La reproducció i generació d’un nou organisme

La vida   |    La vida que tenim al voltant

Reproducció: asexual, sexual, aspectes evolutius
Diferenciació i teixits: la societat de cèl·lules. Vegetals: teixits parènquima i meristema. Òrgans: arrels, tija, fulles. Tipus fonamentals. Animals. Teixits de revestiment, conjuntiu, muscular, nerviós. Òrgans: Pell, Esquelet, Músculs, sistema respiratori, digestiu, excretor, endocrí, sanguini, immune, nerviós, reproductor. Tipus fonamentals d’animal: celenterats, cucs, mol·luscs, artròpodes, vertebrats.
Creixement, microorganismes. Tres fulls embrionaris, ectoderma, endoderma, mesoderma. Animals, forma tancada. Plantes, forma oberta.

---

[ De quines maneres es reprodueixen els éssers vius? La reproducció de l’organisme suposa la rèplica de la “societat” de cèl·lules. De la simple divisió cel·lular asexual dels protistos, que no tenen cèl·lules especialitzades, en la reproducció sexual passem a tenir gàmetes mascle i femella per a la reproducció (amb N cromosomes) que es fusionen per donar lloc a un nou organisme. Aquest està format per cèl·lules somàtiques que es copien per mantenir un teixit però que no poden donar lloc a un nou organisme. Mentre que la simple divisió fa còpies, la reproducció sexual barreja materials de diferents organismes].

Moltes espècies presenten alternen reproducció sexual i asexual. Alguns protists es  poden reproduir sexualment després de diverses generacions asexuals. En algues, fongs, molses i falgueres, creix un esporòfit d’on sortiran gàmetes mascle i femella. També es dóna en els celenterats.

• En els protistes tot l’organisme es torna una cèl·ula germinal asexual. En les colònies (esponges), talòfites, fongs i falgueres només una part de l’organisme conserva la totipotència. En el volvox és la meitat de la colònia mentre que d’altres produiran espores que després generaran un organisme sencer. Aquesta és una reproducció asexual monocitògena, que parteix d’una sola cèl·lula. A les plantes hi ha reproducció asexual policitògena (a partir d’una part del cos pluricel·lular). Sense un òrgan reproductor especialitzat, una part del cos pot subsistir i créixer independentment. Per exemple el despreniment d’un tal·lòfit a causa d’un cop, un esqueix, etc. Als animals hi ha divisió asexual policitògena per divisió d’embrions (bessons i cucs de terra), per formació de borrons i separació de la forma juvenil en celenterats i alguns cucs paràsits, pel mateix d’organismes adults com al divisió i separació longitudinal de la hidra o l’actinia en els celenterats.
• Fissió: Els Procariotes es divideixen en dues cèl·lules iguals. Els eucariotes com protistes i fongs unicel·lulars també ho poden fer per mitosi. [la nova cèl·lula té el mateix nombre de cromosomes].
• Espores: Moltes plantes produeixen espores haploides per meiosi (reducció de 2N a N cromosomes) que, en lloc de fusionar-se amb una altra cèl·lula haploide com en la reproducció sexual, es divideixen fins a formar un individus multicel·lulars,  gametòfits mascle i femella [és com si l’estratègia de la reproducció encara no ha aconseguit que tingui lloc la fecundació d’esperma i òvul de seguida]. Aquesta generació produeix cèl·lules gàmetes per mitosi [. L’esperma fecunda l’òvul i creix un nou esporòfit.
  En les  molses l’esporòfit (2N) es veu com una tija que sobresurt de les fulles amb un sac a dalt. Hi ha una alternança de generacions. N’hi ha de sinoiques i d’heteroiques.
  En les falgueres el que veiem com fulla és l’esporòfit (2N). Dels sacs sota les fulles en cauen les espores que donen lloc a gametòfits mascle (anteridis) i femella (arquegònides), N haploides. Després de la fecundació creixerà un nou esporòfit.
• Fragmentació: una part se separa i esdevé un nou organisme. Pot ser una part del miceli en els fongs, les gemmes en les hepàtiques, els líquens que són la unió d’un fong i una alga, el despreniment d’una part del tal·lus en una alga, o un esqueix en una planta superior que desenvoluparà arrels.
  En els animals es dóna en diversos cucs, celenterats com la hidra o l’actínia, i estrelles de mar.
• Partenogènesi: un ou sense fecundar evoluciona en un nou organisme. Acostuma a donar-se en casos que normalment serien de reproducció sexual però que per circumstàncies adverses no hi ha gamet masculí disponible.  S’ha observat en 2000 espècies, la majoria invertebratsm rotífers, àfids, insectes pals, i alguns vertebrats, peixos, amfibis i, recentment, el dragó de Komodo i Varanos. En les plantes es dóna en falgueres i altres angiospermes com la dent de lleó. En aquest cas s’anomena apomixis.

