עובר

ממוזער|250px|התפתחות עובר מהפריה ועד שלב ההשרשה ברחם של הבלסטוציסט
עוּבָּר (Fetus) הוא צאצא היונקים שטרם נולד המתפתח מעובר-מוקדם (Embryo) . בשפה היומיומית אין מבחינים בין שלבים אלה. העובר המוקדם הוא הצאצא של יצור חי, שנוצר כתוצאה מהפריה ומתקיים ברחם היונקים או בתוך ביצה, אצל בעלי חוליות אחרים (למעט במקרה פתולוגי של היריון חוץ רחמי ביונקים). העובר נחשב לעובר עד לרגע היוולדו או בקיעתו מהביצה. מרגע היוולד עובר אדם הוא מוגדר כתינוק.

עוברים בבעלי חיים
עובר (fetus) הוא שלב ההתפתחות טרום לידתי  של אורגניזמים חיים. שלב זה נמצא בין העובר המוקדם - Embryo , ללידה. לחולייתנים רבים יש שלבים עובריים, החל מרוב היונקים ועד לדגים רבים. בנוסף, חלק מחסרי החוליות נושאים צעירים חיים, כולל כמה מינים של אוניקופרה ופרוקי רגליים רבים.

העוברים של רוב היונקים ממוקמים בדומה לעובר האנושי בתוך אמותיהם. עם זאת, האנטומיה של האזור הסובב את העובר שונה בבעלי חיים נושאי המלטה בהשוואה לבני אדם: כל עובר של חיה נושאת המלטה מוקף ברקמת שליה והוא מונח לאורך אחד משני רחמים ארוכים במקום הרחם היחיד שנמצא בנקבה אנושית.

התפתחות עוברים

התפתחות עוברית על בסיס מטען גנטי
במהלך התפתחות העובר, מידע מה-DNA גורם ליצירת חלבונים. החלבונים גורמים לשינוי התנאים בתאים השונים. שינויים אלה גורמים לביטוי שונה של גנים שונים, שבתורם גורמים להתמיינות תאית שונה של תאים שונים. התמיינות זו גוררת שינויים נוספים המובילים להתפתחות רקמות ואיברים.

בהיסטוריה של האמבריולוגיה היו בעבר שני מחנות – מחנה שדגל בפרפורמציה והמחנה של האפיגנזה. תומכי הפרפורמציה חשבו כי הביצה (או תא הזרע) מכילים תינוק בזעיר אנפין שנקרא הומונקולוס, כך שכל חלקי התינוק כבר נמצאים במקומם. בעיה אחת ברעיון זה הוא שכך אנו חייבים לרשת תכונות רק מאחד מההורים, ובעיה נוספת היא שיש צורך ברגרסיה אינסופית כעין בובות בבושקה אחת בתוך השנייה עם השנים ירדה התמיכה ברעיון זה. הגישה השנייה, שהתפתחה וקיבלה חיזוקים מכיוונים שונים היא הגישה שמקובלת כיום ומכונה אפיגנזה. לפי רעיון זה התפתחות העובר דומה יותר למתכון או תוכנת מחשב. הביולוג ריצ'רד דוקינס מעיר כי גישה זו השתנתה עם השנים, כך שאריסטו, שטבע את המונח, לא בהכרח היה מזהה את הגדרה שלה במילון אוקספורד: "אפיגנזה: תאוריה של התפתחות אורגניזם בדרך ההתמיינות ההולכת ונמשכת של שלם שהיה לא ממוין בתחילה." ספרם של לואיס וולפרט ועמיתו "עקרונות ההתפתחות" מתאר את האפיגנזה כרעיון לפיו מבנים חדשים מופיעים בצורה הדרגתית.

