3.3 Онтогенез и присущие ему закономерности. Эмбриональное и постэмбриональное развитие организмов

Видеоурок 1: Индивидуальное развитие. Эмбриональный период

Лекция: Онтогенез и присущие ему закономерности. Эмбриональное и постэмбриональное развитие организмов

В его ходе наблюдается последовательная закономерная смена фенотипов, характерная для конкретного вида.

Онтогенез может быть:

• Непрямой – это развитие организма с метаморфозом – стадией личинки, резко отличающейся от внешнего вида взрослой особи. Во взрослую особь личинка превращается после однократной или многократных линек. Такой тип онтогенеза характерен для насекомых (со стадией куколки), рыб, моллюсков, плоских червей, земноводных.

• Прямой – развитие организма без стадии личинки. Появившийся на свет организм подобен взрослому по своему строению, но отличается меньшими размерами и неспособностью к размножению. Для достижения взрослой стадии ему необходим рост и развитие. К этому типу онтогенеза принадлежат все виды живорождения и яйцеживорождения.

Эмбриональное и постэмбриональное развитие

В индивидуальном развитии организма выделяется два основных периода:

• Эмбриональный

• Постэмбриональный

Развитие в эмбриональном периоде разделяется на несколько стадий:

• зиготы – это краткий период времени от слияния двух половых клеток родителей до начала деления получившейся диплоидной клетки;

• бластулы – дробления зиготы. Как правило, яйцеклетка намного больше соматических клеток, после оплодотворения она начинает делиться (дробиться), пока размеры получающихся при ее дроблении бластомеров не сравняются с размерами соматических клеток, характерных для данного вида. При этом общий размер и масса зародыша не меняются;

• гаструлы – в этот период происходит образование зародышевых листков. У примитивных организмов – кишечнополостных и губок образуется зародыш двуслойный, состоящий из эктодермы и энтодермы. У всех остальных, более высокоразвитых многоклеточных, зародыши состоят из трех слоев – эктодермы, мезодермы и энтодермы;

• нейрулы – с этой стадии начинается органогенез или закладка и последующий рост и развитие органов. Из эктодермы образуется нервная пластинка, затем из нее разовьются внешние покровы и органы восприятия, мезодерма становится местом закладки зачатка хорды, с последующим развитием из него мышц, почек, кровеносной системы, из энтодермы образуется кишечник, а впоследствии – другие внутренние органы – легкие, печень.

Причины нарушения развития организмов

В начале ХХ в немецким ученым Г. Шпеманом и его ученицей Х. Мангольд было открыто явление эмбриональной индукции.

Учеными проводились многочисленные эксперименты, в ходе которых выяснилось, что в некоторых случаях, например при пересадке части клеток на другое место зародыша, влиянии некоторых химических веществ и ультрафиолетовом облучении – ход развития значительно меняется. Так, например, после облучения ультрафиолетом зародыши земноводных теряли способность к образованию нервной трубки и полноценному развитию.

Эмбриология доказала, что кроме генетических мутаций и аномалий в исходных половых клетках, на развитие зародыша могут оказать сильное негативное влияние многочисленные факторы, действующие в определенные периоды его развития:

• алкоголь и никотин;

• медпрепараты;

• действие бактериальных и вирусных токсинов;

• дефициты необходимых для развития веществ;

• различные виды ионизирующего излучения.

Человеческий эмбрион наиболее уязвим к негативным факторам внешней среды в период закладки систем органов – это 18-60 сутки развития.