แผ่นจินตนาการเป็นส่วนหนึ่งของตัวอ่อนแมลง ที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง อย่างสมบูรณ์ ซึ่งจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของภายนอกของแมลงตัวเต็มวัยในระหว่างการเปลี่ยนแปลงจากดักแด้เป็นตัวเต็มวัย [ ^{1 ] ภายใน}ตัวของตัวอ่อนจะมีแผ่นจินตนาการเป็นคู่ๆ ซึ่งจะก่อตัวเป็นปีก ขาหนวดหรือโครงสร้างอื่นๆ ในตัวเต็มวัย บทบาทของแผ่นจินตนาการในการพัฒนาของแมลงได้รับการอธิบายเป็นครั้งแรกโดยJan Swammerdam ^{[ 2 ]}

ในระหว่างระยะดักแด้ โครงสร้างของตัวอ่อนจำนวนมากจะสลายตัว และโครงสร้างของตัวเต็มวัย รวมถึงแผ่นดิสก์ จะมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว แผ่นดิสก์แต่ละแผ่นจะพลิกออกและยืดออก โดยส่วนกลางของแผ่นดิสก์จะกลายเป็นส่วนปลายของระยางค์ที่กำลังก่อตัว เช่น ปีก ขา หนวด เป็นต้น ในระหว่างระยะตัวอ่อน เซลล์ในแผ่นดิสก์ที่กำลังเติบโตจะดูเหมือนยังไม่แยกประเภท แต่ชะตากรรมการพัฒนาของพวกมันในตัวเต็มวัยได้ถูกกำหนดไว้แล้ว^{[ 3 ]}

การทดลองที่แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นในการพัฒนานี้คือการนำแผ่นเนื้อเยื่อต้นกำเนิดจาก ตัวอ่อน ระยะที่สามซึ่งกำลังจะเข้าสู่ระยะดักแด้มาแบ่งย่อยและเพาะเลี้ยงในร่างกายของตัวอ่อนที่อายุน้อยกว่า สามารถเพาะเลี้ยงแผ่นเนื้อเยื่อต้นกำเนิดได้อย่างต่อเนื่องด้วยวิธีนี้เป็นเวลาหลายรุ่นของตัวอ่อน เมื่อแผ่นเนื้อเยื่อต้นกำเนิดที่เพาะเลี้ยงไว้ถูกนำไปปลูกถ่ายในร่างกายของตัวอ่อนที่ได้รับอนุญาตให้เข้าสู่ระยะดักแด้ แผ่นเนื้อเยื่อต้นกำเนิดนั้นจะพัฒนาไปเป็นโครงสร้างที่กำหนดไว้แต่แรก นั่นคือ แผ่นเนื้อเยื่อต้นกำเนิดหนวดสามารถเพาะเลี้ยงได้ด้วยวิธีนี้และเกือบทุกครั้งจะกลายเป็นหนวด (แน่นอนว่าอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง) เมื่อการพัฒนาขั้นสุดท้ายถูกกระตุ้นโดยการเข้าสู่ระยะดักแด้^{[ 4 ]}

จานจินตนาการ

ตำแหน่งปลายทางของแผ่นเนื้อเยื่อต้นกำเนิดในขาของแมลง

การศึกษาแผ่นจินตนาการในแมลงวันผลไม้Drosophila melanogasterนำไปสู่การค้นพบการกลายพันธุ์แบบโฮมีโอติกเช่นแอนเทนนาพีเดียซึ่งชะตากรรมการพัฒนาของแผ่นอาจเปลี่ยนแปลงได้ในบางครั้ง นักกีฏวิทยาสนใจว่าชนิดของการสลับการพัฒนาที่เกิดขึ้นนั้นมีความเฉพาะเจาะจงมาก (เช่น จากขาเป็นหนวด) การศึกษาปรากฏการณ์นี้นำไปสู่การค้นพบ ยีน โฮมีโอโบกซ์และเริ่มต้นการปฏิวัติในการทำความเข้าใจการพัฒนาในสัตว์หลายเซลล์^{[ 5 ]}

เซลล์จินตนาการเป็นเซลล์ต้นกำเนิดเฉพาะเนื้อเยื่อที่จัดสรรไว้ในระหว่างการเจริญเติบโตของตัว อ่อน ซึ่งจะอยู่ในสภาวะสงบตลอดช่วงชีวิตของตัวอ่อนและตัวหนอน ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของแมลงหวี่ เซลล์ตัวหนอนส่วนใหญ่จะตาย เนื้อเยื่อดักแด้และเนื้อเยื่อตัวเต็มวัยจะก่อตัวขึ้นจากเซลล์จินตนาการ การวิเคราะห์โคลนและการทำแผนที่ชะตากรรมของเซลล์เดี่ยวที่ระบุได้แสดงให้เห็นว่าการปรับโครงสร้างระบบท่อลมในระหว่างการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเกี่ยวข้องกับประชากรเซลล์จินตนาการแบบคลาสสิกและประชากรเซลล์ท่อลมของตัวหนอนที่แตกต่างกันและทำงานได้ ซึ่งจะกลับเข้าสู่รอบการแบ่งเซลล์และได้รับศักยภาพในการพัฒนาอีกครั้ง ในตัวหนอนระยะท้าย ประชากรทั้งสองจะถูกกระตุ้นและเพิ่มจำนวน แพร่กระจายไปทั่วและแทนที่กิ่งก้านเก่า และแตกแขนงออกเป็นเซลล์ท่อลมแบบก้านและแบบขดต่างๆ ภายใต้การควบคุมของสัญญาณปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์ ดังนั้น เซลล์ ต้นกำเนิดเนื้อเยื่อ ดักแด้ /ตัวเต็มวัยของแมลงหวี่สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งจากการจัดสรรเซลล์ที่มีศักยภาพหลายอย่างในช่วงต้นและการกลับคืนสู่สภาวะที่มีศักยภาพหลายอย่างของเซลล์ที่แตกต่างกันในช่วงปลาย แม้กระทั่งภายในเนื้อเยื่อเดียว^{[ 6 ]}

• Aldaz, Silvia; Escudero, Luis M. (2010). "Imaginal discs" . Current Biology . 20 (10): R429– R431. Bibcode : 2010CBio...20.R429A . doi : 10.1016/j.cub.2010.03.010 . PMID  20504747 .

• เว็บไซต์ของหนังสือImaginal Discs: The Genetic and Cellular Logic of Pattern Formationโดย Lewis I. Held, Jr.