התפתחות עוברים מתוך ה-DNA אינה דומה כלל לבניית בית על בסיס דגם או תוכנית בניין, וזאת בניגוד לספרי לימוד רבים המציגים זאת. תוכנית בניין של מכונית או בית מהווה מיפוי חד-חד ערכי מהנייר אל המוצר המוגמר. מכאן נובע כי התוכנית היא הפיכה – כלומר לא רק שניתן להבין מתוך תוכנית הבניין את מבנה הבית אלא יש גם יכולת לשרטט את התוכנית על בסיס הבית הבנוי. אולם דבר כזה לא קיים כלל בהתפתחות עוברים – לא ניתן לקחת גוף של יצור חי, למדוד אותו ומתוך זה לשחזר את ה-DNA שלו. כל הגופים של כל היצורים החיים מתפתחים וגדלים מתא יחיד שעובר דרך שלבי מעבר רבים – שחלקם גם מוכרים לנו מהתפתחות של האדם – עובר, תינוק, פעוט, ילד, נער, בוגר, וזאת בניגוד לתפיסת הפרפורמציה לפיה האדם נוצר כאשר כל האיברים והרקמות שלו הם בצורתם הבוגרת. הסתכלות על כל פירור ופירור בעוגה לא מבהירה מה כתוב במתכון, וכך הדבר גם כאשר מסתכלים בגוף יצור חי לבין ה-DNA שלו. ההוראות במתכון או בתוכנה אומרות כיצד יש לפעול, ואילו תוצאת הפעולה לא גלויה מראש.

שני רעיונות שחופפים במידת מה בין פרפורמציה לבין אפיגנזה הם בניית משהו ידי אדריכלות מתוכננת לבין "הרכבה עצמית" או "איסוף עצמי". אנו מבינים מהי אדריכלות או עיצוב משום שאנו מוקפים בה בחיי היומיום בצורת בניינים או חפצים שונים. לעומת זאת הרכבה עצמית היא דבר שקשה יותר להבינו. ההרכבה העצמית תופסת מקום דומה בחשיבותו לחשיבותה של הברירה הטבעית באבולוציה אם כי מדובר בשני תהליכים שונים לגמרי. שני התהליכים פועלים בצורה דומה – תהליכים הפועלים בדרך אוטומטית, המגיעות ללא תכנון או מחשבה מראש, לתוצאות הנראות כאילו תוכנו בצורה מוקפדת ושקדנית.

אנלוגיות מוכרות נוספות לתהליכי יצירה מתאימות רק בצורה חלקית או כלל לא מתאימות: יצירת צורה של פסל על ידי פסל על ידי גריעת חומר. אנלוגיה זו מתאימה לחלק קטן מהתפתחות העובר על ידי תהליך אפופטוזה – מוות מתוכנן של תאים. לדוגמה בעוברים של אדם יש בתחילה קרומים בין אצבעות הידיים בדומה לקרומי שחייה של דגים, וקרומים אלה נעלמים בהמשך ההריון. עם זאת מדובר בתהליך משני לעומת תהליכים חשובים יותר. דרך נוספת לתיאור יצירת סדר היא קו הרכבה של מוצר מורכב מחלקים פשוטים יותר כמו קו ייצור של מכוניות שמחבר יחד מנועים, שלדות, דלתות ועוד. תיאור זה מכיל בתוכו דרך התפתחות עוברית בהקשר של "חיבור" יחד של חלקים פשוטים יותר – לדוגמה כאשר גופים של וירוסים מורכבים מחלקים דמוי גבישים פשוטים יותר בצורה המזכירה חיבורי לגו. תיאור נוסף המזכיר התפתחות עוברית היא דרך עבודתם של חייטים המקפלים וגוזרים חלקי בד שונים כדי ליצור צורה של בגד.

