Эмбриональное и постэмбриональное развитие организмов. Причины нарушения развития организмов

Эмбриональное и постэмбриональное развитие

Онтогенез подразделяется на два периода:

  1. эмбриональный
  2. постэмбриональный

Эмбриональный (пренатальный) период. Начинается с момента образования зиготы в процессе оплодотворения и заканчивается рождением или выходом из яйцевых оболочек. Эмбриональное развитие, также называющееся эмбриогенезом, состоит из нескольких последовательных стадий: дробление (бластула), гаструляция, гистогенез, органогенез, нейрула и период дифференцированного зародыша. 

  1. Дробление (бластула). На этой стадии происходит процесс деления образовавшейся зиготы путём митоза на бластомеры (более мелкие клетки, их образуется 64). Ядра бластомерных клеток диплоидны и содержат идентичную наследственную информацию. При дроблении сначала образуются две клетки, после четыре, восемь и так далее. Клетки уменьшаются в размере вследствие того, что в интерфазе клеточного цикла отсутствует пресинтетический период, в котором обычно происходит увеличение размеров дочерних клеток. Данный процесс упорядочен. Образуется покрытый бластодермой однослойный зародыш. Формируется первичная полость тела, заполненная жидкостью, называемая бластоцелем. 

    Рис. 1 Дробление

  2. Стадия гаструляция. На этой стадии начинается процесс формирования двух- или трехслойного зародыша. Следует непосредственно после стадии дробления. Образуются такие зародышевые листки: эктодерма (наружный слой), энтодерма (внутренний слой; у двуслойных кишечнополостных) и мезодерма (средний слой; у трёхслойных многоклеточных животных). У кишечнополостных уже на этой стадии образуются специализированные клетки. Процесс гаструляции осуществляется в результате движения групп клеток относительно друг друга. Кроме двух либо трёх зародышевых листков, у гаструлы имеется первичный рот – бластопор. В процессе гаструляции клетки дифференцируются, несмотря на то, все они происходят от зиготы и содержат идентичный ей набор генов, так как образуются путём митотического деления. Дифференцировка происходит вследствие переключения в разных частях зародыша групп генов и синтезом новых белковых молекул, которые и определяют конкретные функции клетки и, в какой – то мере, строение самой клетки. Стадия гаструляция

    Рис. 2 Гаструляция и формирование мезодермы


  3. Гистогенез и органогенез. Гистогенез обуславливается процессом формирования тканей, соответствующих взрослому организму. Органогенез обусловлен процессом образования органов. На этой стадии из наружного зародышевого листка (эктодермы) формируется эпидермис кожи и его производные (волосы, когти, ногти, перья), а также эпителий ротовой полости, эмаль зубов, органы чувств, нервная система и др. Из внутреннего зародышевого листка (энтодермы) формируется кишечник, печень и поджелудочная железа и лёгкие. Производными среднего зародышевого листка (мезодермы) являются все виды соединительной ткани, костная и хрящевая ткань  скелета, мышечная ткань, кровеносная система, эндокринные железы и др.

  4. Нейрула. Промежуточная стадия, сопровождающаяся закладыванием на спинной стороне зародыша хордовых животных нервной трубки. Здесь же происходит закладка комплекса осевых органов, например хорды. 

  5. Период дифференцированного зародыша. Характерной особенностью этой стадии эмбрионального развития является продолжение специализации клеток и быстрым ростом организма. 

Постэмбриональное (постнатальное) развитие организма. 

Данный этап развития организмов делят на:

  1. дорепродуктивный (ювенильный) период,
  2. репродуктивный период,
  3. пострепродуктивный период.

Связано это со способностью организма к размножению. 

Дорепродуктивный (ювенильный) период продолжается с рождения до полового созревания. Для него характерен интенсивный рост и развитие организма. Существует: 

  • прямое развитие
  • непрямое развитие 

Прямое развитие подразумевает под собой появление на свет организма уже похожего на взрослую особь. Развитие здесь характеризуется увеличением линейных размеров организма и в формировании половых органов. 

Непрямое развитие. При данном способе развития организм не похож на взрослую особь. Процесс развития связан с существенной перестройкой организма. Такой способ развития дает возможность снизить внутривидовую конкуренцию, так как способствует расселению неподвижных либо малоподвижных организмов, проникновению паразитов в организм хозяина. Это осуществляется благодаря наличию в жизненном цикле стадии личинки. Рост организма в данном случае происходит вследствие увеличения количества клеток путём деления и увеличения их размеров. 

непрямое развитие

Рост бывает двух типов:

  1. ограниченный (закрытый)
  2. неограниченный (открытый).

Ограниченный рост характерен для большинства животных и происходит в определённые периоды жизни, до полового созревания. Неограниченный рост продолжается в течение всей жизни организма.

Причины нарушения развития организмов

Способность организма к регуляции жизненных функций и ответной реакции на отрицательное воздействие окружающей среды не приходит сразу с рождения. Наоборот, при появлении на свет, еще толком несформированный зародыш больше всего подвержен влияниям негативных факторов. У животных и растений были выработаны специальные приспособления для защиты эмбриона. Сюда относится питательная ткань, обволакивающая зародыш или непосредственное получение питательных веществ из организма матери. Но, несмотря на это, факторы окружающей среды всё равно влияют на развитие зародыша, останавливая рост или же, наоборот, ускоряя процесс.

Факторы, которые вызывают нарушения в развитии зародыша, называются тератогенными.  В зависимости от причины возникновения нарушений различают биологические, физические и химические факторы. 

Биологические факторы наиболее вредны для организма. К ним относятся различные заболевания, вызванные вредными макро- и микроорганизмами или нарушением деления клеток. Сюда же относится нарушение обмена веществ. Особенно опасным является воздействие болезней беременной матери на эмбрион. 

Физические факторы, наносящие вред организму - это различного рода ионизирующие облучения, чрезмерное воздействие ультрафиолетовых лучей, шумы, вибрации и др.

К химическим факторам относятся вредные химические соединения: тяжелые металлы, фенолы, бензапирен, а также некоторые лекарственные средства, алкоголь, никотин и наркотики. 

Особый вред на развитие эмбриона оказывает употребление его матерью алкоголя, наркотиков, никотина, угнетающих клеточное дыхание. Злоупотребление этими веществами часто приводит к необратимым нарушениям  у эмбриона, а в некоторых случаях даже к летальному исходу.   

Источники: 
Автор Рис. 1 —  Alexander Shatulin, wikipedia.org
Автор Рис. 2 —  Alexander Shatulin, wikipedia.org


 

Смотри также:

24 декабря 2019, 13:02

Комментарии

Для добавления комментариев необходимо авторизоваться.