Онтогенез. 
Биология: общие вопросы

Эмбриональный период

Онтогенез — это полный цикл индивидуального развития каждой особи, начиная с момента образования гамет, давших ей начало, и заканчивая ее смертью.

Онтогенез можно также рассматривать как процесс развертывания наследственной информации, полученной от родителей, который происходит в определенных условиях окружающей среды.

Онтогенез подразделяют на три периода:

Предэмбриональный (прогенез).

Эмбриональный.

Постэмбриональный.

Предэмбриональный период соответствует гаметогенезу — процессу образования половых клеток.

Эмбриональный период.

Эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается выходом развивающегося организма из яйцевых или зародышевых оболочек или рождением. По отношению к млекопитающим и человеку этот период называют антенатальным. Развивающийся организм в эмбриональный период питается за счет питательных веществ, накопленных яйцеклеткой, или за счет материнского организма.

Эмбриональный период принято делить на следующие стадии:

Зигота.

Дробление.

Гаструляция.

Гистои органогенез.

• 1. Зигота — одноклеточная стадия развития зародыша. Образуется в результате слияния отцовской и материнской гамет. Имеет диплоидный набор хромосом, анимальный и вегетативный полюса, билатеральную симметрию. На этой стадии наблюдается активация обмена веществ с использованием энергии жиров и углеводов. Происходит дифференцировка цитоплазмы на участки, которые определяют развитие бластомеров в нужном направлении при формировании зародышевых листков и зачатков тканей и органов (цитоплазматическая сегрегация).
• 2. Дробление — ряд последовательных делений зиготы, заканчивающихся образованием многоклеточного однослойного зародыша — бластулы. Клетки, образующиеся в ходе делений, называются бластомеры. В основе деления бластомеров лежит митоз, однако в период интерфазы они не растут, поэтому размеры зародыша на стадии дробления соответствуют размерам зиготы.

У различных видов животных дробление происходит по-разному. Характер дробления зависит от количества желтка и его распределения в цитоплазме яйцеклетки.

Классификация яйцеклеток А. По количеству желтка яйцеклетки подразделяются на:

Алецитальные (млекопитающие, в том числе и человек) — практически лишены желтка.

Олиголецитальные (ланцетник) — содержат небольшое количество желтка.

Мезолецитальные (амфибии и некоторые рыбы) — содержат среднее количество желтка.

Полилецитальные (пресмыкающиеся и птицы) — содержат много желтка.

Б. По распределению желтка различают яйцеклетки:

Изолецитальные (ланцетник, черви) — содержат небольшое количество равномерно распределенного желтка.

Умеренно телолецитальные (амфибии) — содержат среднее количество желтка, который сосредоточен на одном полюсе клетки; на другом полюсе располагается ядро.

Резко телолецитальные (птицы) — содержат много желтка, занимающего почти весь объем цитоплазмы.

Центролецитальные (насекомые) — содержат много желтка, который окружает ядро толстым слоем.

Слой клеток, образующих стенку бластулы, называется бластодерма. Внутри бластулы имеется полость — бластоцель. У ланцетника бластула содержит 128 бластомеров.

3. Гаструляция — процесс преобразования однослойного зародыша (бластулы) в многослойный (двухили трехслойный) — гаструлу.

Гаструляция подразделяется на два этапа:

Образование двухслойного зародыша.

Образование трехслойного зародыша.

1 этап. Преобразование однослойного зародыша в двухслойный в природе может осуществляться четырьмя способами:

инвагинация — впячивание клеток вегетативного полюса в бластоцель (ланцетник);

эпиболия — обрастание: клетки одного из полюсов делятся быстрее, поэтому они обрастают бластулу с поверхности (птицы);

иммиграция — выселение клеток бластодермы в бластоцель и их размножение (кишечнополостные);

деляминация — расслоение: клетки бластодермы синхронно делятся, образуя два слоя (насекомые).

2 этап — образование трехслойного зародыша. Формирующиеся при гаструляции слои клеток называются зародышевыми листками. Наружный слой клеток — эктодерма, внутренний — энтодерма. Между ними располагается мезодерма. Полость гаструлы называется гастроцель. Вход в полость — первичный рот (бластопор).

Существует два способа образования мезодермы: телобластический и энтероцельный.

Телобластический — в области губ бластопора образуются крупные клетки — телобласты. Они делятся, и между эктодермой и энтодермой образуется третий зародышевый листок — мезодерма. Такой способ характерен для беспозвоночных.

Энтероцельный — по бокам от первичной кишки образуются выпячивания — карманы. Затем эти выпячивания отделяются от первичной кишки и разрастаются между эктодермой и энтодермой, образуя мезодерму. Такой способ характерен для хордовых.

4. Гисто — и органогенез — формирование из зародышевых листков тканей и органов:

из эктодермы образуются: эпидермис кожи и его производные, нервная система, рецепторы органов чувств;

из энтодермы — хорда, эпителий средней кишки, органов дыхания, пищеварительные железы, мочеполовая система.

из мезодермы — скелет, мышцы, дерма кожи, кровеносная система, выделительная система, надпочечники и половые железы.

Провизорные органы Жизнедеятельность зародыша в эмбриональный период обеспечивается провизорными органами.

У водных животных провизорным органом является желточный мешок, выполняющий кроветворную и питательную функции.

У наземных животных:

желточный мешок (кроветворная и питательная функции);

амнион с амниотической жидкостью (функция защиты и газообмена);

аллантоис (первичный мочевой пузырь);

серозная оболочка (функция защиты и газообмена).

У млекопитающих провизорными органами являются: пупочный канатик, плацента, ворсинчатый хорион.

Гетерохронность закладки органов и тканей В эмбриогенезе зачатки различных органов и тканей закладываются неодновременно. Существует следующая закономерность: раньше закладываются зачатки тех органов, которые раньше начинают функционировать.

Примеры. У хордовых головной конец тела раньше закладывается, чем хвостовой; спинной мозг раньше головного. У человека: верхние конечности закладываются раньше, чем нижние.