48. Индивидуальное развитие.

а) Преформизм и эпигенез как основные концепции в биологии индивидуального развития.

Преморфизм – в этой теории онтогенез рассматривали лишь как рост расположенных в определенном пространственном порядке предсуществующих структур и частей будущего организма. В этих рамках каких-либо новообразований или преобразований структур в индивидуальном развитии не происходит. Логическое завершение идеи преформизма заключается в допущении абсурдной мысли о ≪заготовленности≫ в зиготе и даже в половых клетках прародителей структур организмов всех последующих поколений, как бы вложенных последовательно наподобие деревянных матрешек.

Эпигенез – альтернатива периморфизму, сформулирована в середине XVIII в. Ф. К. Вольфом, впервые обнаружившим новообразование нервной трубки и кишечника в ходе эмбрионального развития. Индивидуальное развитие стали связывать целиком с качественными изменениями, полагая, что структуры и части организма возникают как новообразования из бесструктурной яйцеклетки.

б) Перечислите элементарные клеточные механизмы онтогенеза.

Элементарные клеточные механизмы онтогенеза включают размножение клеток (пролиферацию), миграцию клеток, дифференцировку клеток и программированную гибель клеток (апоптоз). Эти процессы обеспечивают развитие организма от одноклеточной зиготы до многоклеточного состояния.

в) Сущность механизмов роста и морфогенеза.

Рост — это увеличение общей массы и размеров организма в процессе развития. Он происходит на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях. Увеличение массы в целом организме отражает рост составляющих его структур.

Рост обеспечивается следующими механизмами:

- увеличением числа клеток;

- увеличением размера клеток;

- увеличением объема и массы неклеточного вещества.

Некоторые механизмы морфогенеза:

• Межклеточные взаимодействия. Клетки координированно формируют структуры благодаря обмену сигналами.

• Позиционная информация. Клетка «знает» своё местоположение в зачатке органа и дифференцируется в соответствии с этим положением, получая сигналы от других клеток.

• Направленная миграция клеток. Например, в нервной трубке специальные поддерживающие клетки служат направляющими путями для миграции нейробластов.

• Гибель клеток. Запрограммированная гибель клеток (апоптоз) играет важную роль на ранних этапах онтогенеза, например, при исчезновении ненужных органов или частей органов.

г) Формирование провизорных органов зародышей позвоночных в ходе эмбриогенеза.

В ходе эмбриогенеза для обеспечения таких функций как дыхание, питание, выделение и др. у зародышей большинства позвоночных образуются провизорные органы. После окончательного созревания дефинитивных

органов провизорные органы редуцируются. К провизорным органам относят: амнион, хорион, желточный мешок, аллантоис и плаценту.

Желточный мешок имеет энтодермальное происхождение и выполняет ряд важнейших функций. Во-первых, обеспечивает переваривание и всасывание желтка. Во-вторых, является органом эмбрионального кроветворения и органом дыхания эмбриона, т.к. имеет хорошо развитую сосудистую сеть.

Амнион и хорион возникают в теснейшей взаимосвязи. Амнион – это двухслойная полость, заполненная амниотической жидкостью. Стенки амниона имеют экто-и мезодермальное происхождение. Амниотическая жидкость – это продукт жизнедеятельности зародыша, который имеет очень сложный химический состав, который меняется в ходе развития зародыша. Амниотическая жидкость выполняет очень важные функции – создает для зародыша водную среду, предохраняя его от высыхания, механических повреждений и прилипания к оболочкам яйца.

Вместе с амнионом образуется и самая наружная оболочка зародыша – хорион или сероза. Хорион также является двухслойным и образован из эктодермы и мезодермы. Хорион принимает участие в дыхании, питании

зародыша, осуществляет совместно с аллантоисом выделение и производит синтез некоторых веществ (напр. гормонов).

Аллантоис – первоначально выполняет функцию зародышевого мочевого пузыря, в котором скапливаются продукты азотистого обмена. В отличие от амниона и хориона аллантоис образуется из энтодермы. Разрастаясь под хорионом по всей поверхности зародыша, аллантоис участвует и в газообмене.

Плацента – временный орган, имеющийся только у плацентарных млекопитающих. В ее образовании принимают участие хорион и аллантоис. Клетки хориона образуют крупные выросты – ворсинки хориона, которые заполняются сложными сетями капилляров, отходящих от двух крупных сосудов плода – пупочной артерии и пупочной вены. Эти сосуды образованы аллантоисом и находятся в пупочном канатике (пуповине). Плацента представляет собой обособленное дисковидное образование, расположенное в одном из участков стенки матки. В этом месте ворсинки хориона и слизистый эпителий матки находятся в тесном контакте. У приматов в т.ч. и человека развивается гемохориальная плацента. Совокупность очень сложных процессов (лизис эпителия матки, разрушение соединительной ткани и сосудов) приводит к тому, что ворсинки хориона

«купаются» в материнской крови. Однако кровь матери и зародыша никогда не смешиваются. По прошествии 12 недель плацента полностью принимает на себя функции обмена веществ между матерью и плодом.

д) Биологическое значение провизорных органов зародышей позвоночных.

Выше.