ОНТОГЕНЕЗ

Биогенетический закон.
Закон Геккеля и Мюллера
1«Онтогенез, или индивидуальное развитие организмов, есть краткое и быстрое повторение филогенеза».
2 Онтогенез - процесс индивидуального развития особи от зиготы до смерти.

Онтогенез
Независимо от способа размножения, начало новому животному или растительному организму дает одно или несколько клеток, содержащихся только наследственные задатки – гены и не обладающих всеми характерными признаками и свойствами целого организма.
Развитие заключается в постепенной реализации наследственной информации, полученной от родителей.

Весь процесс онтогенеза состоит из двух периодов:
1эмбрионального 2постэмбрионального
Онтогенез
Эмбриональное
Развитие от зиготы до рождения
Постэмбриональное
развитие
От рождения
(выход из яйцевых оболочек)
до смерти

Эмбриональный период
1 стадия - дробление - от зиготы до морулы
2 стадия - бластуляция - бластула -однослойный зародыш
3 стадия - гаструляция - гаструла - двухслойный зародыш
4 стадия - гистогенез - нейрула
5 стадия - органогенез.

Зигота
1 образуется при слиянии женской и мужской гамет, представляет собой стадию одноклеточного организма
2образуется эмбрион - зародыш.
- зародыш семян растений – в семязачатке
- у откладывающий яйца – в яйце
- у живородящих – в организме матери

ДРОБЛЕНИЕ
1После оплодотворения зигота начинает делиться.
2Дроблением называют ряд последовательных меридиальных митотических делений зиготы, в результате которых огромный объем цитоплазмы яйца разделяется на многочисленные, содержащие ядра клетки меньшего размера.
3В результате дробления образуются клетки, которые называют бластомерами.

Типы дробления яйца
Тип дробления зависит от количества желтка и его расположения в яйце.
полное равномерное дробление
полное неравномерное дробление
неполное дискоидальное дробление
неполное поверхностное дробление

Полное равномерное дробление Происходит, если желтка мало и он равномерно распределен в цитоплазме.
Бластомеры одинаковы по размерам и дробится все яйцо - у иглокожих, плоских червей, млекопитающих

Полное неравномерное Дробление происходит, если желток распределен неравномерно.
Яйцо дробится целиком, но бластомеры разной величины: те, которые содержат желток, крупнее - у амфибий

Неполное дискоидальное дробление
Происходит, если желтка в яйцах настолько много, что борозды дробления не могут разделить его целиком.
У яйца дробится только сконцентрированная на анимальном полюсе «шапочка» цитоплазмы, где находится ядро зиготы - у пресмыкающихся и птиц

Неполное поверхностное дробление Происходит, если в глубине желтка первые синхронные ядерные деления не сопровождаются образованием межклеточных границ.
Ядра, окруженные небольшим количеством цитоплазмы, равномерно распределяются в желтке.
Когда их становится достаточно много, они мигрируют в цитоплазму, где затем после образования межклеточных границ возникает бластодерма - у насекомых

Морула
Клетки зародыша - бластомеры!
Затем происходит экваториальное деление - стадия восьмиклеточного зародыша.
Рост клеток не происходит.
В результате количество клеток увеличивается, а размер их уменьшается.
Процесс заканчивается морулой - шарообразным зародышем.
По размеру морула не отличается от зиготы.

Дробление завершается образованием бластулы – стадии, на которой у зародыша появляется первичная полость тела - бластоцель.
Бластуляция

Гаструляция
Для гаструляции характерны интенсивные перемещения отдельных клеток и клеточных масс-впячивание
Деление клеток при гаструляции отсутствует.
В результате гаструляции образуется двуслойный, а затем трехслойный зародыш - гаструла.
Наружный - эктодерма
Внутренний - энтодерма
Третий – мезодерма - у кишечнополостных не формируется

Гаструляция
Различают несколько способов образования двухслойного зародыша.
Например:
Инвагинация.
Образуется двухслойный мешок, наружная стенка которого является первичной эктодермой, а внутренняя — первичной энтодермой, выстилающей полость первичной кишки, или гастроцель.
Отверстие, при помощи которого полость сообщается с окружающей средой, называется бластопором - первичным ртом.

Первичноротые и вторичноротые
У представителей разных групп животных судьба бластопора различна.
1 У первичноротых он превращается в ротовое отверстие - плоские, круглые черви и кольчатые черви, моллюски и членистоногие
2 У вторичноротых бластопор зарастает, и на его месте нередко возникает анальное отверстие, а ротовое отверстие прорывается на противоположном полюсе
полухордовые, иглокожие и хордовые

Нейруляция
Нейруляция — образование комплекса осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка, мезодермальные карманы. В эктодерме, на спинной стороне зародыша, вдоль тела появляется желобок, который замыкается в нервную трубку и уходит под эктодерму.
Под ней из материала мезодермы формируется хорда, по бокам - мезодермальные карманы. Под хордой из материала энтодермы формируется пищеварительная трубка.

