BIOLOGI PERKEMBANGAN: SEJARAH, APA YANG DIPELAJARI, APLIKASI - BIOLOGI - 2025

The biologi pembangunan adalah studi tentang proses evolusi yang terlibat dalam pembentukan organisme multisel dari konsepsi, kelahiran, pertumbuhan, penuaan dan kematian.

Proses-proses ini dikenal di dunia ilmiah sebagai ontogeni, sebuah istilah yang menggambarkan semua langkah yang dilalui makhluk hidup dari asalnya hingga perkembangan penuhnya.

Sumber: atlasdeanatomia.com

Pentingnya biologi perkembangan tidak hanya terletak pada proses pembentukan makhluk hidup yang diketahui secara mendalam, tetapi juga dalam mengantisipasi dalam beberapa kasus kemungkinan munculnya anomali genetik, berkat kemajuan ilmiah yang muncul di bidang ini.

Sejarah biologi perkembangan

Pertanyaan besar tentang asal mula dan evolusi kehidupan telah menghantui para filsuf dan ilmuwan, yang dalam pencarian untuk memahami proses evolusi menghasilkan hipotesis dan penemuan penting di bidang biologi perkembangan, bahkan sebelum disebut. ke sana.

Teori preformasionisme

Itu adalah hipotesis genetika kuno yang memastikan bahwa makhluk hidup sudah terbentuk sempurna dalam fase paling kecilnya dan bahwa perkembangannya terjadi melalui pertumbuhan makhluk itu. Leucippus Yunani dari Miletus (abad ke-5 SM) dan Democritus (abad ke-5 SM) adalah pendahulu utamanya.

Teori generasi spontan

Filsuf Yunani Aristoteles (384 SM - 322 SM), yang dianggap sebagai bapak biologi, menunjukkan bahwa kehidupan terjadi dalam dua cara: melalui reproduksi seksual, menanggapi rancangan Tuhan pencipta; dan melalui generasi spontan.

Teori pembangkitan spontan, mengemukakan bahwa kehidupan dihasilkan oleh suatu gaya yang dibentuk oleh penyatuan bumi, udara, air dan api. Misalnya, Aristoteles mengira bahwa lalat berasal dari daging busuk dan beberapa serangga lahir dari kayu, daun, atau kulit binatang.

Dan meskipun saat ini sulit dipercaya, teori ini paling diterima untuk waktu yang lama, sampai ilmuwan Louis Pasteur (1822-1895) menetapkan apa yang sekarang dikenal sebagai hukum biogenesis, yang prinsipnya memastikan bahwa suatu makhluk hidup hanya bisa datang dari makhluk hidup lain.

Telur dan asal mula kehidupan

Jauh sebelum sumbangan Pasteur, tabib Inggris William Harvey (1578-1657) mempelajari perkembangan telur ayam dan menyimpulkan bahwa semua makhluk hidup berkembang biak dengan cara yang sama.

Ia menerbitkan teorinya dalam karyanya, Exercises on the generation of animals (1651), yang untuk pertama kalinya diusulkan agar manusia berkembang biak melalui pembuahan telur. Dari sana ia memperluas penelitiannya ke analisis mamalia.

Perubahan selama pertumbuhan

Tabib Jerman, Caspar Friedrich Wolff (1733-1794) yang dikenal sebagai pendiri embriologi, mengemukakan dalam karyanya Theoria Generationis (1759) dan De formasie Intestinorum (1769) bahwa perkembangan makhluk hidup berasal dari suatu diferensiasi yaitu berproduksi secara bertahap.

Teorinya membantah teori preformasionisme, dengan menjelaskan bahwa ada unsur-unsur dalam tahap dewasa yang tidak hadir selama tahap embrio, itulah sebabnya ia menyimpulkan bahwa unsur-unsur ini terbentuk seiring waktu.

Mendel, bulu babi dan tabung reaksi

Salah satu kontribusi paling signifikan muncul dari percobaan pembuahan yang dilakukan pada akhir abad ke-19 pada bulu babi, karena ditemukan bahwa telur yang dibuahi mengandung unsur-unsur dari kedua orang tuanya yang disatukan dalam satu inti.