Els metazous són organismes amb dotació genètica de cromosomes duplicats, o diploide (diploide dominant), fabriquen cèl·lules gàmetes, esperma o òvuls, per meiosi, un procés que divideix una cèl·lula dues vegades fins a obtenir-ne quatre amb només una còpia de cada cromosoma, haploide. Quan un òvul és fecundat es converteix en un zigot diploide que combina el material genètic dels dos.
Els protistos i les algues viuen tot el cicle com a haploides, s’uneixen dos individus per formar un zigot diploide i seguidament una meiosi dóna quatre individus haploides.
Els gàmetes s’especialitzen en òvul immòbil i espermatozou mòbil. El gran avantatge de la reproducció sexual és la mescla de dotacions genètiques diferents, la del mascle que aporta l’espermatozou i la de la femella que aporta l’òvul. Té un paper important de cara a l’evolució. (les dotacions genètiques no es barregen en la paidogàmia (A.157) on els gametos procedeixen d’un mateix individu; permetent així la reproducció en espècies de difícil aparellament, com els pòlips sèssils o gasteròpodes).

Fases de la meiosi

• meiosi I: Profase I parelles de cromosomes amb material procedent del pare i la mare. Cadascun està format per dues cromàtides unides al centre. Metafase I: es recombinen les cromàtides barrejant els gens [es divideix el material, si abans teníem 3 parelles, ara només 3]. Anafase I: se separen les cromàtides [3 parelles]. Telofase I: es divideix la cèl·lula [2 cèl·lules amb 3 cromosomes]. Profase II
• meiosi II: Metafase II els cromosomes tenen dues cromàtides que ja no són idèntics sinó barreja. Anafase II. Les cromàtides se separen i es desplacen als pols ([6]. Telofase II. Les cèl·lules es tornen a dividir . Citocinesi: al final tenim quatre gàmetes haploides.
• La fecundació té lloc entre cèl·lules haploides i en resulta una diploide. La fusió requereix una trobada de les gàmetes que es facilitada químicament. L’espermatozou contacta amb l’òvul, desfà la membrana, i l’activa. Després els dos nuclis es fusionen s’aparellen els cromosomes en una placa equatorial quedant un zigot diploide.

Inicialment els gàmetes no es diferenciaven de les altres cèl·lules mitòtiques i les diferents funcions quedaven determinades per condicions ambientals. Després el que inicia la fecundació es va tornant més mòbil i l’altre més reposat (anisogamia) fins que als metazous i plantes superiors trobem un macrogàmeta immòbil amb força reserves i un espermatozou petit, mòbil, amb cilis que busca l’òvul per fecundar-lo. A les plantes superiors i animals els gàmetes es formen en òrgans diferents (ovari i estams), a vegades en un mateix organisme (sinoics) i d’altres en organismes diferents (heteroics). La cèl·lula de l’esperma es divideix per meiosi i en resulten quatre espermatozous mentre que la femella resulta en l’òvul (macrogàmeta) i tres corpuscles.

[El creixement i regeneració cel·lular somàtic dels teixits d’un organisme és per mitosi. Es duplica una cèl·lula amb dotació diploide.] [Podria haver-hi hagut reproducció que combinés material genètic de dos organismes sense haver-se d’especialitzar en mascle i femella?]).