ממוזער|טקסט=בסיס ציפור באוריגמי. מבסיס זה ניתן להגיע לצורות שונות מאד. בדומה לכך גם באובר קיפולים חוזרים של רקמות יכולות להוביל להתפתחות איברים ורקמות בעלות סיבוכיות גבוה|בסיס ציפור באוריגמי. מבסיס זה ניתן להגיע לצורות שונות מאד. בדומה לכך גם באובר קיפולים חוזרים של רקמות יכולות להוביל להתפתחות איברים ורקמות בעלות סיבוכיות גבוה
האנלוגיה המרכזית והקרובה ביותר לתיאור התפתחות איברים ורקמות בעובר היא זו של אוריגמי, בתוספת היכולת לבצע "התנפחות" וגזירה של רכיבים שונים (בשונה מאוריגמי). מאפיין אחד של תהליך יצירה באוריגמי שקיימת גם בביולוגיה היא מעברים דרך שלבי ביניים שכל אחד מהם יפה בפני עצמו ולא דומה לשלבים הבאים – לדוגמה בניית אוריגמי של סירת ג'ונקה סינית עוברת בשלבי ביניים של "קטמרן" "קופסה עם שני מכסים" ו"תמונה ממוסגרת". עיקרון זה דומה להתפתחות של שלבי גלגול של חרקים – זחל שמתפתח לגולם ולפרפר – שכל אחד מהם יפה בפני עצמו ולא דומה לשלבים הבאים. גם התפתחות האיברים והרקמות של העובר עוברת תהליכים דומים דרך סדרה של קיפולים ואין שום רמז כיצד יראה המוצר הסופי.

מאפיין נוסף של אוריגמי הוא שמתחילים מדף חלק ומגיעים בהמשך לתוצאה מפתיעה, וזאת ללא תוכנית בניין אלא באמצעות הוראות הפעלה או כללים. אף שנראה שאין להוראות אלה כל קשר למוצר הסופי המגיח בסופו של דבר כמו "פרפר מגולם" – הדימוי של אוריגמי ממחיש בצורה זו גם את העיקרון של כללים מקומיים או "מלמטה למעלה" וזאת בניגוד לרעיון של תכנון גלובלי מלמעלה למטה. הדימוי של אוריגמי מועיל גם כיוון שעקרונות של קיפול, התנרתקות (לשם יצירת חלל פנימי) והפיכה מבפנים החוצה הם חלק מהפעולות המשמשות את הרקמות העובריות ביצירת גופים של יצורים חיים, במיוחד בשלבים הראשונים של התפתחות העוברים.

עם זאת לדימוי האוריגמי יש מגרעות. באוריגמי יש צורך בזוג ידיים אנושית וכן הנייר שבו משתמשים אינו צובר מסה גדולה יותר. לכן דימוי מתאים יותר להתפתחות עוברית הוא "אוריגמי מתפתח". התאים יכולים לגדול בקצב שונה בחלקים שונים של הרקמה וכך, באופן אוטומטי, לגרום לקיפולים או התנרתקות ללא פעולה של "ידיים" ובלי תכנון מרכזי אלא באמצעות כללים מקומיים "מלמטה למעלה". דוקינס מכנה זאת "אוטו-אוריגמי".

שלבים מוקדמים
השלבים הראשונים של התפתחות העובר של בעלי חיים מסוג חולייתנים עובד בצורה כזו – בשלב הראשון תא ביצה מופרה מתחלק שוב ושוב, ללא גידול בנפח עד שנוצר כדור חלול של תאים הנקרא בלסטולה. השלב הבא נקרא גסטרולציה – שבו רקמות העובר עוברות תהליך ארגון מחדש – נוצרת שקערורית בגוף הבלסטולה כך שהוא נעשה דו-שכבתי עם פתח חיצוני- שכבת אקטודרום החיצונית, שכבת אנדורום הפנימית וכמה תאים שנמצאים בחלל בין שתי השכבות הנקראים מזודרם. כל אחת מהשכבות הראשוניות האלה עתידה להיפתח בהמשך לחלקים חשובים של הגוף הבוגר. לדוגמה העור ומערכת העצבים מקורם באקטודרום, הקרביים ואיברים פנימיים יתפחות מהאנודודרום, המזורדם יפתח בהמשך ויכלול את העצמות ואת השרירים.

השלב הבא באוטו-אוריגמי של העובר בקרב בעלי חוליות נקרא נויורוליציה ובו מתקיים תהליך התנרתקות של חוט השדרה. חלק של האקטודרום עובר התנרתקות, שבה הוא סוגר על עצמו כעין נרתיק. דבר זה מתקיים לאורך הגוף מהחלק הקדמי אחורה בדומה לסגירת רוכסן. לאחר מכן חלק זה מגלגל את עצמו בדומה לשפורפרת וקוטם את שפתי הנרתיק שהיו מחוברת לשאר האקטודרום. שפורפורת זו עתיקה להתפתח לחוט השדרה. החלק הקדמי שלה יתנפח ויהפוך למוח. כל שאר העצבים של הגוף ייווצרו על ידי חלוקת תאים רציפה מתוך השפורפרת הזו.