Pada tahun 1865, Gregor Mendel (1822-1884) mempresentasikan penelitiannya yang sekarang dikenal di seluruh dunia sebagai Hukum Mendel, di mana dia menjelaskan warisan genetik yang diturunkan dari ayah ke anak.

Pada tahun 1978, dunia telah memiliki manusia pertama yang lahir secara in vitro dan saat ini dipahami bahwa generasi makhluk hidup memerlukan kombinasi unsur-unsur dari dua individu dari spesies yang sama untuk menghasilkan individu lain dengan karakteristik serupa.

Secara ilmiah juga dipahami bahwa organisme terdiri dari sel-sel yang berasal dari perkalian sel induk.

Studi dan aplikasi biologi perkembangan

Memperhatikan bahwa para ilmuwan telah mengetahui bagaimana makhluk hidup dihasilkan, biologi perkembangan saat ini difokuskan pada pelaksanaan studi tentang proses yang berkembang selama pembentukan dan pertumbuhan.

Para ahli biologi perkembangan menjelaskan bahwa ada dua jenis reproduksi: seksual, yang melibatkan partisipasi dua individu yang berbeda jenis kelamin; dan aseksual di mana satu organisme menghasilkan individu lain, menghasilkan salinan tanpa pertukaran materi genetik.

Contoh jenis reproduksi ini terjadi pada bakteri Escherichia coli atau amuba.

Setelah aktivitas seksual atau aseksual, biologi perkembangan mulai bekerja dengan berfokus pada objek studi berikut:

Pertumbuhan sel

Proses ini dimulai ketika sel induk membelah menjadi dua, menghasilkan sel anak, dan dari sana fase perkalian sel yang disebutkan di atas dimulai.

Untuk mencapai hal ini, molekul DNA memadat dan membentuk kromosom, yang terlihat melalui mikroskop terlihat sebagai struktur berbentuk batang dengan elemen sentral yang membaginya menjadi dua lengan.

Pembedaan sel

Selama diferensiasi sel, sel yang tidak terspesialisasi, yang bukan ibu, menghasilkan jenis sel lain yang akan menjadi bagian dari elemen tertentu makhluk hidup.

Jenis sel tersebut adalah miosit (sel otot), hepatosit (sel hati), sterosit (sel usus) atau neuron (sel sistem saraf).

Diferensiasi seluler juga berdampak pada pembentukan jenis kelamin individu, seperti yang terjadi di sel-sel garis kuman, yang ditujukan untuk organ genital makhluk yang sedang berkembang.

Gamet jantan dihasilkan di garis kuman ini, suatu proses yang disebut spermatogenesis; atau oosit dalam kasus wanita, disebut oogenesis.

Morfogenesis

Proses inilah yang memberikan bentuk pada organ dan tubuh organisme secara umum, melalui pembentukan jaringan selama perkembangan embrio.

Tantangan biologi perkembangan

Biologi perkembangan terus mendorong penelitian baru terkait dengan pembentukan makhluk hidup, dengan tujuan memajukan pencegahan penyakit dan anomali.

Ilmuwan mempelajari pertumbuhan sel yang tidak normal dengan menyelidiki penyakit seperti kanker, yang karakteristiknya terletak pada perbanyakan sel yang abnormal.

Untuk alasan ini, memahami proses akan menjawab banyak hal yang tidak diketahui dan mungkin akan membawa penemuan unsur-unsur yang belum dimunculkan dalam perkembangan kompleks makhluk hidup.

Pertumbuhan sel yang tidak normal
Sumber: Wikimedia Commons

Referensi

1. Laura Castellano, Guadalupe Martínez, Juan López, Patricia Cuéllar, Jesús García. (2010). Gamet bulu babi sebagai model untuk studi pemupukan. Diambil dari pdfs.semanticscholar.org
2. Biologi perkembangan. (2015). Diambil dari web.uamex.mx
3. Perkembangan biologi. (2015). Diambil dari plato.stanford.edu
4. Andrea Prokop. (2018). Apa biologi perkembangan dan mengapa itu penting? Diambil dari openaccessgoverment.org
5. Biologi perkembangan. (2019). Diambil dari nature.com
6. Conrad H. Waddington. (2019). Perkembangan Biologis. Diambil dari britannica.com
7. Biologi perkembangan. (2019). Diambil dari atlasdeanatomia.com