• els fongs poden tenir reproducció sexual i asexual, adaptant-se a les circumstàncies. Dos fongs haploides poden unir les hifes dels micelis sense arribar a fusionar cromosomes (dicariota), produint un bolet on es fusionen els nuclis (diploide) que per meiosi fan una espora haploide. Aquesta germinarà i donarà lloc a un miceli haploide. Esquema.
• Plantes
  A les angiospermes i ginospermes la disposició de la flor permet una trobada més eficaç entre gàmetes ♂ i ♀ sense haver de recórrer a l’aigua. Quan el gra de pol·len cau damunt l’estigma fecunda l’òvul → i) el nucli → zigot → embrió ii) nucli secundari → endosperma i teixit nutritiu que juntament amb els teguments seminals convertits en coberta formen una llavor amb tres parts. [Això és la llavor, a diferència de les espores dels pteridòfits. A les angiospermes està coberta i a les gimnospermes nua] .
  • les molses i falgueres alternen generacions asexuals (esporòfits, més amunt) i sexuals .
  • Gimnospermes: L’arbre que veiem normalment és l’esporòfit, diploide (2N cromosomes), en el qual creixen [ a la mateixa planta, no a terra] els gametòfits mascle i femella, haploides que en fusionar-se donaran lloc a un embrió [el pinyó] diploide. [no tenim doncs organismes mascle i femella adults i independents].
  • Angiospermes: plantes amb flor, òrgans masculins, els estams (amb l’antera que conté el pol·len i el filament) i l’òrgan femení, el pistil, format per un o més carpels (amb l’estigma on quedarà enganxat el pol·len que desenvoluparà un filament fins arribar a l’ovari que conté els òvuls). L’òvul fecundat donarà lloc a una llavor d’on germinarà la planta. Així hi pot haver reproducció sexual al mateix lloc alhora que en col·laboració amb els insectes s’optimitza la difusió. Camerarius (1694) ho va demostrar tallant els estams. La disposició de la flor permet una trobada més eficaç entre gàmetes sense haver de recórrer a l’aigua com en les molses i falgueres. Quan el gra de pol·len cau damunt l’estigma fecunda l’òvul, es crea un zigot, després embrió, i després un nucli secundari envoltat per teixit nutritiu i uns teguments que formen una coberta protectora. Això és la llavor. Sprengel (1811) descobreix el paper dels insectes en la pol·linització.
• Animals (En algunes espècies de difícil aparellament, un individu pot fabricar gàmetes mascle i femella. És el cas dels pòlips sèssils o alguns gasteròpodes. (A.157).
  • Esponges: Una esponja adulta mascle allibera esperma que va a parar a una altra esponja femella on fecunda un òvul. Es desenvolupa una larva que serà emportada pel corrent i que donarà lloc a una nova esponja adulta. Celenterats: Pot ser asexual, per divisió, o alternant estadis de pòlip i meduses. La medusa és l’esporòfit que produeix gàmetes ♂ i ♀ que en unir-se formen un pòlip del qual es desprenen discs que es converteixen en meduses.
  • Cucs : reproducció sexual per divisió i cicles sexuals poc coneguts encara.  Mol·luscs: hi ha reproducció sexual, en alguns cargols amb conductes de festeig que inclouen el llançament d’uns “dards de l’amor”. Són hermafrodites i l’òrgan masculí d’un fecunda el femení de l’altra i viceversa. Els cefalòpodes es reprodueixen sexualment. Conducta de competència i agressió entre mascles.
  • Artropoda. Els crustacis es reprodueixen sexualment, ocasionalment per partenogènesi. Els insectes es reprodueixen sexualment. En algunes espècies d’abelles es dóna haplodiploidia . Els mascles es desenvolupen a partir d’òvuls no fecundats i són organismes haploids, i les femelles a partir d’ous fecundats (diploids). Molts presenten un procés de metamorfosi, ja sia substituïnt l’exoesquet, o passant per fases completament diferents com les erugues que es tornen papallones.
  • Vertebrats. Peixos: la majoria tenen òrgans sexuals, testicles i ovaris, i són ovípars. Els ous són petits, una mitjana de 1mm de diàmetre i proveeixen aliment. En neixen unes larves que hauran d’alimentar-se de plàncton  durant les setmanes que té lloc la metamorfosi. Amfibis:  Els mascles fertilitzen els ous que la femella ha deixat fora a l’aigua. En surten larves adaptades al medi aquàtic, com els capgrossos. Després passen una metamorfosi que els permet estar als dos medis.  Amniotes: la resta de vertebrats estan més adaptats a la vida terrestre, gràcies a que l’embrió està protegit per tres capes, el còrion per intercanvi de gas, els al·lantoides per a les deixalles metabòliques i l’amni per protegir l’embrió. Així s’obté un medi aquòs fora de l’aigua, on pot respirar i alimentar-se. Els rèptils i les aus tenen els ous protegits per una closca o pell que els permet sobreviure fora de l’aigua. Majoritàriament no té lloc metamorfosi. En els mamífers l’embrió es desenvolupa dins de la mare, no a l’ou, i necessita ser alletat després del part.

Animals: invertebrats  /   vertebrats: Medi aquàtic peixos i amfibis, ous rèptils i ocells, mamífers sense ou

Dimorfisme:  El dimorfisme primari és l’adaptació dels gàmetes i dels òrgans sexuals que els fabriquen. El dimorfisme secundari és la modificació d’òrgans no sexuals. Així hi ha una variació de mida que deixa la femella més gran en mol·luscs, insectes, peixos i amfibis, i més petita en els carnívors i mamífers superiors. Varia la mobilitat, essent la femella més quieta. Es desenvolupen òrgans secundaris com les antenes de l’escarbat rinoceront, els sentits del mascle per localitzar la femella, etc.

Comportament sexual: Apareixen conductes prèvies a la fecundació que ajuda la perpetuació de l’espècie: atracció de la femella amb senyals sonors, d’olor o color (ales vistoses), lluita amb rivals, etc.
A les plantes, flors i insectes evolucionaran alhora.

Inseminació: La fecundació externa, l’esperma impregna els òvuls fora de la femella, requereix el medi aquàtic i es dóna en mol·luscs, celenterats i peixos . La fecundació interna suposa una còpula que introdueixi els espermatozous en l’organisme femení (forat davant forat en els ocells, penis en platihelmints (cucs plans), caragols, insectes i mamífers).

