Биология индивидуального развития

                                                                     Вариант № 9

                                                 Содержание:

1. Характеристика периодов онтогенеза……………………………………….3
2. Дифференциация мезодермы у млекопитающих…………………………...6
3. Образование провизорных органов у птиц………………………………….9
4. Типы плацент в зависимости от расположения ворсинок хориона……...13

Список использованной литературы…………………………………………. 16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   1.  Характеристика периодов онтогенеза

      В онтогенезе выделяют два периода  – эмбриональный (пренатальный) и постэмбриональный (постнатальный). У животных обычно дифференцировками богат эмбриональный период, а у растений – постэмбриональный. Каждый из этих периодов онтогенеза в свою очередь может быть подразделен на последовательные качественные этапы.

      Эмбриональный период характеризуется развитием зародыша во внешней среде или в половых путях материнского организма и быстрыми процессами формообразования. В результате этих процессов в короткий срок появляется многоклеточный организм.

      В эмбриональном развитии человека выделяют три периода – начальный, зародышевый, плодный (фетальный).

      Начальный период охватывает первую неделю эмбрионального развития. Он начинается с момента оплодотворения и продолжается до имплантации зародыша в слизистую оболочку матки.

      Зародышевый период у человека начинается от момента имплантации до завершения процесса органогенеза (2–8 неделя). Этот период характеризуется процессами органогенеза, специфическими особенностями характера питания – гистиотрофным питанием, когда зародыш питается секретом маточных желез и продуктами распада тканей слизистой оболочки матки. В этом периоде развития в течение продолжительного времени отсутствует плацентарное кровообращение, а также приобретаются характерные черты, свойственные зародышу человека.

      Плодный, или фетальный период эмбрионального развития человека начинается с 9-й недели после оплодотворения и продолжается до рождения. Для этого периода характерны усиленный рост, бурные формообразовательные процессы, специфические особенности характера питания – гемотрофное питание, которое возникает в связи с функционированием плацентарного кровообращения. Характеристика периодов эмбрионального развития человека представлена в таблице ниже:

      Постэмбриональный период у человека и млекопитающих животных начинается с момента рождения, выхода из зародышевых оболочек до завершения жизни. У яйцекладущих животных этот период начинается с момента выхода молодой особи из яйцевых оболочек; у растений – с момента появления первичного корешка. Ниже приведена таблица с периодизацией постэмбрионального (постнатального) развития человека:

      Переход к взрослому организму может  осуществляться прямым и непрямым путем. В связи с этим различают три  типа онтогенеза: личиночный, неличиночный и внутриутробный.

      Личиночный, или непрямой тип развития характерен для многих кишечнополостных, червей, моллюсков, ракообразных, насекомых, ланцетника, двоякодышащих и некоторых костистых рыб, амфибий. Этот тип развития отличается наличием личиночных стадий. После выхода из яйца личинки ведут активный образ жизни и сами добывают пищу. Личинки не похожи на родительскую форму – они гораздо проще устроены, имеют провизорные органы, которые в последствие резорбируются (рассасываются) и у взрослой особи не наблюдаются.

      Непрямое  развитие организмов связано с тем, что для полного развития и  формирования особи в яйце недостаточно питательных веществ. Переход личинки  к самостоятельному питанию обеспечивает дальнейшее развитие организма. Иногда вышедшая из яйца личинка вовсе не питается. Это происходит в том  случае, если взрослая родительская форма  ведет сидячий образ жизни. В  этом случае свободноживущая личинка  способствует расселению вида. Такой  способ расселения встречается у  кишечнополостных, губок, мшанок, асцидий, паразитических ракообразных.

      Дальнейшее  превращение – метаморфоз – личинки во взрослую особь может осуществляться по типу полного превращения, при котором личинка резко отличается от взрослой особи и проходит ряд стадий развития, из которых основной является стадия куколки (бабочка). Или же развитие происходит без стадии куколки – по типу неполного превращения, а сама личинка похожа на взрослое животное, но меньших размеров (кузнечик, саранча).

      Неличиночный (прямой) тип развития характеризуется тем, что появляется организм, похожий на взрослую родительскую форму, но отличающимся от неё меньшими размерами и не вполне развитым половым аппаратом. У таких форм животных (рыбы, рептилии, птицы, яйцекладущие млекопитающие, головоногие моллюски, кишечнополостные) все органы формируются в эмбриональный период развития, а в постэмбриональный происходит рост, половое созревание и дифференцировка функций. Прямое развитие связано с большим запасом желтка в яйцеклетке и наличием защитных приспособлений для развивающегося зародыша, или с развитием зародыша в материнском организме.

      Внутриутробный (прямой) – наиболее поздний в филогенетическом отношении тип развития. Он характерен для высших млекопитающих и человека, у которых яйцеклетки бедны желтком и развитие зародыша происходит в матке материнского организма. В этом случае образуются провизорные внезародышевые органы, важнейшим из которых является плацента.  
 
