Проблемы индивидуального развития организмов или онтогенеза Общее понятие об онтогенезе и эмбриональном развитии. Гиппократ предполагал, что яйцеклетки уже содержат полностью сформированный организм, но в очень уменьшенном виде. Это представление было развито в учение, которое получило название преформизма (лат. preformatio – преобразование). Это учение было популярно в ХVII-ХVIII вв. Сторонниками его были У.Гарвей, М.Мальпиги и другие видные ученые. Преформизм – это метафизическое учение от начала и до конца, оно признавало лишь рост, а не развитие. Это учение опровергнул М.Боннэ, который открыл партеногенез на примере развития тлей из неоплодотворенных яиц. В античном мире было и другое учение, названное эпигенезом (греч. epi – после, genesis – развитие). Ярким сторонником этого учения был К.Ф.Вольф, который считал, что в яйце нет ни преформированного организма, ни его частей, а яйцо состоит из первоначально однородной массы. Однако в дальнейшем появились новые факты, которые позволили пересмотреть положения эпигенеза. В частности, в ХVIII в. К.Бэр доказал, что содержимое яйца неоднородно. Более того, степень неоднородности возрастает с развитием зародыша. В рамках современных представлений развитие организма понимают как процесс, при котором структуры, образовавшиеся ранее, побуждают формирование последующих структур. Процесс развития детерминирован генетически и теснейшим образом связан со средой. В обобщенном виде рост можно представить, как постепенное повышение количества клеток, массы и размеров организма, в результате чего происходят изменения формы, образование новых структур, дифференциация клеток, тканей и органов, биохимические изменения в клетках и тканях. Между ростом и развитием существует единство. Качественные изменения, наступающие в клетках, дают начало тканям и органам. Дифференциация клеток – это процесс, благодаря которому клетки становятся морфологически, биохимически и функционально отличными от других. Рост и дифференциация обуславливают развитие организма.
Онтогенез и его типы. Онтогенез (греч. ontos – существо, genesis - развитие) это история (цикл) развития индивида, начинающаяся с образования давших ему начало половых клеток и заканчивающаяся смертью. В зависимости от характера индивидуального развития организмов выделяют непрямой и прямой онтогенез. Первое наблюдается в форме личиночного развития, тогда как последнее в природе встречается в виде внутриутробного развития. Внутриутробное развитие типично для млекопитающих, включая и человека. Поскольку яйцеклетки этих организмов очень бедны питательными веществами, то все жизненные функции зародышей обеспечиваются материнским организмом посредством образования из тканей матери и зародыша провизорных органов, основной среди которых является плацента. Эволюционно внутриутробное развитие является самой поздней формой, однако эта форма наиболее выгодна для зародышей, так как она максимально эффективно обеспечивает их выживание.
Эмбриональное развитие протекает как непрерывный процесс изменения зародыша, однако для удобства изучения его подразделяют на периоды: - одноклеточный; - дробления и образования гаструлы; - период образования тканей и органов, заканчивающийся формированием организма, готового к рождению.
Оплодотворение. Его результатом является возникновение одноклеточного зародыша. Важнейшими при оплодотворении являются 2 момента. Первый – слияние гаплоидных ядер мужской и женской гамет с образованием диплоидной зиготы. Второй – активизация яйцеклетки и побуждение ее к развитию.
Дробление. По своей сути это ряд непрерывно следующих одно за другим митотических делений яйцеклетки.
Непрямое постэмбриональное развитие. Многие низшие многоклеточные (губки, кишечнополостные, плоские и кольчатые черви), низшие хордовые (асцидии, ланцетник), низшие позвоночные (рыбы, земноводные) выходят из яйцевых оболочек в виде личинок. В отношении большинства видов считается, что непрямое развитие исторически первично.
Прямое постэмбриональное развитие. В эволюции позвоночных животных наблюдается как бы выпрямление постэмбрионального развития. Благодаря увеличению количества желтка в яйцеклетках или внутриутробному развитию эмбриональный период удлиняется, и организм к моменту выхода из яйцевых оболочек в главных чертах строения напоминает взрослую стадию. В этом случае постэмбриональный период характеризуется в основном ростом и изменением пропорций тела, приобретением состояния функциональной зрелости органов и систем. В соответствии с рекомендациями ВОЗ старостью человека признается возраст, начиная с 75 лет, пожилым – от 60 до 75 лет. Главнейшие причины снижения продолжительности жизни заключаются в смертности от голода, болезней, недостаточной медицинской помощи. В среднем продолжительность жизни на планете в 1988 году составляла 61 год, причем в индустриально развитых странах – 73 г., в Африке – 52 года.
Вопросы для контроля:
Опишите явление онтогенеза и эмбрионального развития
