Развитие живых организмов с момента оплодотворения и до рождения изучает наука эмбриология. ЭМБРИОЛОГИЯ
Аристотель Основоположники эмбриологии К.Бэр И.И.Мечников К. Ф. Вольф А.О.Ковалевский Гиппократ
Эмбриогенез - развитие животного организма, происходящее в яйцевых оболочках вне материнского организма или внутри него с момента активации яйца или оплодотворения до вылупления или рождения.
Стадии эмбриогенеза ДРОБЛЕНИЕ → МОРУЛА → БЛАСТУЛА → ГАСТРУЛА → НЕЙРУЛА
Дробление Нейрула Бластула Гаструла Морула
ДРОБЛЕНИЕ – стадия, в результате которой зигота делится митозом. Образовавшиеся клетки называются бластомерами. МОРУЛА представляет собой округлый комплекс клеток с незначительными промежутками между ними.
БЛАСТУЛА – стадия, в которой зародыш представляет собой многоклеточную однослойную сферу с первичной полостью - бластоцелью.
Бластомеры не расходятся и вновь делятся. Бластомеры меньше зиготы. Все ядра бластомеров диплоидны с одинаковой генетической информацией. Обычно в бластуле 64 бластомера.
Дробление зародыша человека полное (борозды дробления проходят через весь зародыш), неравномерное (в результате дробления образуются дочерние клетки — бластомеры неравной величины), асинхронное (разные бластомеры дробятся с различной скоростью, поэтому зародыш на отдельных стадиях дробления содержит нечетное число клеток) С самого начала появляется полоса дробления по меридиану с образованием 2 бластомеров неодинаковой величины. Затем образуется 3 бластомера. Увеличение числа бластомеров происходит в начале медленно. Через 30 часов образуются 2 бластомера, через 40 часов – 4 бластомера. зародыш, кот. называется морулой, в ней отсутствует полость.
Гаструляция После того как сформировалась бластула, начинается новый этап эмбриогенеза — гаструляция (образование зародышевых листков). Для гаструляции характерны интенсивные перемещения отдельных клеток и клеточных масс. Деление клеток при гаструляции отсутствует или выражено очень слабо. В результате гаструляции образуется двуслойный, а затем трехслойный зародыш (у большинства животных) — гаструла. Первоначально образуются наружный ( эктодерма ) и внутренний ( энтодерма ). Позже между экто- и энтодермой закладывается третий зародышевый листок — мезодерма.
Гаструляция Мезодерма, третий зародышевый листок образуется, чаще всего из материала энтодермы. При образовании мезодермы происходит образование вторичной полости тела, или целома. Впервые возникает у кольчатых червей.
Бластула Образование гаструлы Гаструла Бластоцель Эктодерма Энтодерма
Происходит нарастание структурных и функциональных различий между клетками - дифференцирование клеток ( органогенез ) В теле зародыша образуется несколько различных типов клеток, синтезирующих специфичные белки
В стадии НЕЙРУЛЫ формируется осевой комплекс, состоящий из хорды и нервной пластинки. Хорда возникает из энтодермы, состоит из плоских клеток, а нервная пластинка из эктодермы. У всех животных и у человека одни и те же зародышевые листки формируют одни и те же органы и ткани.
Эктодерма Энтодерма Хорда Нервная пластинка Мезодерма Полость первичной кишки
Нейруляция, органогенез Нейруляция — образование у зародыша комплекса осевых органов (нервной трубки, хорды, кишечной трубки). Затем происходит органогенез. По теории зародышевых листков Карла Бэра, возникновение органов обусловлено преобразованием того или иного зародышевого листка — экто-, мезо- или энтодермы.
Некоторые органы могут иметь смешанное происхождение, то есть они образованы при участии сразу несколько зародышевых листков. Например, мускулатура пищеварительного тракта является производным мезодермы, а его внутренняя выстилка — производное энтодермы. Нейруляция, органогенез
Образование систем органов Из материала эктодермы развиваются : эпидермис и его производные (перо, волосы, ногти, когти, кожные железы и т.д.); Нервная система и органы чувств: компоненты органов зрения, слуха, обоняния;
Образование систем органов Из материала энтодермы развиваются: эпителий кишечника и желудка, клетки печени, поджелудочной, кишечных и желудочных желез; глоточная область и легкие.
Образование систем органов Производные мезодермы: все виды соединительной ткани; дерма; скелет и мускулатура; кровеносная и лимфатическая системы; половая система и выделительная система.
Органы и ткани, произошедшие из одних и тех же зародышевых листков и имеющие сходное строение называются ГОМОЛОГИЧНЫМИ (от греч. homologia - согласие, сходство). Гомология органов свидетельствует о ЕДИНСТВЕ животного мира.
