Онтогенез хордових. Етапи ембріонального розвитку хордових
Вступ
Індивідуальний розвиток, або онтогенез (від грец. он тос — існуюче і генезис — походження), — розвиток особини від зародження до завершення життя (смерті або поділу особини на дочірні). У різних груп організмів онтогенез має свої особливості та тривалість, які, зокрема, залежать від способу розмноження. Наприклад, вік дерев мексиканського кипариса сягає 10 000 років, драцени -6000. Є «довгожителі» й серед тварин. Так, одна особина річкової щуки прожила понад 300 років; деякі види черепах живуть до 150 років; риба білуга та нільський крокодил — до 100. Серед безхребетних тварин значну тривалість життя мають деякі види актиній (до 90 років), молюсків (тридакна — до 200 років).
В онтогенезі виділяють зародковий, або ембріональний, і післязародковий, або постембріональний, періоди. Ембріональний (від грец. ембріон — зародок) період — час, коли нова істота зароджується та розвивається всередині материнського організму, яйця, насінини тощо. Він завершується народженням (виходом з оболонок яйця, проростанням). Постембріональний (від грец. пост — після та ембріон) період супроводжується збільшенням розмірів (ростом), якісними змінами (розвитком). Він триває від моменту народження і до смерті особини (або до моменту поділу материнського організму на дочірні).
Етапи ембріонального розвитку хордових
У процесі ембріонального (зародкового) розвитку тварин виділяють кілька послідовних етапів. Спочатку відбувається дроблення зиготи (або незаплідненої яйцеклітини в разі партеногенезу), яке закінчується формуванням одношарового зародка (бластули). Далі розвивається зародок, тіло якого складається з двох чи трьох шарів клітин (гаструла), закладаються тканини та органи. Завершується ембріональний розвиток формуванням цілісного зародка.
Дроблення — це низка послідовних мітотичних поділів зиготи. Утворені внаслідок дроблення клітини — бластомери (від грец. бластос — зародок і мерос -частина) — в інтерфазі не ростуть, їхні розміри після кожного поділу зменшуються вдвічі. Тож під час дроблення маса та об’єм зародка не змінюються, а залишаються такими, як у зиготи.
Дроблення завершується утворенням бластули — наступної стадії зародкового розвитку. Бластула має вигляд порожнистого утвору різної форми, стінки якого утворені зазвичай одним шаром бластомерів.
Після завершення гаструляції у зародків хордових тварин починається процес утворення осьових органів – нервової трубки, хорди і травної (кишкової) трубки. Клітини ектодерми починають швидко ділитися і утворюють нервову пластинку, яка тягнеться по всій спинний стороні зародка. Надалі бічні краї пластинки піднімаються, а її центральна частина опускається, утворюючи нервовий жолобок. Краї жолобка змикаються, і він перетворюється на нервову трубку – зачаток центральної нервової системи. З групи клітин ентодерми формується хорда – пружний стрижень, згодом у хребетних тварин хорда повністю заміщається хребтом. Решта ентодерма дає початок кишкової (травної) трубці, розташованої під хордою. Осьовий комплекс органів зародка визначає двосторонню симетрію тіла. Стадія, на якій здійснюється закладка осьових органів, називається нейрули.
Якщо жовтка в зиготі багато і він заповнює більшу її частину, то відбувається неповне дроблення. При цьому ділиться не вся запліднена яйцеклітина, а лише певна її частина. Так, у птахів, плазунів, першозвірів цитоплазма з ядром сконцентрована на одному з полюсів яйцеклітини у вигляді зародкового диска, який і дробиться, на відміну від жовтка. У комах велика маса жовтка сконцентрована всередині зиготи, тому в них унаслідок дроблення утворюється поверхневий шар бластомерів, які оточують неподільний жовток. Слід зазначити, що бластомери діляться досить швидко, у дрозофіли, наприклад, кожні 20 хв.
Остання стадія дроблення завершується утворенням бластули (від грец. бластос — зародок) — наступної стадії зародкового розвитку.Бластула має вигляд порожнистого утвору різної форми, стінки якого утворені зазвичай одним шаром бластомерів. Одні з бластул нагадують сферу, інші — диск, в одних усі бластомери однакових розмірів, в інших — є дрібні та великі бластомери. Подібні між собою клітини бластули згодом дають початок різним зародковим листкам. Це відбувається внаслідок диференціації клітин. У деяких кишковопорожнинних, плоских червів, членистоногих, більшості ссавців унаслідок дроблення утворюється стадія морули (від лат. морум — ягода шовковиці). Вона відповідає стадії бластули, однак становить собою скупчення бластомерів, більш-менш щільно притиснутих один до одного. Морула — це проміжна стадія між зиготою та бластоцистою (від грец. бластос та кистіс — міхур) — стадія ембріонального розвитку ссавців (у тому числі й людини). Як і бластула, вона має вигляд порожнистого міхура, заповненого всередині рідиною. Але клітини бластоцисти диференціюються: одні з них забезпечують надходження поживних речовин від організму матері до тих клітин, з яких розвиватиметься зародок. З клітин першого типу згодом утворюється плацента — тимчасовий орган, який забезпечує зв’язок між організмом матері та плоду.
Під час бластуляції збільшується тривалість мітотичних поділів, бластомери діляться несинхронно. Усе це забезпечує перехід до наступної стадії ембріонального розвитку — гаструляції.
Висновки
В одноклітинних організмів онтогенезом вважається клітинний цикл – період життя клітини від моменту її утворення до моменту закінчення акту поділу. В онтогенезі багатоклітинних організмів виділяють такі основні періоди (етапи):
1) ембріональний – розвиток до виходу організму із зародкових оболонок;
2) постембріональний – до досягнення статевої зрілості;
3) дорослий стан, включаючи старіння і смерть.
Відповідно до іншої класифікації виділяють такі етапи онтогенезу:
1) передзародковий – включає розвиток статевих клітин і запліднення;
2) ембріональний;
3) постембріональний;
4) репродуктивний – період, коли організм здатний розмножуватися;
5) пострепродуктивний – втрата репродуктивної функції, старіння, смерть.
Величезну роль у становленні ембріології відіграли на початку XVII ст. поява мікроскопа та спостереження, зроблені з його допомогою голландськими дослідниками А. ван Левенгуком, Я. Сваммердамом та італійським лікарем і ембріологом Г. Мальпігі.
Список використаної літератури
- Кучерявий В. П. Екологія. — Львів: Світ, 2000. — 500 с.
- Бужієвська Т. І. Основи медичної генетики. — К.: Здоров’я, 2001. — 135 с.