Cura. La reproducció es completa en els animals superiors amb una cura del nou organisme. Pot ser només dels ous (es posen en lloc protegit i prop d’aliment, granotes, escarabats, ocells) o de les cries amb subministrament d’aliment, protecció davant d’enemics i educació. (A.177) Alguns duran les cries damunt. Els embrions que no creixen a l’aigua (com els amfibis) demanen una estructura més complexa amb un entorn de desenvolupament artificial, l’ou o el ventre de la mare. En alguns cassos la cura de les cries és del grup, la “societat animal” [és que això ja seria una cultura?].

De la cèl·lula individual autosuficient a la societat de cèl·lules
[Els organismes pluricel·lulars poden especialitzar les cèl·lules per fer millor algunes tasques encara que sigui al preu que la cèl·lula deixi de ser autosuficient. La cèl·lula passa a ser part i la unitat de la vida és el conjunt de cèl·lules. Les cèl·lules especialitzades no estan distribuïdes a l’atzar sinó que adopten una disposició d’acord amb la tasca que han d’acomplir. Això vol dir que formen teixits i òrgans. Cada part està al servei del conjunt i la pregunta clau és “quina funció té un òrgan determinat”? Així per exemple, si una cèl·lula té una membrana semipermeable i només sap fer alguns processos, els organismes tenen un òrgan, la boca, que condueix els aliments fins a la zona on hi ha les cèl·lules més preparades per tractar-lo, com els teixits de l’estómac i el fetge. Després un altre sistema de transport s’encarrega de conduir les matèries digerides allà on convé. L’entorn d’una cèl·lula és millorat per la col·laboració o divisió del treball fet per altres cèl·lules. En el cas dels animals, el desplaçament permet buscar-se un entorn global millor i en alguns cassos (niu ocells, home) ser capaços de crear-lo artificialment.
En principi doncs, les necessitats de les cèl·lules individuals justificarien l’existència d’òrgans la funció dels quals seria satisfer aquestes necessitats. Però un cop tenim l’organisme també hi ha el punt de vista recíproc, és a dir, que l’existència de les cèl·lules està justificada per la seva aportació al funcionament del conjunt.
[La vida va començar a “veure” i a “pensar” per poder menjar millor. Ara mengem per pensar o contemplar.]

Un organisme no és una impressió dels plànols de DNA
[Encara no entenem del tot la influència de l’entorn de cèl·lula pel que fa al desenvolupament de l’organisme o dels teixits. Semblava que un cop desxifrat el genoma, i identificades les cèl·lules mare (stem cells), podríem “editar” els “motlles” de la vida per eliminar malalties, o millorar-nos. O bé podríem fabricar nous organismes i teixits a partir de les cèl·lules mare. Res d’això ha passat.]
Malgrat els anuncis de cures miraculoses a partir de cèl·lules mare, o la possibilitat d’obtenir embrions a partir de qualsevol cèl·lula del cos (NewYorker), el cert és que 25 anys després no hi ha cap tractament basat en les cèl·lules mare (Technology review).
Arguments de Alfonso Martinez Arias sobre la importància de la cèl·lula per damunt del determinisme dels gens: Cells not DNA are the master architects of life. The Case against the selfish gene:
En contra de la visió determinista que un organisme està totalment definit pel DNA, l’estudi de l’epigenètica revela que les condicions del voltant tenen un paper molt important a l’hora de determinar quins gens s’expressen. Només un 2% del genoma està dedicat a codificar proteïnes mentre que la resta, el que s’anomena “genome dark matter” estaria dedicat a regular l’anterior (BBC).

Diferenciació de cèl·lules vegetals, vacúols i paret.
Les cèl·lules comencen el creixement amb una fase embrionària normal. L’especialització comença quan entra aigua i vesícules petites s’uneixen per formar un gran vacúol que ho ocupa gairebé tot i desplaça el citoplasma. Acostuma a guardar reserves com sucres o principalment midó i en alguns cassos alcaloides com cafeïna, nicotina, estricnina i pigments. L’alteració de la paret està relacionada amb la formació del vacúol i consisteix en un augment de gruix acompanyat a vegades de lignificació, les cèl·lules seguiran sostenint un cop mortes, suberificació,impermeabilització amb suro o mineralització (fulles de gramínies).

Formes
(A.79) Es classifiquen en isiodiamàetriques o arrodonides (parènquima, epidermis, pètrees de les closques i pinyols, glangulars segregadores de resina i similars) i prosenquimàtiques o allargades (tubs, pels o tricomes, colènquima amb capes de celulosa i pectina per al sosteniment, fibroses de l’esclerenquima i traqueides per a la conducció de l’aigua). Aquestes darreres a vegades es fusionen formant vasos.

Teixits

• Parènquima o teixit fonamental. Assimilador de clorofil·la a les fulles amb els cloroplats. Teixit de reserva on s’acumulen sucres, proteïnes, midó, aigua. Revestiment amb l’epidermis aïllant i protectora, els pèls absorbents de les arrels que s’adapten al terra i amb membrana prima per a l’absorció, i els estomes que, situats a la part inferior de les fulles asseguren el bescanvi de gasos. [I el teixit de la tija?] El suro i la crosta són un meristema secundari que es genera quan la protecció de l’epidermis és insuficient. [El parènquima no es reproduiria, només els extrems amb meristema].
• Meristema o teixit de creixement. Hi ha unes cèl·lules apicals que es van dividint creixent en una o vàries direccions tot generant el teixit. Als talòfits és única mentre que als espermatòfits n’hi ha diversos grups [diferents borrons de les branques].