Деление клеток и их перемещение продолжается и на следующей стадии, называемой нейрулой. Главная особенность этой стадии заключается в том, что в это время начинается закладка отдельных органов.
Стадия нейрулы

Нейруляция
Из эктодермы развиваются :
1нервная трубка
2эпидермис и его производные -перо, волосы, ногти, когти, кожные железы
3 компоненты органов зрения, слуха, обоняния
4эпителий ротовой полости
5эмаль зубов
6задняя доля гипофиза
7эпифиз.

Нейруляция
Из энтодермы развиваются:
1эпителий кишечника и желудка,
2клетки печени,
3секретирующие клетки поджелудочной, кишечных и желудочных желез
4глоточная область и легкие
5 передняя и средняя доли гипофиза;
6 щитовидная железа и паращитовидные железы
7тимус
8 евстахиева труба
9полость среднего уха.

Нейруляция
Из мезодермы:
1целом
2все виды соединительной ткани;
3дерма
4 скелет
5 мускулатура;
6 кровеносная и лимфатическая системы
7 половая система
8 выделительная система.

Некоторые органы могут иметь смешанное происхождение
Они образованы при участии сразу несколько зародышевых листков.
Например, мускулатура пищеварительного тракта является производным мезодермы, а его внутренняя выстилка - производное энтодермы.
Однако, несколько упрощая, происхождение основных органов и их систем все-таки можно связать с определенными зародышевыми листками.

о
Нервная пластинка, нервная трубка, нервная система – спинной и головной мозг. Органы чувств – зрение, слух, обоняние. Кожные железы, покровы тела.
Развивается эпителиальная ткань, отделы пищеварительной системы – печень, поджелудочная железа, легкие
Соединительная ткань, скелет, мускулатура, кровеносные сосуды. Половая, выделительная, сердечно-сосудистая системы

Эмбриональная индукция. Опыты Шпемана
Опыт Шпемана и Мангольда.
На стадии ранней гаструлы зачаток эктодермы, который в нормальных условиях должен был развиться в структуры нервной системы, из зародыша гребенчатого тритона пересаживался под эктодерму брюшной стороны другого тритона.
В итоге на брюшной стороне зародыша-реципиента возникала сначала нервная трубка и другие компоненты комплекса осевых органов, а затем формировался дополнительный зародыш.
Ткани дополнительного зародыша формируются почти исключительно из клеточного материала реципиента.
Это доказывают, что в ходе эмбриогенеза некоторые части зародыша влияют на пути развития соседних участков.
Такое влияние одного зачатка на другой получило название эмбриональной индукции.

Эмбриональная индукция.
Опыты Шпемана

ПОСТЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ

Постэмбриональный период
Прямое
(без превращения)
Непрямое
(с превращением)
Пресмыкающиеся, птицы,
млекопитающие
Неличиночный тип
Зародыш развивается
внутри яйца (пресмыкающиеся,
птицы, яйцекладущие млекопитающие)
Внутриутробный тип
Зародыш развивается внутри организма матери (плацентарные и сумчатые млекопитающие)
Неполное
Губки, кишечнополостные, некоторые отряды насекомых, большинство рыб
Метаморфоз
Гидроидные полипы, иглокожие, большинство насекомых, земноводные
Насекомые, земноводные,
Кишечнополостные

Постэмбриональное развитие
Различают два основных типа постэмбрионального развития:
Прямое, при котором из тела матери или яйцевых оболочек выходит особь, отличающаяся от взрослого организма только меньшим размером (птицы, млекопитающие).
Различают: яйцекладный тип, при котором зародыш развивается внутри яйца (рыбы, птицы); внутриутробный тип, при котором зародыш развивается внутри организма матери и связан с ним через плаценту (плацентарные млекопитающие).

Постэмбриональное развитие
С превращением (метаморфозом), при котором из яйца выходит личинка, устроенная проще взрослого животного (иногда сильно отличающаяся от него); часто личинка ведет иной образ жизни, чем взрослое животное (насекомые, некоторые паукообразные, амфибии).

Нимфа и личинка
Нимфа - молодая особь, сходная по строению с родительской особью, но отличающаяся более мелкими размерами и недоразвитием некоторых органов.
Личинка - молодая особь, отличающаяся по строению и образу жизни от родительской особи.
Функции личинки:
питание и активное запасание питательных веществ для взрослой фазы;
активный рост;
расселение (для водных);
экологическая ниша, отличная от ниши взрослого животного, что способствует биологическому прогрессу вида.