 
 
 

                  2.  Дифференциация мезодермы у млекопитающих

     На 15–17-й день внутриутробного развития наступает вторая фаза гаструляции с образованием первичной полоски, узелка Гензена. Этот процесс совершается в основном так же, как и у птиц так и у плацентарных млекопитающих. Расположение осевых зачатков у зародыша человека идентично наблюдаемому у названных животных. На 17-й день наступает период органогенеза. В периоде органогенеза выделяют пресомитную и сомитную стадии. Пресомитная стадия длится от 17-го до 20-го дня. Она характерна тем, что в дорсальной части мезодермы еще отсутствуют сегменты. На этой стадии зародыш вытягивается в длину и имеет грушевидную форму(рис.1). Появляется туловищная складка, отделяющая внезародышевый материал от зародышевого. В возрасте 18 дней в области туловищной складки хорошо заметны кожная эктодерма, кишечная энтодерма и зародышевая мезодерма, которые переходят во внезародышевые органы.

     Сомитная  стадия: у 22-дневного зародыша наблюдается 7 пар сомитов. В средней части зародыша происходит нейруляция (смыкание краев нервного желобка), а в передней и задней частях зачатка нервной пластинки имеются нейральные бухты. В головном отделе около первого сомита выступает глазная плакода (зачаток хрусталика глаза).

     У 25-дневного зародыша уже имеется 14 пар  сомитов. На головном конце находятся  верхне- и нижнечелюстной отростки, которые ограничивают первичный  рот. Хорошо выступают гиоидная дуга, глазная и слуховая плакоды.

     К 30-му дню количество сомитов достигает 30 пар и более. У 35-дневного зародыша их число равно 43–44 парам. Под передним мозгом находится щечно-глоточная мембрана. Ее прорыв приводит к соединению рта с передним отделом кишки. На месте слуховой плакоды образуется впадина, а потом слуховой пузырек.

     На 40-й день происходит значительная дифференцировка  головного отдела. Образуются зачатки  верхних и нижних конечностей. К  двум месяцам зародыш приобретает  черты человека и достигает значительных размеров. К этому времени происходит формирование головы, туловища и конечностей.

     Одновременно  с развитием зародыша образуются и внезародышевые органы: амнион, желточный мешок, аллантоис и хорион. Зародышевые листки и их стенки дифференцируются и подобно тому, как это наблюдается у птиц и плацентарных млекопитающих, превращаются в провизорные ткани.

     Образованию аллантоиса предшествует закладка амниотической ножки – тяжа внезародышевой мезодермы (позже мезенхимы) от задней части зародыша к хориону. В результате разрастания заднего конца крыши желточного мешка образуется вырост в виде трубки – аллантоис, который врастает в амниотическую ножку. Желточный мешок (аналог этого органа у птиц и рептилий) и аллантоис быстро подвергаются обратному развитию, а мезенхима их стенки способствует образованию соответственно кроветворного аппарата и пупочных сосудов.  

     Амнион  разрастается, охватывает остатки желточного мешка (точнее стебелька) и аллантоиса, образуя вместе с пупочными сосудами (две артерии и одна вена) пупочный канатик, который окружен амниотическим эпителием. Соединительнотканную основу пупочного канатика составляет студенистая соединительная ткань – вартонов студень – с особыми свойствами рыхлая волокнистая соединительная ткань, представляющая собой продукт дифференцировки внезародышевой мезенхимы.

     Хорион  к двум месяцам внутриутробного  развития видоизменяется. На большой  части его поверхности, обращенной в полость матки, ворсинки перестают  образовываться и вскоре исчезают. На остальной части поверхности  хориона (в виде диска), обращенной в  сторону мышечной оболочки матки, ворсинки усиленно развиваются, ветвятся, причем в них, кроме эпителия и мезенхимы, имеются кровеносные сосуды (вторичные  ворсинки).  

Рис.1: Клеточные движения в период гаструляции (А, Б) и схема строения зародыша на стадии поздней гаструлы (В) у  млекопитающих:

А - вид  с дорсальной поверхности; Б – поперечный срез. 

     Пространство  между пластинками несегментированной части мезодермы превращается в  полость тела зародыша, которая подразделяется  на   брюшную, плевральную и перикардиальную полости.

     Мезодерма на границе между сомитами и спланхноплеврой  образует нефротомы (сегментарные ножки), из которых развиваются канальцы первичной почки, половые железы. Из дорсальной части мезодермы - сомитов - образуется три зачатка. Переднемедиальный  участок сомитов (склеротом) идет на построение скелетной ткани, дающей начало хрящам и костям осевого скелета - позвоночника. Латеральнее него лежит  миотом, из которого развивается скелетная  мускулатура. В заднелатеральной части  сомита находится участок - дерматом, из ткани которого образуется соединительнотканная основа кожи - дерма.