Ontogenia
A ontogenia diz respeito à origem e ao desenvolvimento de um organismo. É muito comum falar em ontogenia para se referir ao período que vai do momento da fertilização do ovo até que o organismo atinja sua forma madura e completamente desenvolvida – embora o não sabemos termo também possa ser usado de forma mais ampla para se referir ao estudo de um organismo durante todo o seu ciclo de vida, não se restringindo somente ao desenvolvimento embrionário.
A Teoria da Recapitulação é um tema muito frequentemente associado ao termo ontogenia. Ela tenta explicar as relações entre o desenvolvimento embrionário de um organismo (ontogenia) e a evolução daquele grupo em que este organismo se encontra (filogenia). A célebre frase “A ontogenia recapitula a filogenia”, comumente atribuída a Stephen Jay Gould, é, talvez, a maior e mais objetiva síntese dessa teoria. Ela diz que os estágios de desenvolvimento de um organismo repetem os estágios encontrados na evolução daquele grupo; similarmente, ela diz que seria possível encontrar, na história evolutiva de um grupo de organismos, formas adultas de algumas espécies similares a estágios embrionários de outras espécies, com tais estágios embrionários recapitulando a história evolutiva daquele grupo.
Histórico
No início do século XIX, Johann Friedrich Meckel e Antoine Etienne Reynaud Augustin Serres desenvolveram algo que veio ser conhecido posteriormente como Lei de Meckel-Serres. Estudando deformidades em embriões, esses estudiosos propuseram que embriões de organismos de “níveis maiores” passariam, em seu desenvolvimento embrionário, por estágios sucessivos que lembram de forma muito próxima as formas de “níveis inferiores” (o que veio a ficar conhecido como recapitulação). Apesar de a autoria ser atribuída aos dois, eles não trabalhavam juntos, e suas conclusões podem refletir parte do pensamento recorrente da época, tomadas de forma quase simultânea pelos dois pesquisadores e unificadas como uma Lei por outros cientistas muitos anos depois. Interessante notar como a Lei de Meckel-Serres está diretamente apoiada sobre o conceito da scala naturae.
Fecundação
A fecundação é o encontro dos gametas masculino (espermatozóide) e feminino (ovócito II, em humanos).
Fertilização
A fertilização é a união dos gametas, gerando um ovo fertilizado (ou zigoto) e iniciando o processo de desenvolvimento embrionário. Maiores detalhes no artigo "Human Fertilization" (em inglês).
Embriogênese
A embriogênese é o processo através do qual o embrião é formado e se desenvolve. Começa no momento da fertilização do óvulo, que a partir de então passará a se chamar de zigoto. O zigoto sofre rápidas divisões mitóticas sem que haja um grande aumento de crescimento (processo denominado de clivagem e diferenciação celular). Existem dois tipos de embriogênese: a animal, e a vegetal. No vegetal, a embriogênese tem início com o encontro dos gametas femininos e masculinos (cada grupo de vegetal possui uma forma de encontro específica) onde ocorre a fusão desses gametas, passando por fases como zigoto, protoembrião, globular, cordiforme, torpedo e cotiledonar. É importante ressaltar que a função das células é determinada pela posição que a célula assume no embrião que é ativada por hormônios vegetais. Esse processo é o objeto da Embriologia. No animal, os embriões passam pelos processos de clivagem, blastulação, gastrulação e neurulação (com a organogênese ocorrendo nestes últimos dois estágios - principalmente na gastrulação).
Clivagem é o nome que se dá a cada uma das divisões mitóticas realizadas nos estágios iniciais de desenvolvimento dos embriões. Existem, basicamente, dois tipos de clivagem: holoblástica, quando a célula inteira é dividida, atravessando todo o eixo do embrião no caso da primeira divisão e meroblástica, ou parcial, que ocorre principalmente quando o ovo possui grande quantidade de vitelo. A clivagem holoblástica pode ser de 5 tipos: radial (como em equinodermos, hemicordados e cefalocordados), espiral (como em anelídeos, moluscos e platelmintos), bilateral (tunicados), rotacional (mamíferos placentários, nematódeos e possivelmente marsupiais) e radial deslocada (anfíbios e alguns peixes). Já a clivagem meroblástica pode ser de 3 tipos: bilateral (moluscos cefalópodes), discoidal (alguns peixes, répteis, aves e monotremados) e superficial (insetos).
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A blastulação é o processo de transformação do embrião em blástula, que se dá através de sucessivas clivagens e rearranjos celulares. Nesse estágio, as células do ovo são denominadas blastômeros.