 התפתחות עובר האדם 

260px|ממוזער|תנועות העובר בגיל 12 שבועות
260px|ממוזער|עובר מניע את אצבעותיו בגיל 21 שבועות
260px|ממוזער|פיהוק של עובר בן 30 שבועות

עובר האדם עובר שני שלבים עיקריים המחולקים לשלבי משנה:
שלב ראשון בו נקרא הוולד Embryo (בעברית: עובר), מההפריה ועד תום השבוע השמיני להיריון.
שלב שני בו נקרא הוולד Fetus (בעברית: שְׁלִיל), מתום השבוע השמיני ועד תום ההיריון.

התפתחות העובר והשמירה על פרופורציות נכונות בין האיברים הגדלים בהדרגה, מנוהלת בין השאר, על ידי מורפוגן, חומר המופרש ממספר תאים במרכז העובר המתפתח.

Embryo
הפריה: בתהליך ההפריה נפגשים שני תאי רבייה בשלים (הקרויים "גמטות"), הזכרי – תא הזרע, והנקבי – תא הביצית. שני התאים מתאחדים לתא אחד הקרוי עתה זיגוטה.
יצירת מורולה: (מהמילה הלטינית morus שמשמעותה פרי עץ התות) הביצית המופרית מתחלקת לגוש של תאים, המזכיר בצורתו תות עץ, המתחיל במסע מהחצוצרה לכיוון דפנות הרחם.
בלסטוציסט: שתי שכבות תאים זהים אשר נוצרו מהתחלקות מיטוטית של הזיגוטה. לאחר מספר מחזורי חלוקה, נוצרת הבלסטולה בת 16 תאים, הנמצאת בתוך כדור מלא נוזל. 5 עד 7 ימים אחרי ההפריה מגיעה הבלסטולה לרחם ומנסה להיקלט על דפנותיו. כאשר הבלסטולה יוצרת מגע עם רירית הרחם נוצרת השרשה, כאשר הקשר בין האם לבין העובר מתבצע בעזרת חבל הטבור. בשבוע זה של ההיריון, השבוע השני, מתחיל תהליך התחלקות התאים ליצירת שליית העובר, שק השפיר שבו יגדל העובר, והתאים שמהם יורכב העובר. בסוף השבוע השני העובר יקבל צורה של ראש וזנב.
גסטרולציה: התמיינות התאים מתחילה בשבוע השלישי להריון. בשבוע השישי להיריון, לעובר כבר יש ראש וצוואר והכנה לאוזניים ואף לעיניים. מערכות הראייה והשמיעה נוצרות לאט. בגוף העובר התפתח כבר לב שיתחיל לפעום החל משבוע זה ולעיתים בשבוע מאוחר יותר. גפיים קטנות מתחילות לצוץ מגופו של העובר. גודלו של העובר בשלב זה זהה לגודלו של גרגר אורז.
בסוף שלב האמבריו, מתחיל להיווצר השלד ופעילות בלוטות המין משפיעה על התפתחות ספציפית לפי מין העובר.

