป็นผนังของตัวอ่อนระยะนี้ (Blastula) เรียกบลาสโตเดิร์ม (Blastoderm) และทำให้เกิดช่องว่างขึ้นภายในเรียกบลาสโตซีล (Blastocoal)  กลุ่มเซลล์เรียงเป็นก้อนคล้ายลูกน้อยหน่า เรียกว่า มอรูลา (Morula)

เอกโตเดิร์ม (Ectoderm) มีโซเดิร์ม (Mesoderm) เอนโดเดิร์ม (Endoderm) 3. ระยะแกสตรูเลชัน (Gastrulation)  บลาสโตเดิร์มจะยื่นตัวเข้าไปด้านในโดยตำแหน่งที่ บลาสโตเดิร์มเว้าเข้าไปเรียกบลาสโตพอร์ (blastopore)  เกิดเนื้อชั้นต่างๆ ของเอมบริโอเป็น 3 ชั้น (Triploblastica) ประกอบด้วย เอกโตเดิร์ม (Ectoderm) มีโซเดิร์ม (Mesoderm) เอนโดเดิร์ม (Endoderm)  เกิดช่องภายในขึ้นมาใหม่ เรียก แกสโตรซีล (Gastrocoel) หรือ อาร์เชนเทอรอน (Archenteron)

4. ระยะออร์กาโนจีนีซิส และ มอร์โฟจีนีซิส (Organogenesis and Morphogenesis) เป็นขั้นตอนที่เนื้อเยื่อต่างๆ เกิดการเจริญเปลี่ยนแปลง (differentiation) ไปเป็นอวัยวะ (Organogenesis) และเกิดเป็นรูปร่างของตัวอ่อน (Morphogenesis) ดังนี้ ระบบประสาท ระบบกล้ามเนื้อ  เป็นระบบแรกสุดที่เจริญพัฒนาในระยะเอมบริโอ อวัยวะสืบพันธุ์ เอกโตเดิร์ม มีโซเดิร์ม อวัยวะขับถ่าย ผิวหนัง เส้นเลือด ระบบย่อยอวัยวะ เลนซ์ตา กระดูก อวัยวะหายใจ เอนโดเดิร์ม ตับอ่อน ตับ

 ในสัตว์ที่บลาสโตพอร์เจริญเปลี่ยนแปลง ไปเป็น ช่องปาก จะเรียกสัตว์กลุ่มนี้ว่าโปรโตสโตเมีย (Protostomia) ได้แก่ หนอนพยาธิตัวกลม (nematode) แอนิลิด มอลลัสค์ และ อาร์โทรพอด ช่องทวารหนัก จะเรียกสัตว์กลุ่มนี้ว่า ตัวเทอโรสโตม (Deuterostome) ได้แก่ เอไคโนเดิร์ม และ คอร์เดต

การเจริญของตัวอ่อนของสัตว์ 1. พวกที่มีการปฏิสนธิภายนอก ออกลูกเป็นไข่ (Oviparous) ตัวอ่อนอาศัยอาหารจากไข่แดง เช่น ปลา กบ 2. พวกที่มีการปฏิสนธิภายใน ออกลูกเป็นไข่ (Oviparous) ตัวอ่อนอาศัยอาหารจากไข่แดง เช่น ตุ่นปากเป็ด พวกนก 3. พวกที่มีการปฏิสนธิภายใน ออกลูกเป็นตัว ซึ่งยังแยกออกเป็น 2 กลุ่มย่อย ตามแหล่งอาหารตัวอ่อน คือ 3.1 พวกออกลูกเป็นตัว โดยอาศัยอาหารจากไข่แดง (Ovoviviparous) ได้แก่ ปลาฉลาม ปลาหางนกยูง 3.2 พวกออกลูกเป็นตัว โดยอาศัยอาหารจากแม่ผ่านทางรก (Viviparous) ได้แก่ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม