Страница 6 из 6
Один из основателей экспериментальной эмбриологии немецкий ученый Т. Шпеман на опытах с тритонами получил следующие важные для понимания эмбриогенеза результаты. На ранней стадии гаструлы он пересадил зачаток хорды вместе с участком зачатка мезодермы одного тритона под эктодерму брюшной части другого. В результате клетки второго тритона, из которых в норме формируются кожные покровы, образовали нервную трубку, хорду и мышцы.
В некоторых экспериментах на брюшной части тритона формировался и другой сросшийся с ним тритон. Пересаженный участок выполнял функцию организатора, направляющего развитие соседних тканей. Подобные организаторы были обнаружены у зародышей птиц, млекопитающих, беспозвоночных и растений. Влияние одного зачатка на развитие другого получило название эмбриональной индукции.
В развивающемся зародыше индукция всегда взаимная. Если, к примеру, удалить зачаток хорды, то нервная трубка вовсе не образуется. Участок энтодермы, отвечающий за ее формирование, преобразуется в покровную ткань, и такой эмбрион гибнет. Зачаток хорды не только служит индуктором для развития нервной трубки, но и сам нуждается в ее индуцирующем воздействии.
Эмбриональная индукция корректирует и направляет дифференцирование равноценных неспециализированных клеток бластулы в ткани и органы будущего эмбриона. 1. Чем удивительно формирование сложного организма из единственной клетки? 2. Какой причиной К.
Бэр объяснял сходство эмбрионов позвоночных на начальных стадиях эмбриогенеза? 3. Отличается ли дробление от обычного деления соматических клеток? 4. Опишите три основные стадии развития эмбриона. Назовите отличительные особенности каждой из них. 5.
Как объяснить согласованность формирования различных зародышевых листков? Докажите примерами. 6. Составьте таблицу, показывающую, из каких зародышевых листков формируются основные органы животных. § 23. ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ Фаза постэмбрионального развития особи начинается с момента вылупления из яйца, а при внутриутробном развитии — с момента рождения.
Эмбриональные периоды существ во многом похожи, а их постэмбриональное развитие имеет существенные различия. Только что родившийся организм может быть похож на родительский, тогда его развитие сводится в основном к росту и созреванию. Этот путь, называемый прямым постэмбриональным развитием, наблюдается у большинства позвоночных, млекопитающих, пресмыкающихся, птиц и рыб.
Младенец огромного кенгуру меньше куриного яйца, но в нем заложены основы устройства и все главные органы, свойственные взрослой особи- Многие организмы производят потомство, отличающееся от родителей по целому ряду признаков: строению, питанию и характеру передвижения. В этом случае говорят о непрямом развитии, или развитии с метаморфозом (превращением).
Непрямое развитие характерно для кишечнополостных, плоских и кольчатых червей, разнообразных насекомых, а у позвоночных – для амфибий. Родившийся организм называют личинкой, обычно он выглядит проще взрослых особей. В большинстве случаев постэмбриональный период гораздо продолжительней эмбрионального. Но бывает и совсем наоборот. Личинки поденок живут в водоемах 2-3 года, имея до 25 линек, а взрослые крылатые особи – несколько дней.
В эти дни поденки уже не питаются, они летают, претерпевают две линьки, откладывают яйца и умирают. У личинок некоторых насекомых превращение во взрослую особь сопровождается столь глубокой внутренней перестройкой, что им необходима покоящаяся стадия – куколка. У личинки развиваются свои личиночные (провизорские) органы, которых нет у взрослого существа.
Например, у личиночной формы лягушки – головастика – есть отсутствующие у лягушки жабры и хвост. В процессе метаморфоза провизорские органы разрушаются и заменяются другими, присущими взрослой особи. У головастика под влиянием городов щитовидной железы рассасывается хвост, появляются вечности, развиваются легкие. На личиночной стадии развития существо прекрасно приспособлено для активного питания и роста.
Как правило, личинки и взрослые особи живут в разных условиях и питаются разной пищей. Так, лягушки основную часть времени проводят на суше и ловят насекомых, а головастики живут в воде и питаются растительной пищей. Личинки стрекоз обитают в воде, а майских жуков – под землей. Отсутствие конкуренции между взрослыми особями и личинками за место и пищу повышает выживаемость вида.
Смена образа жизни и среды обитания составляет основное биологическое предназначение метаморфоза. У некоторых малоподвижных червей, прикрепленных моллюсков, кораллов личинки свободно плавают, занимая новые места обитания и способствуя распространению вида. Сидячее водное существо асцидия имеет очень простую внутреннюю организацию, а ее личинка устроена значительно сложнее и способна плавать.
Личинка асцидии имеет хорду, нервную трубку, мышцы и хвост, которые в процессе метаморфоза разрушаются и фагоцитируются, остается только зачаток нервного узла. По устройству личинки асцидию относят к хордовым, хотя взрослая особь хорды не имеет. У головастика – жабры, боковая линия, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Все эти признаки характерны для рыб.
