Характеристика онтогенеза Metazoa (многоклеточных животных).

Зигота. Дробление. Гаструляция. На главную.

Общая характеристика онтогенеза.

Онтогенез - это процесс индивидуального развития организма.У многоклеточных животных он делится на несколько периодов: дробление, гаструляция ,органогенез и постэмбриональное развитие. Два последних периода здесь не рассматриваются ввиду большой сложности и видоспецефичности.

Зигота.

Началом онтогенеза (в случае полового размножения) считается момент слияния гамет и образования зиготы, которая является первой клеткой нового организма. Эта клетка содержит запас питательных веществ для развития зародыша. Большую часть этого запаса составляет особый белок, который называется желток. Его количество и равномерность концентрации в зиготе могут варьировать у разных групп организмов. Зигота обладает одноосно - гетеропольной (радиальной) симметрией. Полюса оси симметрии зиготы называются анимальный и вегетативный. Их можно отличить по ряду признаков:

  • На анимальном полюсе отделяются редукционные тельца при мейозе; часто они длительное время остаются "приклеенными" к поверхности яйца.
  • Если желток распределен в яйце неравномерно, он сосредоточен у вегетативного полюса.
  • Ядро, располагающееся в центре свободной от желтка цитоплазмы, часто сдвинуто к анимальному полюсу.
  • Если первые деления яйцеклетки после оплодотворения происходят с помощью врезающихся, а не кольцевых борозд, то зарождаются эти борозды на анимальном полюсе.
  • Анимальный полюс метаболически активнее: эта область яйца потребляет больше кислорода и первая разрушается под действием некоторых ядов.
  • На вегетативном полюсе обычно происходит гаструляция..

  • Дробление.

    У всех Metazoa после образования зигота претерпевает ряд характерных делений. Этот процесс носит название дробления зиготы. Клетки, образующиеся в результате дробления называются бластомеры. Деления дробления отличаются от последующих делений следующими признаками:

  • В промежутках между делениями клетки не растут, так что общий объем зародыша не увеличивается.
  • Образующиеся клетки - бластомеры - не дифференцируются; это означает, что они не приобретают признаков тканевой специфичности.
  • Первые деления дробления обычно синхронны: образуются 2,4,8,16 ... клеток
  • Интерфаза в период дробления сильно укорочена и сокращена почти до S-периода, так что синтез ДНК длится всю интерфазу, и сразу же после завершения репликации начинается митоз.
  • Завершается дробление образованием зародыша из одного слоя клеток - бластулы.

  • Несмотря на наличие общих черт, в деталях дробление у разных животных сильно различается. Эти различия в первую очередь определяются разным строением яйцеклетки - в частности, количеством и распределением в ней желтка.

    Название типа дробления. Полное равномерное дробление. Полное неравномерное дробление. Неполное дискоидальное дробление. Неполное поверхностное дробление.
    Количество и распределение желтка относительно ядра. Небольшое количество желтка, распределенного равномерно. Среднее количество желтка, который сосредоточен у вегетативного полюса Большое количество желтка, ядро расположено на анимальном полюсе. Большое количество желтка, ядро расположено в центре зиготы.
    Описание типа дробления. Зародыш целиком разделяется на клетки,образующиеся бластомеры примерно одинакового размера. Зародыш целиком разделяется на клетки,но бластомеры крупнее на вегетативном полюсе. Первые борозды дробления не могут "прорезать" всю толщу желтка, и зародыш временно сохраняет синцитиальное строение, причем борозды образуются лишь в районе анимального полюса. При делении ядра зиготы часть дочерних ядер остаются в толще желтка, а большинство мигрируют к поверхности, где располагаются по всей поверхности. Через некоторое время между этими ядрами образуются клеточные перегородки.
    Результат дробления. Целобластула : шарик со стенками одинаковой толщины с полостью внутри (бластоцель). Амфибластула : шарик, у которого стенка на вегетативном полюсе толще. Дискобластула : зародышевый диск - "шапочка" из не полностью разделенных клеток, которые лежат на поверхности желтка. Перибластула: не полностью отделившиеся бластомеры располагаются по всей поверхности зародыша.

    Гаструляция.

    Термин "многоклеточный организм" подразумевает не только то, что этот организм состоит более, чем из одной клетки, но и глубокую степень физиологической и, как следствие, морфологической интеграции и дифференциации. У животных такая дифференциация проявляется в первичном разделении их клеток на внешний и внутренний слои с разными функциями: внешний слой связан с двигательной, а внутренний с пищеварительной функцией. Эта двуслойность в процессе эмбрионального развития возникает на стадии гаструляции. Гаструляция у разных животных протекает по разному. Отчасти тип гаструляции зависит от типа дробления и вида образующейся бластулы.
    "Классический" вариант гаструляции - это гаструляция путем инвагинации. В этом случае на поверхности бластулы (обычно - на вегетативном полюсе) образуется впячивание. Отверстие, ведущее из этого впячивания наружу называется бластопор, а "крыша" и стенки впячивания образуют впоследствии первичную кишку. Полость первичной кишки называется гастроцель. Однако этот вариант - далеко не единственный. Другой путь - гаструляция путем иммиграции. В этом случае клетки стенки бластулы принимают амебоидную форму и поодиночке "заползают" внутрь полости бластулы. За счет изменения формы оставшихся клеток дырок не образуется. Постепенно полость бластулы заполняется рыхлой неполяризованной тканью - паренхимой. Иммиграция бывает униполярной (клетки заползают внутрь в одном месте - обычно на вегетативном полюсе) и мультиполярной (заползание происходит со всех сторон). Следующий способ - деляминация. Бластомеры могут просто поделиться по касательной к поверхности бластулы, и один слой клеток превратится в два. Нередко несколько этих способов сочетаются (например, иммиграция и деляминация).
    После завершения гаструляции начинается следующий этап - органогенез. Он протекает уже очень по-разному у разных типов животных.

    К началу. На главную.

    Hosted by uCoz