Эволюция артериальных жаберных дуг позвоночных

Эволюцию артериальной системы у позвоночных можно проследить, наблюдая изменение сосудов в процессе развития зародышей. На ранних стадиях развития спереди от сердца закладывается крупный сосуд – ствол аорты (брюшная аорта), от него метамерно ответвляются парные сосуды – артериальные дуги, охватывающие глотку. Обычно у рыб их возникает 6-7 пар, а у наземных позвоночных – 6 пар. На спинной стороне они впадают в два корня спинной аорты, переходящих в спинную аорту.

По мере развития зародыша разных позвоночных происходит преобразование дуг аорты.

Рисунок 4. Преобразование жаберных артериальных дуг позвоночных. I. Исходное положение у зародыша: 1-6 артериальые дуги, 7- брюшная аорта, 8- спинная аорта. II – VII. Артериальная система: II. Рыб двоякодышащих (3 – 6 –приносящие и выносящие жаберные артерии, 9 – легочная артерия); III. Хвостатых амфибий: 4 – дуга аорты, 6 – боталлов проток, 7 – брюшная аорта, 10 – сонные артерии; IV. Бесхвостых амфибий; V. Рептилий: 41 -правая дуга аорты, 4 – левая дуга аорты. VI. Птиц; VII. Млекопитающих

У рыб первые две пары артериальных дуг редуцируются, а четыре пары (3, 4, 5, 6) функционируют как приносящие и выносящие жаберные артерии. У наземных позвоночных редуцируются первая, вторая и пятая пары дуг. Третья пара жаберных дуг превращается в начальную часть сонных артерий.

За счет четвертой пары развиваются главные сосуды большого круга – дуги аорты. У земноводных и пресмыкающихся развиваются две дуги аорты, у птиц – только правая, у млекопитающих – только левая дуга. У хвостатых амфибий и некоторых рептилий сохраняется связь между сонными артериями и дугами аорты в виде сонного протока.

За счет шестой пары артериальных дуг у наземных позвоночных развивается главный сосуд малого круга – легочные артерии. До конца эмбриональной жизни они остаются связанными с аортой боталловым протоком. У хвостатых амфибий и некоторых рептилий боталлов проток сохраняется и во взрослом состоянии. У человека сонный и боталлов протоки редуцируются и могут встречаться только как аномалии развития.

Прогрессивные направления эволюции кровеносной системы Хордовых.

Кровеносная система хордовых животных имеет мезодермальное происхождение и включает в себя сердце (или сосуд его заменяющий – брюшная аорта ланцетника), расположенное на брюшной стороне животного и замкнутую систему сосудов, по которым движется кровь, осуществляя транспорт различных веществ.

Прогрессивные направления филогенеза кровеносной системы: появление сердца, его дифференцировка на камеры, появление второго круга кровообращения, дифференцировка сосудов отходящих от сердца, преобразования венозного русла, преобразования артериальных жаберных дуг.

В результате филогенетических преобразователей у Хордовых достигается полное разделение венозного и артериального кровотоков, что значительно повышает уровень обменных процессов и является одной из предпосылок возникновения теплокровности. Замена жаберного дыхания на легочное определяет преобразования сосудистого русла (в частности жаберных артерий) и появление второго круга кровообращения. Кроме того, происходит дифференцировка единственного артериального конуса, отходящего от сердца амфибий), на три сосуда (рептилии) и редукция правой дуги аорты у млекопитающих, появление четырехкамерного сердца (у млекопитающих).

Задание №3. Заполнить табл. №2. «Онтофилогенетические предпосылки пороков развития кровеносной системы у человека».

Порок развития	Филогенетическая предпосылка	Онтогенетическая предпосылка
Сердце
1. Двухкамерное сердце и шейная эктопия сердца	В филогенезе двухкамерное сердце, расположенное в окологлоточной области, встречается у рыб	У эмбриона человека двухкамерное сердце располагается в шейной области, затем закладка сердца мигрирует в грудною область
2. Дефект межпредсердной перегородки
3. Дефект межжелудочковой перегородки
Артериальные жаберные дуги
4. Неразделенный аортальный столб
5. Транспозиция сосудов, отходящих от сердца.
6. Сужение аортального или легочного столба
7. Персистирование сонного протока
8. Персистирование артериального (боталлова) протока
9. Развитие «аортального кольца»
10. Развитие правой дуги аорты и правого корня спинной аорты вместо левого.