Òrgans

• Tija. Medul·la amb xilema (arrel → fulles), cèl. mortes, càmbium (meristema de creixement), floema (fulles → arrels), crosta. Funció de suport a les fulles per fotosíntesi i transport d’aigua i altres substàncies. Té una zona inicial embrionària [borró], una una sèrie de nusos i entrenusos de determinació des d’on es formen les fulles i una altra de diferenciació on es forma l’estructura interna. Aquesta estructura consta de crosta i medul·la. Dins la medul·la [teixit fibrós, esclerènquima] hi ha diversos tubs conductors disposats en un cercle perifèric a les dicotiledònies i uniformement a les monocotiledònies. Cada tub té un part dirigida a l’exterior, el xilema llenyós amb un teixit de traqueides que condueix aigua i sals nutritives de les arrels a les fulles (alguns arbres hi fan passar 200 litres/dia), una part intermitja dita cambium i una part dirigida a l’interior, el floema per on passen, molt més lentament, substàncies orgàniques de les fulles cap a les arrels. El càmbium és un teixit de creixement (meristema) que en les dicotiledònies permet un creixement secundari de gruix. Els diferents ritmes de creixement segons l’estació de l’any es noten en els anells anuals que es veuen en tallar un arbre. A dins queda la llenya morta amb traqueides pel transport d’aigua i fora el floema.
• Arrel. Teixit de conducció (xilema i floema) amb superfície porosa per absorció d’aigua. No té nusos. El con vegetatiu [punta de creixement] va protegit per una caliptra que s’enfonsa a terra.
• Fulla. Teixit amb cloroplasts, parènquima assimilador per fotosíntesi a dalt, parènquima amb estomes per la respiració de CO₂ i O₂. llimb foliar sostingut per pecíol amb una base foliar unida a la tija. Està recorregut per una xarxa de canals conductors (nervis) reticulada a les dicotiledònies i paral·lela a les monocotiledònies.

Tipus fonamentals de vegetals
El principi general de formació de les plantes és la formació de grans superfícies d’acord amb el seu autotrofisme. Amb els animals passarà el contrari. Les diferents formes en que es poden disposar els tres òrgans [diferents solucions als problemes de la vida vegetal], així com les adaptacions a determinades funcions, metamorfosi, permeten classificar-los. Els tal·lòfits no tenen òrgans mentre que els cormòfits s’estructuren en arrel, tija i fulles. (A.113).

• Tal·lòfits: algues. líquens, briòfites (molses)
• Cormòfits o plantes vasculars: Pteridòfits sense flor, gimnospermes, angiospermes.
• Tipus de fulles, filotàxia (disposició de les fulles). Quan a cada nus de la tija hi ha més d’una fulla, normalment parelles enfrontades, diem que és una disposició verticil·lada. El nombre de fulles per nus i l’angle amb la tija són fixes per a cada espècie. En la disposició alternada només hi ha una fulla per nus. Les fulles presenten adaptacions com cotiledons (sovint funció de reserva), vegetatives o nomòfiles (assimiladores), florals o antòfiles (reproducció). Adaptacions menys freqüents són les fulles de captura de les plantes carnívores, les espines, les carnoses (suculentes) i circells per enfilar-se (pèsol). (A.123) L’alteració en flor més simple és la bràctea (flor petita), Als pteridòfits es troba en forma d’esporòfit, a les gimnospermes són poc vistoses i a les angiospermes presenten gran varietat i color. En una flor hi ha: i) Periant amb sèpals (calze) i els pètals (corol·la). Acostumen a estar acolorits per atraure els insectes que repartiran el pol·len, ii) Androceu conjunt d’estams amb sacs de pol·len que també procedeixen de fulles (nenúfar com a forma transitòria) iii) Gineceu conjunt de carpels ajuntat que conté els ovaris amb substància enganxosa per captar el pol.len.
• Tipus de tija. Als tal·lòfits i les licopodials (pteridòfits) hi ha ramificació dicòtoma, la tija es va dividint en dos. A la resta hi ha ramificació lateral. A les angiospermes totes les fulles porten un borró lateral mentre que a les gimnospermes només el tenen algunes fulles. No tots arriben a desenrotllar-se. En general les herbàcies estan poc ramificades i les llenyoses ho estan força. La relació de les branques amb la tija principal s’anomena monopodial si les branques laterals són més petites que la principal, que aleshores queda formant un eix (coníferes). En cas contrari, com les liles o marduix, la relació. és simpodial. La tija també es transforma per acumular reserves com en les cebes i els bulbs (tija engruixida i subterrània), els rizomes, els tubercles, dits caulinars quan es formen a la tija, com la patata, tiges suculentes que guarden aigua (cactus), estolons de creixement horitzontal i espines, circells a les trepadores.
• Tipus d’arrels. Tenen una estructura similar a la tija i presenten metamorfosi en arrels acumuladores de reserves com les napiformes (pastanaga) o tubercles, tuberosos quan són a les arrels, com en les orquídies o moniatos, metamorfosi en arrels aèries com en les plantes enfiladisses (arrels adventícies), tiges suculentes (cactus).