Fetus
 בין השבוע ה-8 ל-11: פניו של העובר מקבלים צורה אנושית. המוח מתפתח והלב מזרים דם. האף, הנחיריים, הפה, הסנטר והאוזניים כבר התפתחו. איברי המין התפתחו. כפות הידיים והרגליים מתפתחות והן מכוסות בקרום של עור עדיין.
 שבוע 12: מערכת השרירים של התינוק מתחילה בפעולתה. העובר מסוגל להניע את ידיו ורגליו, לסגור ולפתוח את כפות ידיו. עמוד השדרה והצלעות מתקשחים ונוצרות הציפורניים.
 שבוע 16: כבר ניתן לדעת את מין התינוק על ידי בדיקת אולטרה סאונד. מערכת העצבים עדיין אינה מושלמת ועיניו עצומות. העובר פעיל - בועט ומתהפך ועד השבוע ה-20 מגיע למשקל ממוצע של 200–250 גרם.
 שבוע 23: העובר יכול לשמוע את קולה של אמו ורעשים חיצוניים. הריאות מתפתחות אך לא בשלות לגמרי. משקלו מוכפל ולקראת השבוע ה-27 ישקול העובר כקילוגרם. בשבוע ה-28 תנועות העובר מורגשות היטב.
 שבוע 32: העובר כמעט מושלם, עיניו פקוחות. הוא ממלא את רוב חלל הרחם ותנועותיו מוגבלות. בסוף השבוע ה-35 משקלו בסביבות 2-2.5 קילוגרם.
 שבוע 36: החל מהחודש התשיעי (השבוע ה-36 להריון) העובר בשל ומתחיל בדרכו לביסוס הראש באגן. סיומו של התהליך מגיע עם רגע הלידה שבו העובר הופך להיות תינוק.

 קביעת מין העובר 
בהפריה תקינה, מינו של העובר תלוי בהרכב הכרומוזומים שבתאי הגוף; לכל תא בגוף האדם 46 כרומוזומים (באופן נורמלי מספרם קבוע), אשר כל אחד מהם נושא מידע גנטי הקובע את תכונותיו של האדם. כל הכרומוזומים מסודרים בזוגות, ויש בסה"כ 23 זוגות. 22 זוגות נקראים אוטוזומים (autosomes) וזוג אחד קרוי בשם כרומוזומי מין (גונוזומים) – סך הכול 44 אוטוזומים ו-2 כרומוזומי מין. באופן תקין, כרומוזומי המין נחלקים לשני סוגים: כרומוזום מין נקבי גדול יותר הנקרא X, וכרומוזום מין זכרי קטן יותר הנקרא Y, כאשר כל הורה תורם תא מין אחד ובו כרומוזום מין אחד על פי החלוקה הבאה: בתא מין נקבי קיים באופן נורמלי כרומוזום X ואילו בתא מין זכרי קיים באופן נורמלי כרומוזום X או כרומוזום Y. כך שתא המין הזכרי הוא זה ש"קובע" את מין היילוד – באופן תקין אם זרע המכיל X יפרה את הביצית, תיווצר זיגוטה שכרומוזומי המין שלה הם XX והיא תהיה נקבה ואילו אם זרע המכיל Y יפרה את הביצית, תיווצר זיגוטה שכרומוזומי המין שלה הם XY והוא יהיה זכר.

לעיתים נופלות טעויות בשלבים שונים של ייצור תאי המין הנושאים את כרומוזומי המין ולעיתים נופלות טעויות בהפריה עצמה, וכך נוצרים עוברים מרובי כרומוזומי מין (לדוגמה: XXY). לעיתים הגוף ידחה את העובר ותתרחש הפלה ספונטנית (טבעית) ולעיתים תתרחש לידה תקינה אך העובר ייוולד עם מומים שונים – לעיתים קרובות עקרות הנובעת בדרך כלל כתוצאה מאי התפתחות תקינה של מערכת הרבייה של היילוד במהלך גיל ההתבגרות, בשל אותן טעויות בכרומוזומי המין. ישנם מקרים שבהם ייווצר עובר עם סתירה בין מערכות הרבייה הפיזיות לבין ההורמונים או הכרומוזומים, כך שלעיתים לא ניתן להכריע את מינו של היילוד בשל טעויות כרומוזומליות.

 חשיבות מדעית של חקר העובר
ימין|ממוזער|200px|עובר אנושי באורך של כעשרה מ"מ בשבוע השביעי להריון חוץ רחמי.
שמאל|ממוזער|250px|עובר אנושי

התחום בביולוגיה החוקר את ההתפתחות העוברית נקרא אמבריולוגיה. זהו ענף של הביולוגיה ההתפתחותית. המונח אונטוגנזה מתייחס להתפתחות הפרט הבודד, וכולל את ההתפתחות העוברית אך גם את ההתבגרות וההזדקנות.

