Лабораторна робота № 1 Теорія зародкових листків на прикладі розвитку яйця ланцетника. Розвиток зовнішніх покривів.

Мета: вивчити основні етапи розвитку зародкових листків на прикладі яйця ланцетника. Виділити особливості розвитку зовнішніх покривів різних систематичних груп хребетних.

Матеріали та обладнання: таблиці, схеми, світловий мікроскоп, постійні препарати.

О б’єкт дослідження: ланцетник

Теоретичний матеріал: Першим, хто звернув увагу на виникнення органів із зародкових листків, або пластів, був К. Ф. Вольф (1759). Вивчаючи розвиток курчати, він показав, що з «неорганізованою, безструктурної» маси яйця виникають зародкові листки, що дають потім почало окремим органам. К. Ф. Вольф розрізняв нервовий і кишковий листки, з яких розвиваються відповідні органи. Згодом X. Пандер (1817), послідовник К. Ф. Вольфа, також описав наявність у курячого ембріона зародкових листків. К. М. Бер (1828) виявив наявність зародкових листків і в інших тварин, у зв'язку з чим поширив поняття про зародкові листки на всіх хребетних. Так, К. М. Бер розрізняв первинні зародкові листки, називаючи їх анімальную і вегетативним, з яких згодом, у процесі ембріонального розвитку, виникають вторинні зародкові листки, що дають початок певним органам. Опис зародкових листків значно полегшило вивчення особливостей ембріонального розвитку організмів і дало можливість встановити філогенетичні зв'язки між тваринами, здавалося дуже віддаленими у систематичному відношенні. Це було блискуче продемонстровано А. О. Ковалевським (1865, 1871), який по праву вважається засновником сучасної теорії зародкових листків. А. О. Ковалевський на підставі широких порівняльно-ембріологічних зіставлень показав, що двуслойниє стадію розвитку проходять майже всі багатоклітинні організми. Він довів подібність зародкових листків у різних тварин не тільки за походженням, але і по похідним зародкових листків. Під впливом вчення про зародкові листки Е. Геккель (1866, 1871) створив теорію гастрит, згідно з якою всі багатоклітинні тварини походять від одного спільного предка, гіпотетичного організму гастрит - двуслойного тварини, що нагадує зародків деяких сучасних тварин на стадії гаструли або сучасних кишковопорожнинних. Таким чином, зародкові листки розглядалися як похідні вихідної двуслойной організації предків сучасних багатоклітинних тварин. В цьому і полягає суть теорії зародкових листків. 

О днак у теорії зародкових листків є ряд виключення. Відповідно до цієї теорії хорда розвивається з ентодерми, нервова система - з ектодерми, а м'язова тканина - з мезодерми. Однак у плазунів, птахів, ссавців хорда розвивається з мезодерми, що виникає з ектодерми. У асцидій певні групи бластомерів дають одночасно і хорду, і нервову систему, тобто органи, що відбуваються з теорії зародкових листків з різних зародкових листків. Гладка м'язова тканина райдужної оболонки ока, м'язів волосяних сумок шкіри ссавців розвивається не з мезодерми, як того вимагає теорія зародкових листків, а з ектодерми. Подібні приклади можна було б продовжити. 

Винятки з теорії зародкових листків зрозумілі з точки зору теорії філембріогенезов А. Н. Северцова (1939). Їх слід розглядати як результат зміни ранніх стадій розвитку, при яких не тільки зародкові листки, але і сам онтогенез здатні змінитися до невпізнанності в ході еволюції під впливом впливів зовнішнього середовища. 

Таким чином, теорія зародкових листків є найбільшим морфологічним узагальненням за всю історію ембріології. Завдяки їй виник новий напрям в ембріології, а саме еволюційна ембріологія, яка показала, що зародкові листки, наявні у переважної більшості тварин, є одним із свідчень спільності походження і єдності всього тваринного світу.

Хід роботи: Дослідити особливості розвитку зародкових листків на прикладі ланцетника та виконати малюнок розвитку ембріона ланцетника. Виокремити особливості формування покривів різних систематичних груп (від риб до ссавців) та виконати малюнок поперечного зрізу шкіри.

Питання для підготовки:

1. Дроблення і гаструляція яйця ланцетника. Розвиток ембріона.

2. Загальна характеристика зовнішніх покривів представників різних систематичних груп хребетних.

3. Особливості зовнішніх покривів ланцетника і риб.

4. Особливості зовнішніх покривів амфібій та рептилій.

5. Особливості зовнішніх покривів птахів.

6. Особливості зовнішніх покривів ссавців.