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ウニの発生のメカニズム - (2012/06/13 (水) 15:35:11) の1つ前との変更点
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DATE:2010年
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5無脊椎動物(ウニ)の発生:バフンウニ(Hemicentrotus pulcherrimus)の発生実験の、シミュレーション。卵割から組織形成までの、発生の順序をたどる。つまり、「2細胞期→4細胞期→8細胞期→16細胞期→桑実胚→胞胚→プリズム幼生→プルテウス幼生」という順番をたどる。
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■バフンウニ(Hemicentrotus pulcherrimus)
What? バフンウニとはなにか?
バフンウニを含むウニ綱は&bold(){棘皮動物門}に属します。つまり、ヒトデ綱やナマコ綱と同じカテゴリです。棘皮動物門の特徴として、五放射相称があげられます。棘や管足の配置をよく見ると、等間隔で5列に並んでいるのがわかります。ヒトデはわかりやすいですね。ウニはわかりにくいですが、アリストテレスの提灯は、5つの歯で構成されています。
いま、採集してきたウニ、ヒトデ、ナマコを、腹を上にして水槽に入れ、体高の半分ほどの海水を入れてみましょう。どの個体も等しく細い管足を伸ばし、じわじわと起き上がろうとする様子が観察できるはずです。このとき、棘の隙間から伸びる管足の吸盤で雌雄を見分けることができます。管足が、黄色っぽいのがメス、白っぽいのがオスです。
Where? バフンウニはどこで採集できるのか?
本州、四国、九州全域近海の岩場、磯で採集することが可能。2004年7月下旬に静岡県伊豆下流の磯で採集したことがあります。
When? バフンウニはいつ採集できるのか?
バフンウニを使った受精の実験のために適した採集の時期は、1月から3月頃。ムラサキウニの場合は6月から8月頃、サンショウウニの場合は6月から9月頃が適しています。
DATE:2010年
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無脊椎動物(ウニ)の発生:バフンウニ(Hemicentrotus pulcherrimus)の発生実験の、シミュレーション。卵割から組織形成までの、発生の順序をたどる。つまり、「2細胞期→4細胞期→8細胞期→16細胞期→桑実胚→胞胚→プリズム幼生→プルテウス幼生」という順番をたどる。
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■バフンウニ(Hemicentrotus pulcherrimus)
What? バフンウニとはなにか?
バフンウニを含むウニ綱は&bold(){棘皮動物門}に属します。つまり、ヒトデ綱やナマコ綱と同じカテゴリです。棘皮動物門の特徴として、五放射相称があげられます。棘や管足の配置をよく見ると、等間隔で5列に並んでいるのがわかります。ヒトデはわかりやすいですね。ウニはわかりにくいですが、アリストテレスの提灯は、5つの歯で構成されています。
いま、採集してきたウニ、ヒトデ、ナマコを、腹を上にして水槽に入れ、体高の半分ほどの海水を入れてみましょう。どの個体も等しく細い管足を伸ばし、じわじわと起き上がろうとする様子が観察できるはずです。このとき、棘の隙間から伸びる管足の吸盤で雌雄を見分けることができます。管足が、黄色っぽいのがメス、白っぽいのがオスです。
Where? バフンウニはどこで採集できるのか?
本州、四国、九州全域近海の岩場、磯で採集することが可能。2004年7月下旬に静岡県伊豆下流の磯で採集したことがあります。
When? バフンウニはいつ採集できるのか?
バフンウニを使った受精の実験のために適した採集の時期は、1月から3月頃。ムラサキウニの場合は6月から8月頃、サンショウウニの場合は6月から9月頃が適しています。
バフンウニの発生実験のシミュレーション
【卵・精子の採取】
&youtube(http://youtu.be/H97QmMYVIQg){300,200}
How? どのようにしてK+の働きによって筋肉が収縮するのか?
[[ナトリウムポンプ]]と同じく、イオンポンプの一種で、細胞内と細胞外のカルシウムイオン濃度を調節するために、細胞膜にある[[カルシウムポンプ]]という機能の働きがおこります。筋肉の収縮作用は、カルシウムイオンCa2+が筋肉組織の細胞内へ入ったときに起こりますが 、細胞外にK+を加えると、膜電位が変化。すると、カルシウムが出入りする細胞膜上のゲート(扉)、カルシウムチャンネルが開き、Ca2+が細胞内に流入。カルシウムはカルモジュリンと結合し、ミオシンがATPアーゼ作用をもつようになり、ATPのエネルギーで筋収縮が起こります。
【受精】
採取した精子1滴を50mlの海水で薄めたものを、卵と混ぜる。受精後、30秒ほどで受精膜が作られます。感動的瞬間!
ウニ、イモリ、カエルの卵には殻がありません。実験発生学において、これらの動物が伝統的に使われてきたのは、この観察のしやすさのためです。
【〔2細胞期〕から、〔桑実胚〕まで】
90分ほどで最初の〔卵割〕が起こります。あとは、40分ほどで細胞分裂を繰り返します。
受精卵から育っていくときも,呼吸は行っているので、新鮮な海水をときおり滴下すること。
なお、試験管内に少量の海水とウニの2細胞期の卵を入れ、激しく振って割球を分離し、それぞれを飼育すると、大きさは小さいながらも、ほぼ完全なウニの幼生が発生します。1892年にこの実験を行い、個体発生への畏敬の念に打たれたのが、新生気論で有名なドイツのドリーシュ(Hans Driesh, 1867-1941)です。
なお、〔2細胞期〕から〔桑実胚〕までは、〔受精膜〕が胚を覆っています。この時期は細胞同士に接着力がないので、〔受精膜〕がなくなるとすぐばらばらになってしまいます。
【〔桑実胚〕から、〔胞胚〕を経て、プリズム幼生、プルテウス幼生へ】
〔胞胚〕になると、胚は受精膜のなかでぐるぐると回転をはじめ、孵化します。ここまででおよそ12時間程度かかります。微細な繊毛が胚の周りに生えていることが、外環境で生活することができることを示唆しています。
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