• Celenterats. (A.125) ). Simetria radial [medi aquàtic], dues fulles embrionàries, tub amb endoderma de cèl·lules digestives, glandulars i musculars, ectoderma de cèl. sensorials, epitelials i nervioses. El tub té un únic orifici d’entrada i sortida envoltat de tentacles. Les cèl·lules reproductores estan distribuïdes per les dues capes. La simetria bilateral en lloc de la radial es deu a la locomoció orientada. Hi ha un pol locomotor, un pol sensorial i un pol nutritiu (orifici bucal). D’ara endavant hi haurà una tercera fulla embrionària, el mesoderma.
• Cucs
  Cucs plans (A.127) Entre l’ectoderma i l’endoderma hi ha un mesènquima format a partir del tercer full, on hi ha els òrgans interns, tenen un sistema nerviós ganglionar. L’intestí és un sac cec en els Plathelmintes i un tub en els Nemathelmintes. En els P. els òrgans sexuals són hermafrodites (penis, testicles i ovaris). [òrgans interns, sexualitat] Ex. ascaris.
  Cucs segmentats (A.129) Tenen un cos cilíndric dividit en segments semblants. Hi ha una epidermis recoberta de cutícula, una túnica muscular, un intestí de punta a punta, una cavitat secundària [la primària era la simple bossa amb ectoderma fora i endoderma a dins, ara hi ha entre els dos una altra cavitat], el celoma, amb parets del mesoderma que ve de la tercera fulla que conté els òrgans. Hi ha un sistema de vasos sanguinis. Reproducció hermafrodita [celoma, sistema sanguini]. Ex. cuc de terra
• Artròpodes (A.131) Tenen una estructura semblant a la dels anèl·lids (cucs segmentats). Els crustacis tenen tres segments: cap, tòrax i abdomen. Les extremitats de cada segment s’han especialitzat. Al cap hi ha antenes, mandíbules i maxil·les. Al tòrax cames i a l’abdomen s’han atrofiat. Intestí, òrgans genitals, òrgans excretors, cor, sistema nerviós en escala de corda. Els aràcnids tenen junt cap i tòrax. Els insectes tenen un cap amb antenes, un tórax amb tres segments soldats d’on surten potes i ales (expansió laminar cutànea, no ve d’una pota).
• Mol·luscs (A.135) No tenen el cos segmentat sinó massís amb quatre parts: el cap amb òrgans sensorials i cavitat bucal, el peu, muscle per reptar, nedar, convertit en tentacles en els cefalòpodes, sac visceral (vísceres) i plec del mantell on desemboquen l’intestí, ronyons i òrgans reproductors. Damunt del sac i el plec es forma la closca en anells successius. Els bivalves i cefalòpodes (petxines i pops) respiren per brànquies mentre que alguns gasteròpodes (caragols) ho fan ja amb pulmons. Òrgans excretors i òrgans genitals sovint hermafrodites.
• Equinoderms (A.137) Tenen una simetria radial (secundària, que deriva d’una bilateral observada en les larves, no primària com els celenterats) amb una cara oral i una altra apical (Eriçó i estrella de mar). Tenen un esquelet calcari derivat del mesènquima i un sistema vascular acuós (s.ambulacral).
• Vertebrats (A.139) En el més simple dels cordats, l’amfiox, s’observa per primera vegada el notocordi o corda dorsal, òrgan de sosteniment damunt del qual hi ha un tub neural (sistema nerviós central) i una aleta contínua. Té intestí, sistema circulatori tancat sense cor, una cavitat general envoltada de mesoderma que ve del celoma, i òrgans reproductors. En els vertebrats superiors, a la corda dorsal s’hi afegirà un esquelet axial amb un crani on s’allotjaran cervell i boca així com els ossos de les orelles (primer cartilaginós als taurons i amb una progressiva ossificació) i unes extremitats (dos parells → tetràpodes) derivades de les aletes inferiors dels peixos (A.138 B) on els radis de l’eix evolucionen fins a l’estructura d’húmer (fèmur), radio+cúbito (tíbia+peroné), carp de nou ossos (tars), metacarp i cinc dits (extremitat pentadàctil). El sistema circulatori dels peixos té un cor que impulsa sang a 5 artèries branquials. Els arcs branquials van desapareixent, els amfibis en tenen 3, els rèptils 2 mentre que aus i mamífers només en conserven la meitat d’una.

