Постэмбриональное и эмбриональное развитие

Эмбриональное развитие (зародышевое) Дробление. Через несколько часов после оплодотворения наступает 1 стадия зародышевого развития – дробление, в результате которого зигота делится еще на 2 клетки. Не разъединяясь, каждая делится еще на две и получается зародыш, состоящий из 4,8 клеток и т.д. В процессе дробления количество клеток быстро растет, они становятся все мельче и мельче.Клетки в процессе дробления образуют сферу, внутри которой возникает полость – бластоцель; с момента возникновения полости зародыш называется бластулой.

Бластула состоит уже из нескольких сотен мелких клеток, но по размеру не отличается от зиготы. Образование гаструлы. Вскоре после образования бластулы наступает следующая стадия развития зародыша – гаструла. В процессе образования гаструлы продолжается митотические деления клеток, и происходят существенные изменения в строении зародыша. Наиболее широко распространен способ образования гаструлы – втягивание внутрь участка стенки бластулы.Получается двухслойный мешок: наружный слой клеток – эктодерма, внутренний – энтодерма.

У многоклеточных организмов между внутренними и наружными слоями закладывается третий зародышевый слой – мезодерма. Образование органов (органогенез). Следующая стадия деления клеток и их перемещения – нейруляция. В это время начинается закладка отдельных органов будущей личинки или взрослого организма. Из эктодермы начинается развитие нервной пластинки, затем нервной трубки.Из нее далее развивается головной и спиной мозг. Остальная эктодерма дает начало наружному слою кожного покрова, органам зрения, слуха, из эндодермы кишечники, легкие, печень, поджелудочная железа.

Мезодерма дает начало хорде, мышцам, почкам, скелету, кровеносным сосудам. Постэмбриональное развитие В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития.Постэмбриональное развитие может осуществляться с превращением (метаморфозом) или без него. В первом случае развитие будет называться непрямым (так развивается лягушка), а во втором – прямым (так развивается человек). Развитие насекомых всегда осуществляется с метаморфозом, т.е. оно непрямое.

Одни насекомые развиваются с полным превращением, а другие – с неполным. Развитие с полным превращением характерно, например, для майского жука, а с неполным – для кузнечика. У одних животных формирование органов почти полностью заканчивается к концу эмбрионального периода.Их постэмбриональное развитие заключается в росте нового организма и доразвитии тканей и органов.

Старение характеризуется многими морфологическими и физиологическими изменениями, ведущими к общему понижению жизненных процессов и устойчивости организма. Завершая индивидуальное существование, она может быть физиологической и наступает в результате старения, и патологической, если вызвана преждевременно внешним фактором.Дифференцировка клеток Все клетки зародыша, а затем и взрослого организма образуются из зиготы путем многократных митотических делений и имеют одинаковое количество ДНК, одинаковые хромосомы и одинаковые гены. В ходе индивидуального развития небольшая часть генов, работающих в определенном органе или ткани, создает специфичность строения и функционирования клеток разных органов.

Специфичность работы клеток зачатков органов возникает на определенной стадии развития зародыша.На ранних стадиях дробления отдельные клетки многоклеточного зародыша еще не дифференцированы и, если их пересадить на другое место, могут изменить ход своего развития.

Клетки некоторых участков эмбриона дифференцируются раньше других и могут влиять на развитие соседних органов, "включая" или "выключая" транскрипцию определенных генов. Регуляторами активности генов служат синтезируемые этими клетками различные молекулы – белки и вещества небелковой природы.Данные о таком взаимовлиянии клеток были получены в опытах по пересадкам участка эктодермы, из которой формируются нервная система на стадии гаструлы одной лягушки под брюшную эктодерму зародыша другой лягушки, находящегося на той же стадии гаструлы (рис. 2.3.8). В процессе нормального развития этот участок влияет на формирование расположенной около него спинной эктодермы в нервную пластинку.

В условиях опыта, кроме нормально развивающейся нервной системы вокруг участка, пересаженного от другой особи, также образовались нервная трубка, хорда, то есть начиналось развитие второго головного и спинного мозга, в результате чего получался двойной эмбрион.

Следовательно, пересаженный участок является организатором, который влияет на окружающие его ткани, то есть обладает способностью направлять развитие клеток, приходящих в соприкосновение с ним. Значение метаморфоза. 1) личинки могут самостоятельно питаться и растут, накапливая клеточный материал для формирования постоянных органов, свойственных взрослым животным; 2) свободноживущие личинки прикрепленных или паразитических, животных играют важную роль в расселении вида, в расширении ареала их обитания; 3) смена образа жизни или среды обитания в процессе индивидуального развития в результате того, что личиночные формы некоторых животных живут в иных условиях и имеют другие источники питания, чем взрослые особи, снижает интенсивность борьбы за существование внутри вида. Выводы по лекции 1. Онтогенез – это процесс развития особи от момента образования зиготы до смерти. Этот процесс присущ любому живому существу. 2. Эмбриональное развитие (зародышевое) включает стадии: дробление, гаструляцию, органогенез. 3. Клетки в процессе дробления образуют сферу, внутри которой возникает полость – бластоцель; с момента возникновения полости зародыш называется бластулой. 4. В процессе образования гаструлы происходят существенные изменения в строении зародыша с образованием двухслойного мешка: наружный слой клеток – эктодерма, внутренний – энтодерма.

У многоклеточных организмов между внутренней и наружной слоями закладывается третий зародышевый слой – мезодерма. 5. Следующая стадия деления клеток и их перемещения – нейруляция. Из эктодермы начинается развитие нервной пластинки, затем нервной трубки.

Из нее далее развивается головной и спиной мозг. Остальная эктодерма дает начало наружному слою кожного покрова, органам зрения, слуха; из эндодермы образуются кишечники, легкие, печень, поджелудочная железа.

Мезодерма дает начало хорде, мышцам, почкам, скелету, кровеносным сосудам. 6. В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития. 7. Постэмбриональное развитие может осуществляться с превращением (метаморфозом) или без него. В первом случае развитие будет называться непрямым (так развивается лягушка), а во втором – прямым (так развивается человек). 8. У одних животных формирование органов почти полностью заканчивается к концу эмбрионального периода.

Их постэмбриональное развитие заключается в росте нового организма и доразвитии тканей и органов. 9. Старение характеризуется многими морфологическими и физиологическими изменениями, ведущими к общему понижению жизненных процессов и устойчивости организма. 10. Завершает индивидуальное существование гибель организма, которая может быть физиологической и наступать в результате старения, и патологической, если вызвана преждевременно внешним фактором. 11. В ходе индивидуального развития небольшая часть генов, работающих в определенном органе или ткани, создает специфичность строения и функционирования клеток разных органов.