לחקר ההתפתחות העוברית חשיבות עליונה במחקר הביולוגי. בבעלי חיים איברים מסוימים קיימים בעוברים אך נעלמים במהלך ההריון; מתופעה זו ניתן ללמוד רבות על הפילוגנזה של בעלי חיים, היינו על התפתחותם האבולוציונית, ועל הקשר ומידת הקרבה בין המינים השונים. דוגמה לכך היא הופעת הזנב בשלב מוקדם של התפתחות עוברי האדם, באופן דומה מאוד להופעתו בהתפתחותם של כל שאר עוברי החולייתנים. בבני-אדם ובקופי-אדם הזנב מתנוון עוד לפני הלידה, בעוד שבקופים בעלי הזנב וברוב שאר החולייתנים הוא ממשיך להתפתח. החוק הביוגנטי שהציע ארנסט הקל בסוף המאה ה-19 אף הרחיק לכת וקבע כי שלבי ההתפתחות העוברית חוזרים בסדר מדויק על ההיסטוריה האבולוציונית של המין כולו ("האונטוגנזה חוזרת על הפילוגנזה"), ואולם כיום ידוע כי זהו אינו חוק הנכון תמיד. שמרנותה האבולוציונית של ההתפתחות העוברית נובעת מכך שהופעת איבר אחד לעיתים קרובות הופכת להיות שלב מארגן הכרחי בהתפתחותם של איברים המופיעים לאחריו, ועל כן היעלמותו בתהליך האבולוציה מבלי לגרום נזק כללי תתבצע באופן הפשוט ביותר על ידי הופעתו הזמנית והתנוונותו לאחר שהסתיים תפקידו המארגן. התנוונות כזו מושגת באמצעות מוות "מתוכנת מראש" של תאים: אפופטוזה. באמצעות מחקר עוברי ניתן ללמוד עוד על תופעה זו, לה השלכות רבות בחקר ההזדקנות ומחלת הסרטן.

האיברים השונים בגוף מתפתחים בעובר משלוש שכבות נבט בסיסיות; מכל שכבת נבט מתפתחים איברים מסוימים, ורק הם. חקר הנושא מלמד אותנו על הקשר בין האיברים השונים ועל תפקודם, ויכול להביא להבנה טובה יותר של מחלות.

מחקר טוען כי ניתן לחקור את מחלות העובר ואת הטיפול בהן באמצעות גידול תאי עובר ממי השפיר לאורגנואידים.

מעמד משפטי
שמאל|ממוזער|200px|עובר מחובר לשליה כ-12 שבועות לאחר ההפריה
באופן כללי, בישראל, על פי  לחוק הכשרות המשפטית והאפוטרופסות, הקובע "כל אדם כשר לזכויות ולחובות מגמר לידתו ועד מותו", עובר אינו יכול לזכות בזכויות וחובות שכן זכויותיו וחובותיו של אדם מתגבשות רק עם לידתו. יוצא מכלל זה היא ההוראה בחוק הירושה הקובע זכות ירושה למי שנולד עד 300 יום אחרי מותו של מורישו. בית המשפט העליון שלל את הניסיון להקיש מחוק זה לחוק הגנת הדייר.

העובר בהלכה

בהלכה עד 40 יום העובר נחשב כמים בלבד, היות שעל פי המדרש ביום הארבעים להיווצרותו נזרקת בו נשמה.

ראו גם
אמבריולוגיה
עובר ירך אמו
 התפתחות עוברית של המוח
 התפתחות עובר האדם

קישורים חיצוניים


 "מעוברות ללידה" סדרת הרצאות אקדמאיות על התפתחות עוברים, באתר הערוץ האקדמי

 גיל סיגל, "בין אוטונומיה אימהית לזכויות העובר, היבטים של חברה, משפט ומוסר", משפט רפואי וביו אתיקה, כרך א', תשס"ח



הערות שוליים

קטגוריה:היריון
קטגוריה:ביולוגיה התפתחותית
קטגוריה:מעגל החיים
קטגוריה:אמבריולוגיה