Программка Зигота оплодотворение наружное-внутреннее Онтогенез — Филогенез

Программка: • Зигота, оплодотворение (наружное-внутреннее) Онтогенез - Филогенез. Закон зародышевого сходства К. Бэра, биогенетический закон Геккеля – Мюллера. Дробление. Бластомеры. Бластула. Полиэмбриония. Первичная полость тела. Гаструла. Первичный рот, первичноротые, вторичноротые. Эктодерма и органы, которые из нее образуются. Энтодерма и органы, которые из нее образуются. Мезодерма и органы, которые из нее образуются. Нейрула. Нервная трубка. Провизорные органы (желточный мешок, амнион, аллантоис, хорион, плацента). Постэмбриональное развитие. Прямое развитие. В каких случаях происходит? Непрямое развитие. С какими факторами оно связано.

Онтогенез - это индивидуальное развитие организма от зиготы и до смерти. Выделяют: 1) Эмбриональное развитие: • Дробление • Гаструляция • Гисто- и органогенез 2) Постэмбриональное развитие: • Прямое • Непрямое

Различные периоды онтогенеза по-разному выглядят у разных систематических групп • У грибов водорослей и лишайников зародыш отсутствует. • Относительная продолжительность различных периодов онтогенеза у разных видов отличается: у млекопитающих наиболее продолжительная стадия взрослого организма, у многих насекомых эта стадия самая короткая.

1. Дробление Отсутствует стадия роста и бластомеры становятся все мельче Бластоцель= п. п. т

Бластула • Например, у лягушки первые 13 делений проходят с интервалом 30 минут. • Бластула может выглядеть по-разному: Однослойный зародыш с полостью внутри – бластоцелем (п. п. т. ) или морула (когда полости нет, а бластомеры плотно примыкают др. к др. ). По размеру она не отличается от зиготы.

2. Гаструляция Быстро делящиеся клетки становятся подвижными и начинают активно передвигаться. В результате образуется двухслойный зародыш: • Эктодерма • Энтодерма Полость зародыша – гастральная, сообщается с внешней средой отверстием бластопором = первичный рот. Первичноротые – те организмы, у которых бластопор становится ротовым отверстием. Вторичноротые – те, у которых бластопор становится анальным отверстием, а рот образуется заново на противоположной стороне гаструлы

Первичноротые: У которых бластопор становится ротовым отверстием: черви, моллюски, членистоногие БЛАСТОПОР Вторичноротые: Бластопор становится анальным отверстием, а ротовое отверстие образуется на противоположном конце : иглокожие, хордовые, др.

Типичная гаструла многоклеточного животного. A — эктодерма (наружный зародышевый листок), B — бластоцель (первичная полость тела), C — первичная кишка, D — энтодерма (внутренний зародышевый листок), E — бластопор (первичный рот). Фото: Dr. Anna E. Ross, Christian Brothers University, TN (с сайта coris. noaa. gov

Типы гаструляции:

Мезодерма Средний (3 -ий) зародышевый листок формируется у всех животных, кроме губок и кишечнополостн ых.

3. Гисто- и органогенез У позвоночных он начинается с образования зачатка нервной системы: нейруляция. Нейрула В процессе нейруляции происходит закладка осевых органов: хорды, нервной трубки, сомитов. Начинается дифференцировка клеток и закладка органов.

Из каждого зародышевого листка образуются свои органы: Из эктодермы: покровы, кожные железы, нервная система, органы чувств, (пищевод и прямая кишка) Из энтодермы: хорда, жкт, печень, поджелудочная железа, легкие. Из мезодермы: опорно-двигательная система, кровеносная, выделительная, половая системы. Следует отметить, что в составе каждого органа имеются клетки 2 х, а то и 3 х листков (кожа млекопитающих из экто- и мезодермы).

Первичная эмбриональная индукция • Индукция - воздействие одних частей зародыша на другие в органогенезе. • Клетки ткани-индуктора (хордомезодермы) как бы выдают инструкции клеткам эктодермы, направляют их развитие по пути нервных клеток.

Ооплазматическая сегрегация • Первые этапы дифференцировки определяются цитоплазмой зиготы, которая неравномерна по составу. При дроблении дочерние клетки получают разную цитоплазму, которая влияет на дифференцировку (активность генов). • Можно пометить цитоплазму бластомеров и проследить их судьбу.

Например • У мух в определенной области яйцеклетки накапливаются гранулы со специфической РНК, которая определяет развитие половой системы). Если их разрушить УФ до начала дробления, то у взрослого насекомого будет отсутствовать половая система.

У лягушки после 1 деления дробления бластомеры равноценны И если их разделить, то из каждого получится нормальный головастик. Но, если 1 убить и не изолировать, то из оставшегося будет развиваться только ½ зародыша.