A gastrulação é o processo de movimentação de células, altamente coordenado, através do qual elas são dramaticamente rearranjadas e ganham novas posições e células vizinhas, estruturando um plano corpóreo de múltiplas camadas do organismo. Este processo determina os eixos do corpo e também especifica as camadas germinativas (ectoderme, mesoderme e endoderme), as quais darão origem a diferentes órgãos e tecidos.
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A neurulação é o processo de formação do tubo nervoso, que dará origem ao Sistema Nervoso Central (SNC). Nesse estágio, o embrião é chamado de nêurula.
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Peixe-palhaço (Amphiprion ocellaris)
No primeiro dia após a fertilização, os estágios de blástula e gástrula já foram completados e o embrião passa de um estágio de duas camadas a esferoidal. No segundo dia, a cefalização começa com o processo de neurulação. Além disso, os primeiros somitos (derivados mesodérmicos) são formados enquanto melanóforos cobrem todo o blastóporo. Após mais 24h de desenvolvimento, os órgãos e estruturas dos sentidos (olhos, otólitos) começam a se formar enquanto um coração já formado está pulsando (55-60bpm). No dia seguinte, células sanguíneas, agora formadas, fluem para o interior de um coração que pulsa ainda mais rápido (110-120bpm) enquanto, simultaneamente, os brotos oculares são pigmentados.
Rato de laboratório (Mus musculus)
Um trabalho sobre a ontogenia inicial do rato de laboratório (Mus musculus) bastante competente, complexo, completo e de livre acesso foi desenvolvido pela seção de embriologia da Universidade de Nova Gales do Sul, da Austrália. Ele pode ser acessado clicando neste link.
Ser humano (Homo sapiens)
O desenvolvimento embrionário dos seres humanos pode ser acompanhado de forma bastante completa no artigo “Human embryogenesis” (em inglês) ou “Embriologia Humana”, de forma um pouco mais resumida e em português.
Imagem: Julie Deckers, Hamida Hammad y Esther Hoste · BY · Openverse
Ontogenia e Ecologia
Vários estudos têm sido realizados nas últimas décadas interrelacionando aspectos ecológicos de organismos dos mais diversos grupos com a ontogenia. Muitos desses trabalhos se desenvolvem para responder questões que envolvem alterações nos processos e padrões ecológicos encontrados entre espécies ou nas espécies. Alguns exemplos recentes desse tipo de pesquisa abordaram o desenvolvimento ontogenético de peixes que se alimentam de vitelo durante o seu desenvolvimento sob uma perspectiva ecológica, mudanças no comportamento e na ecologia alimentar de cobras, salamandras e peixes.
Ontogenia e Fisiologia
Outra intersecção muito importante da ontogenia se dá com os estudos fisiológicos. Não é difícil imaginar o porquê, considerando que a fisiologia tem, como um dos seus principais objetivos, investigar como os organismos funcionam; por isso, não pode abordar suas maiores questões de forma estática, já que a maior parte das variáveis fisiológicas muda o tempo todo, algumas vezes de forma circadiana, outras de forma cíclica em períodos maiores de tempo, e outras ainda durante períodos do desenvolvimento dos organismos, seja de forma reversível ou não. Com isso, desconsiderar os processos fisiológicos poderia limitar a compreensão da biologia dos organismos.
Ontogenia e Evolução
A famosa frase de Dobzhansky “Nothing in Biology makes sense except in the light of evolution” - “Nada na Biologia faz sentido senão sob a luz da evolução”, em tradução livre, - se aplica também, de certa forma, à ontogenia. Pensando na importância da ontogenia na evolução, muitos pesquisadores correlacionam eventos do desenvolvimento com a evolução. Não é uma ideia totalmente nova, pensando nas ideias de Garstang e Gould (dois exemplos já supracitados), imaginar qual tipo de influência a ontogenia pode ter nos processos evolutivos. Mais recentemente, porém, um grande número de autores têm se dedicado à questão. A prolactina, por exemplo, importante hormônio no metabolismo de muitos organismos, é extremamente conservada filogeneticamente. Em 1980, um artigo trazia relações entre sua evolução e ontogenia.
Segundo a psicologia comportamental e a psicologia evolucionista, a personalidade é formada pela interação entre filogenia (características da espécie), ontogenia (histórico de desenvolvimento e aprendizagem) e contexto sociocultural. A ontogenia é especialmente importante, no ser humano, para a formação do comportamento, pois ele passa por um longuíssimo período de imaturidade e dependência - o mais longo do reino animal.