Procés de l’organisme des de la cèl·lula embrionària fins a la forma adulta per assimilació de nutrients amb duplicació organitzada de cèl·lules, fins a l’envelliment i mort. Forma tancada als animals i forma oberta en plantes. L’envelliment (A.473) es produeix per mutació somàtica, acumulació d’enzims inactius que no s’eliminen i deficiència creixent dels processos de reparació, transcripció i traducció del DNA.

El procés de creixement va de l’òvul fecundat fins a l’organisme adult, generant per mitosi (teixit meristema en plantes, cèl·lules germinals en animals), un conjunt de cèl·lules  somàtiques diferenciades que formen un teixit i s’organitzen en òrgans que duen a terme certes funcions. Es produeix una diversitat perceptible (ROUX).

Els metazous passen per una etapa embrionària on els òrgans ja estan esbossats, una etapa juvenil i una etapa adulta. Cada etapa està rigorosament determinada i dirigida a un estat adult propi de l’espècie. Diem que té una “forma tancada” [causa final d’Aristòtil]. En canvi a les plantes el nombre d’arrels, branques i fulles no està determinat a l’embrió, havent-n’hi molts més en l’adult que a més té les flors com a òrgan nou. Diem que és una forma “oberta”.  Un desenrotllament determinat no és conseqüència directa de l’herència genètica. Aquesta només dóna unes possibilitats de desenvolupament sota unes condicions concretes [condicions que a vegades garantirà l’organisme pare].

Creixement de Microorganismes
Morfogènesi d’una colònia d’amebes. Alguns com el ficomicete Saprolegnia tenen un desenrotllament obert, això és, que creix de diferent manera segons si està damunt la terra o a l’aigua, o segons si la temperatura és alta o baixa. El desenvolupament tancat es dóna en algues verdes com l’acetabulària que mostra un rizoide basal i un barret, una diferenciació que es deu a un gradient de polaritat (substàncies que van cap amunt o avall). Té una capacitat de regeneració extraordinària.
L’adquisició d’una forma determinada segueix uns principis encara no del tot coneguts i que es poden estudiar en una colònia d’amebes: i) Agregació i contacte cèl·lular. Una cèl·lula fundadora atrau les altres amb el senyal químic acrasina, senyal que repeteixen al seu torn les cèl·lules afegides. ii) Moviment morfogenètic: El moviment en una direcció determinada atrau cèl·lules i determina una estructura [direcció de creixement] iii) Significat futur: la posició inicial de les cèl·lules es conserva i per tant es correspon amb l’òrgan futur. iv) Regulació: una part es pot separar de l’evolució prevista en benefici del conjunt. v) Camp d’autoregulació

Creixement de Metazous
Desenvolupament tancat amb òrgans a l’ovocèl·lula, o obert i regulat per ambient. Ontogènesi. Diferenciació cel·lular per regulació transcripció).
(Polaritat), ou → Segmentació: blàstula → gastrulació: 2 fulls embrionaris endoerma i ectoderma → mesoderm: 3er full → organogènesi: òrgans
El desenrotllament d’un individu (ontogènesi) passa per una fase embrionària (fins que té vida autònoma), juvenil (normal o amb metamorfosi), adulta (maduresa sexual) i la decadència senil. Segons les espècies el període més llarg pot ser el juvenil (larves cigarres) o l’adult (aus i mamífers). Les cèl·lules dels diferents teixits mostren proteïnes i enzims específics havent estat codificades per uns gens que procedeixen per mitosi d’una cèl·lula única. Aquesta diferenciació no s’explica per una alteració del DNA al llarg del creixement (s’ha vist que el DNA d’una cèl·lula somàtica és totipotent i transplantada a un ou torna a poder generar l’organisme sencer) sinó que es deu a diferències en la transcripció DNA → mRNA [regulada externament?].