Ханс Шпе ман • (нем. Hans Spemann, 27 июня, 1869, Штутгарт, Германская империя — 9 сентября, 1941

Берут часть эктодермы, из которой должна развиваться нервная трубка

Опыт Шпемана и Мангольд по пересадке хордомезодермы. • А - спинная губа бластопора, взятая у зародыша на стадии ранней гаструлы, пересаживалась такому же зародышу в область, которая в норме должна стать брюшным эпидермисом; • Б - в месте пересадки формируется добавочная нервная трубка (в основном из клеток хозяина), также хорда и мезодерма; • В - в результате формируется вторичный зародыш, соединенный с зародышем-хозяином.

Провизорные органы • временные органы зародышей и личинок многоклеточных животных, функционирующие только в эмбриональный или личиночный период развития. Могут выполнять функции, специфические для зародыша или личинки, или основные функции организма до формирования аналогичных окончательных органов, свойственных для взрослого организма. • Примеры провизорных органов: хорион, амнион, желточный мешок, аллантоис и серозная оболочка и другие.

• • • Амнион — временный орган, обеспечивающий водную среду для развития зародыша. В эмбриогенезе человека он появляется на второй стадии гаструляции. Желточный мешок —орган, депонирующий питательные вещества (желток), необходимые для развития зародыша. У человека он образован внезародышевой энтодермой и внезародышевой мезодермой (мезенхимой). Желточный мешок является первым органом, в стенке которого развиваются кровяные островки, формирующие первые клетки крови и первые кровеносные сосуды, обеспечивающие у плода перенос кислорода и питательных веществ. Аллантоис - небольшой отросток в отделе зародыша, врастающий в амниотическую ножку. У человека аллантоис не достигает значительного развития, но его роль в обеспечении питания и дыхания зародыша все же велика, т. к. по нему к хориону растут сосуды, располагающиеся в пупочном канатике. Хорион, или ворсинчатая оболочка, развивается из внезародышевой мезодермы. Служит для образования первичных ворсинок плаценты. Они выделяют протеолитические ферменты, с помощью которых разрушается слизистая оболочка матки и осуществляется имплантация. (плод можно сравнить с паразитом) Плацента обеспечивает связь плода с материнским организмом, создает барьер между кровью матери и плода. Функции плаценты : дыхательная; транспорт питательных веществ, воды, электролитов; выделительная; эндокринная; участие в сокращении миометрия при родах.

Постэмбриональное развитие Начинается после выхода зародыша из зародышевых оболочек. Если эмбриональное развитие завершается появлением молодой особи, которая подобна родительской форме – прямое развитие. Если возникает организм, который существенно отличается от родительской формы – непрямое (личиночное) развитие

ПРЯМОЕ постэмбриональное развитие Образование всех органов • Связано происходит в 1) С большим эмбриональный период. запасом желтка в В постэмбриональный – рост, яйцеклетках или половое созревание. 2) С внутриутробным развитием. У Бп: кишечнополостные, Эмбриональный многие нематоды, головоногие моллюски. период У П: некот. рыбы, продолжителен земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие.

НЕПРЯМОЕ постэмбриональное развитие Характеризуется коротким эмбриональным периодом, после которого возникает личинка, способная к самостоятельному существованию. Личинка не похожа на взрослую форму, устроена проще и имеет специфические личиночные органы. Н. р. Связано либо с тем, что в яйцах мало желтка, либо личинка способствует расселению вида (у малоподвижных)

Метаморфоз: а — полный (у бабочки); б — неполный (у таракана

Метаморфоз брюхоногого моллюска: 1 — яйца, 2, 3 — личинки (2 — трохофора, 3 — велигер), 4 — взрослый моллюск

Метаморфоз многощетинкового червя: 1 — яйца, 2, 3 — личинки (2 — трохофора, 3 — нектохета), 4 — взрослый червь

Как правило Условия обитания личинки и взрослой особи сильно отличаются

Неотени я • — способность некоторых организмов достигать половой зрелости и размножаться в личиночном состоянии или на ранней стадии онтогенеза. • Аксолотли, неотенические личинки хвостатых земноводных рода амбистом (Ambystoma), которые из-за наследственно обусловленного недостатка гормона тиреоидина остаются на личиночной стадии. Аксолотли по размерам не уступают взрослым особям. Иногда происходит метаморфоз аксолотлей - при постепенном изменении условий существования (пересыхание водоёма) или при гормональной инъекции.

Аксолотль это личинка амбистомы , способная размножаться в личиночной стадии. Если постепенно "осушить" животну получится земноводное

Полиэмбриония • Бывает, что бластомеры первых этапов дробления начинают развиваться в самостоятельные организмы – тогда образуются монозиготные близнецы. Они одинаковы по набору генов. • Дизиготные близнецы (двойняшки) образуются, когда оплодотворяются 2 яйцеклетки 2 сперматозоидами. Они похожи, но не одинаковы.

Полиэмбриония у человека