Рассмотрим, как протекает эмбриогенез у представителей типа Хордовых
По количеству желтка Полилецитальные — содержат большое количество желтка ( членистоногие, рептилии, птицы, рыбы, кроме осетровых ). Мезолецитальные — содержат среднее количество желтка ( осетровые рыбы, амфибии ). Олиголецитальные — содержат мало желтка ( моллюски, иглокожие, млекопитающие). Алецитальные — не содержат желтка (плацентарные млекопитающие).
По расположению желтка Телолецитальные — желток смещён к вегетативному полюсу яйцеклетки. Противоположный полюс называется анимальным. Сюда относятся некоторые полилецитальные (рыбы, кроме осетровых, рептилии, птицы) и все мезолецитальные яйца осетровые рыбы, амфибии. Гомо (изо)- лецитальные — желток распределён равномерно. Сюда относятся олиголецитальные яйца моллюски, иглокожие, млекопитающие Центролецитальные — желток расположен в центре яйцеклетки. Сюда относятся некоторые полилецитальные яйца (членистоногие).
Оболочки яйцеклеток Первичные — производные цитоплазматической мембраны. В частности, у млекопитающих эта оболочка называется блестящей (zona pellucida). Вторичные (лучистый венец) — состоят из фолликулярных клеток. Третичные — образуются во время прохода по яйцеводу. Могут окружать несколько яйцеклеток, создавая защитный яйцевый кокон.
У рыб зародыш заключен в яйцевые оболочки, развивается вне материнского организма и зависит от температуры окружающей среды, количества поступающего кислорода
Оплодотворенные яйца – икринки содержат большое количество желтка, который обеспечивает рост и развитие зародышей
Для некоторых видов акул характерно живорождение. В месте срастания желточного мешка и стенки матки формируется плацента. Дополнительно развиваются ворсинки, снабжающие эмбрион питательными веществами.
Среди бесхвостых амфибий тоже есть живородящие. Это пустынные африканские жабы и древесная лягушка из Пуэрто-Рико.
Рептилии вместо икринок откладывают амниотические яйца, внутри которых имеется мешочек, заполненный жидкостью и зародыш, связанный с желточным мешком.
Развитие зародыша пресмыкающихся происходит на суше. От потери воды его защищает скорлупа яйца. Вокруг зародыша образуются две оболочки: серозная и амниотическая.
В отличие от рептилий, птицы насиживают и обогревают яйца, сокращая сроки развития эмбриона.
Желток Воздушная камера Зародышевый диск Скорлупа Халазы Подскорлуповая оболочка Строение яйца птиц
Вы́водковые пти́цы — группа птиц, эмбриональный период развития которых довольно продолжителен (свыше трёх недель), а потому птенцы вылупляются из яйца вполне сформированными, одетыми пухом и способными самостоятельно отыскивать корм. Они тут же покидают гнездо, хотя ещё долгое время следуют за своими родителями, которые их защищают и помогают отыскивать корм. Отдельно взятая семья выводковых птиц именуется выводком. Самые заметные представители класса — куриные, журавлеобразные и водоплавающие.
ГНЕЗДОВЫЕ ПТИЦЫ, птицы, у которых к моменту вылупления птенца из яйца запас пищи в виде желтка расходуется почти полностью. Птенцы у этих птиц вылупляются беспомощными, с закрытыми глазами и нуждаются в защите, кормлении и обогреве родителями. Такие птенцы долго остаются в гнёздах (у грифов – до 3 мес.), докармливаются родителями после вылета из гнезда. К таким гнездовым птицам относятся воробьи, дятлы, голуби, попугаи, кукушки и многие другие.
Птенец страуса
У человека зародыш развивается за счет материнского организма. Эмбриональный период длится 40 недель. После 6 недель у зародыша начинают проявляться человеческие черты
Спиртные напитки, фармацевтические препараты, табачный дым способны проникать в кровоток плода и вызывать аномалии внутриутробного развития
На ранних этапах эмбриогенеза человека формируются внешнезародышевые оболочки и зародышевые листки
На четвертой неделе развития у зародыша формируется сердце, кровеносные сосуды и кишечник. На шестой неделе начинается формирование конечностей, глаз и ушей
К одиннадцатой неделе голова составляет половину общей длины плода. К двенадцатой неделе плод полностью сформирован. Веки и губы придают лицу больше сходства с лицом человека
К двадцатой неделе начинается рост волос, развиваются кисти рук, пальцы и пальцевые узоры, растут ногти, брови и ресницы. Ребенок начинает шевелиться.
К двадцать шестой неделе плод жизнеспособен и может выжить в случае преждевременных родов. К двадцать восьмой неделе ребенок активно двигается. Реагирует на прикосновение и громкие звуки.
К тридцатой неделе ребенок лежит головкой вниз, готовясь появиться на свет.
Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства: «В пределах типа эмбрионы, начиная с самых ранних стадий, обнаруживают известное общее сходство». Закон зародышевого сходства
Эмбриональный период является важнейшим в онтогенезе; Начальные этапы эмбрионального развития всех живых организмов схожи; В эмбриогенезе последовательно появляются признаки типа, класса, отряда.