Сходство обитающих в воде личиночных форм с рыбами свидетельствует о едином плане Творца о создаваемом мире: каждое существо наделено органами и тканями, удобными в конкретной среде обитания. Схема метаморфоза у лягушки Преображение неказистой гусеницы в красивую и легко порхающую бабочку, как и вырастание стройных колосьев из упавших в землю семян, образно напоминает человеку об ограниченности земной жизни и необходимости готовить себя к жизни вечной.
Влияние окружающей среды на развитие организмов. Формирующийся эмбрион окружен защитными оболочками и самим материнским организмом. Тем не менее, его существование зависит от внешних условий, их изменение может ускорить или замедлить развитие эмбриона. Среди природных факторов особенно важны солнечный свет, температура, солевой и газовый состав среды обитания, пищевые ресурсы.
Стрижи обладают любопытной особенностью, не свойственной Другим птицам. При резком похолодании они оставляют свои гнезда с птенцами и быстро улетают на много километров из Холодной зоны, отлучаясь на три, шесть и даже двенадцать дней. У птенцов в это время резко снижается обмен веществ, замедляется дыхание. Они лежат в гнезде, плотно прижавшись друг к другу, совсем неподвижно – как бы замирают.
Когда погода налаживается, родители возвращаются к своим гнездам и начинают почти насильно кормить птенцов; через некоторое время они оправляются, и жизнь семейства возвращается в привычное русло. Семена пшеницы хорошо прорастают только при температуре около 1°С, а кукурузы – при 12°С. Цыпленок в курином яйце развивается лишь при определенной температуре окружающей среды; если она снижается, то он погибает.
Так завершается сказочное превращение личинки в прекрасную бабочку Медузы рождаются, отпочковываясь от полипов а полипы вырастают из яиц, брошенных в море медузами. Чередуясь, медузы и полипы продолжают свой род кишечнополостных созданий Для нормального развития всех птиц и млекопитающих необходим витамин D . Он образуется в коже под действием ультрафиолета или поступает с пищей.
Отсутствие витамина D в пище при плохой освещенности солнцем мест обитания приводит к недостаточно активному формированию костной ткани и отставанию в развитии. К замедлению роста приводит и нехватка в пище йода, вызывающая снижение активности щитовидной железы. Питание продуктами, не содержащими незаменимые аминокислоты, тормозит синтез белков и тоже приводит к задержке постэмбриогенеза.
Вредное воздействие на развитие человеческого эмбриона оказывает наличие в организме матери алкоголя, никотина, наркотических веществ, избыточного количества лекарственных препаратов. Концентрация алкоголя в крови будущего ребенка достигает 70% от его содержания в крови матери, ведь его защитные системы еде не сформировались! У эмбриона может наблюдаться замедление и даже серьезное отклонение в развитии, вплоть до врожденных уродств.
Влияние неполноценного питания на развитие крыс Без аминокислоты Валина Без аминокислоты лизина После нормализации рациона Влияние солнечного света на развитие цыплят: левый цыпленок содержался при недостаточном освещении Алкоголь и никотин вызывают вредные мутационные изменения генов, угнетают дыхание клеток.
Каждая сигарета матери на 10% снижает снабжение ребенка кислородом. Нехватка кислорода приводит к тому, что в клетках организма заметно снижается интенсивность деления, а в растущих органах и тканях формируется недостаточное количество клеток, необходимых для нормальной жизнедеятельности. Особенно чувствительны к недостатку кислорода клетки нервной системы и больших полушарий мозга.
Согласно статистике, у родителей, употреблявших алкоголь, более 80% новорожденных детей имеют дефекты умственного развития. Влияние токсинов особенно сильно сказывается на эмбрионе по причине недостаточного развития печени. Несозревшая печень не в состоянии справиться с поступающими в организм ядами, и они накапливаются в тканях ребенка. Дети наркоманов и алкоголиков становятся зависимыми еще до рождения.
В постэмбриональный период защитные системы еще не закончили свое формирование, и организм также подвержен опасному воздействию алкоголя, никотина и наркотиков. Их употребление подростками препятствует выявлению творческих способностей в годы юности, наиболее благоприятные для развития. Употребление алкоголя, сигарет и наркотиков всегда считалось Православной Церковью немалым грехом (1 Кор. 6,10), как и их реклама. 1.
Чем отличается прямое развитие от непрямого? 2. Для чего необходима стадия куколки? 3. В чем основное биологическое предназначение метаморфоза? Поясните примерами. 4. Каким образом строение личинок свидетельствует о едином плане Творца? 5.
Почему влияние внешних неблагоприятных факторов особенно сильно сказывается на эмбриональной и постэмбриональной стадиях? Какие полезные выводы из этих фактов могут сделать для себя школьники?
[1] Священное Писание и творения святых отцов пронизаны мыслью о том, что смерть и тление не были сотворены изначально, а вошли в мир вследствие грехопадения первого человека (Прем. 1,13 и 2,23, Рим. 5,12 и т.д.).