• Polaritat de cèl·lula germinal
  La primera determinació de les cèl·lules germinals és una polaritat (A.187) [direcció diferenciada?] manifestada com a estats diferents en els extrems de l’òvul, estructura o gradient de concentració. Aquesta polaritat es pot atribuir a factors ambientals, propietats moleculars o influència dels teixits circumdants (úter als mamífers). L’organització inicial de l’ovocèl·lula  pot ser de mosaic amb els òrgans ja esbossats i preformats que tindran un desenvolupament rígid, o de regulació en que només hi ha uns factors que es diferenciaran en començar la segmentació.
• Segmentació de l’ou fins arribar a una blàstula (ectoderma)
  La segmentació consisteix en unes mitosis que divideixen l’òvul fecundat en uns blastòmers fins que formen una blàstula (ectoderma) amb cèl·lules més riques en DNA respecte del citoplasma. La forma de la blàstula depèn de la quantitat de vitel inicial (rodó, disc, etc.)
• Gastrulació.(invaginació) de la blàstula
  Es genera un segon full a l’interior, l’endoderma, ja sia per invaginació o migració de manera que queda una cavitat (tub digestiu) amb un orifici (blastòpor).
• Mesoderma
  Els celenterats es queden amb dos fulls mentre que en els celomats apareix una capa entre l’ectoderma i l’endoderma, el mesoderma. El blastòpor queda com a entrada de l’intestí als gastroneuralia o protòstoms [1a boca (mol.luscs, annèlids, insectes)] desenvolupant un anus secundàriament, mentre que els notoneuralia o deuteròstoms [2ona boca (vertebrats)] desenvolupen una segona boca i el blastòpor queda com a anus. Del mesoderma en sortiran les cavitats celomàtiques (esquelet, muscles, circulació).
• Organogènesi a partir dels tres fulls embrionaris.
  i) Ectoderma: epidermis, closques, inici i fi del tub intestinal, cèl·lules sensorials (ulls, nervis). [exterior]
  ii) Mesoderma: teixit conjuntiu i de sosteniment, musculatura, vasos sanguinis, ronyons. [sosteniment i auxiliar]
  iii) Endoderma: intestí, notocorda, pulmó, brànquies, glàndules [dins]. Eriçó (polaritat animal(ecto) i vegetativa (endo).
• Neurula, notocorda i nervi
  En els primer cordats com l’amfíox, el contacte entre endoderma i ectoderma provoca l’esbós de notocorda i nervi respectivament formant-se una neurula. En els amfibis s’ha pogut comprovar que els blastòmers (primeres cèl·lules dividides) ja tenen una predisposició (autodiferenciació) a convertir-se en uns òrgans en contra de la hipòtesi d’un zigot totalment uniforme (experiments per cultius aïllats i transplantament).
• Ous
  Aus i rèptils (A.207) [ou amb aliment, gran quantitat de vitel, els mamífers no en necessitaran tant perquè amb l’úter tindran un mecanisme mitjançant el qual la mare els traspassarà aliment]. Als mamífers l’ou es fixa a la cavitat uterina i s’estableixen unes relacions entre els dos teixits formant-se la placenta.

Factors interns de creixement

El creixement de les plantes està regulat per factors interns com la polaritat (branques dalt i arrels a baix) determinació i correlació (influència d’unes cèl·lules sobre les veïnes forçant-les a un tipus determinat).[animals? per arribar a la forma tancada?]

Factors externs de creixement
[Ja tenim l’individu reproduït i creixent. Abans de considerar els processos que fa com són el metabolisme, els sentits i el moviment, cal considerar el sistema organisme-entorn: l’ecologia].

• Plantes
  Com a forma oberta la planta depèn molt dels factors ambientals com terra, aigua, sals nutritives, CO₂, O₂, gravetat, temperatura i principalment la llum (A.219). Així, les branques enterrades donaran arrels o tubercles, mentre que les fulles i tiges s’orienten a la llum, etc. La dependència de les plantes respecte de l’entorn és molt gran degut a que en ser autòtrofes depenen de l’oferta de substàncies inorgàniques (terra i clima) i no es poden traslladar per trobar condicions millors. L’aigua és el factor que sovint està més escàs i determina la distribució geogràfica de les plantes. Les poiquilohidres (bactèries, fongs, líquens) no en necessiten gaire i tenen vacúols petits mentre que les homeohidres (majoria de les plantes terrestres) en necessiten força per la qual cosa tenen un sistema radicular absorbent molt eficaç, una cutícula que frena la transpiració i grans vacuoles. El terra conté les sals minerals i l’aigua necessària. La intensitat de llum és proporcional a la fotosíntesi (fins que arriba a un valor estacionari). La longitud d’ona també té un paper important (la UV inhibeix el creixement de bacteris i per això hi ha sanatoris per malalts de pulmó a l’alta muntanya). Cada planta té una temperatura òptima per desenrotllar-se i un àmbit en que resisteix. Poden anar dels 0º C d’alguns bacteris als 45º de plantes del desert, havent-hi resistència entre -60º i 89º C. CO₂ també influeix havent-hi normalment una concentració baixa.
• Animals. En ser una forma tancada estan menys influïts però també presenten diferenciacions davant la temperatura (color de la pells de conills i guineus), l’abundància d’aliments, etc. Els desplaçaments que fan degut a l’entorn s’anomenen efecte direccional i poden anar des d’encongir un tentacle en un pòlip, a petits desplaçaments, fins a la captura d’una presa que dista km per part d’un voltor o les migracions. Una mateixa espècie s’adapta a diferents entorns per l’efecte modificador. Així els animals són més grans en temperatures baixes (regla Bergman), amb extreminats proporcionalment més petites a temperatures baixes (r.Allen) [bola], un percentatge de pes de cor més gran, una major pigmentació en estar en un clima càlid, etc.

[L’altra gran adaptació de les espècies serà la vida col·lectiva que permeti la divisió del treball. [La comunitat animal és u antecedent de la cultura?]. Es com si l’organisme es creés el seu propi entorn.]

---