Чем заканчивается эмбриональный период развития. Эмбриональный период
Индивидуальное развитие каждого организма представляет собой непрерывный процесс, который начинается с момента образования зиготы и продолжается до смерти организма.
Понятие онтогенеза
Онтогенез представляет собой цикл индивидуального развития каждого организма, в его основе лежит реализация наследственной информации на всех этапах существования. При этом немаловажное значение играет воздействие факторов внешней среды.
Онтогенез обусловлен продолжительным историческим развитием каждого конкретного вида. Биогенетический закон, который сформулировали ученые Мюллер и Геккель, отражает взаимосвязь индивидуального и исторического развития.
Стадии онтогенеза
Если рассматривать с точки зрения биологии, то самым значимым событием во всем индивидуальном развитии является способность к размножению. Именно это качество обеспечивает существование видов в природе.
Исходя из способности размножаться, весь онтогенез можно разделить на несколько периодов.
- Дорепродуктивный.
- Репродуктивный.
- Пострепродуктивный.
В течение первого периода происходит реализация наследственной информации, которая проявляется в структурных и функциональных преобразованиях организма. На этом этапе особь достаточно чувствительна ко всем воздействиям.
Репродуктивный период реализует самое важное предназначение каждого организма - продолжение рода.
Последний этап неизбежен в индивидуальном развитии каждой особи, он проявляется старением и угасанием всех функций. Заканчивается всегда смертью организма.
Дорепродуктивный период еще можно разделить на несколько стадий:
- личиночный;
- метаморфоз;
- ювенильный.
Все периоды имеют свои особенности, которые проявляются в зависимости от принадлежности организма к определенному виду.
Стадии эмбрионального периода
Учитывая особенности развития и ответные реакции эмбриона на повреждающие факторы, все внутриутробное развитие можно разделить на следующие стадии:
Первая стадия начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и заканчивается внедрением бластоцисты в оболочку матки. Это происходит примерно на 5-6 день после образования зиготы.
Период дробления
Сразу после слияния яйцеклетки со сперматозоидом начинается эмбриональный период онтогенеза. Образуется зигота, которая приступает к дроблению. При этом образуются бластомеры, чем больше по количеству их становится, тем меньше они по своим размерам.
Процесс дробления протекает не одинаково у представителей разных видов. Это зависит от количества питательных веществ и распределения их в цитоплазме клетки. Чем больше желтка, тем медленнее идет деление.
Дробление может быть равномерным и неравномерным, а также полным или неполным. Для человека и всех млекопитающих характерно полное неравномерное дробление.
В результате этого процесса образуется многоклеточный однослойный зародыш с небольшой полостью внутри, его называют бластулой.
Бластула
Этой стадией заканчивается первый период эмбрионального развития организма. В клетках бластулы можно уже наблюдать типичное для конкретного вида соотношение ядра и цитоплазмы.
С этого момента клетки зародыша уже имеют название эмбриональных. Эта стадия характерна абсолютно для всех организмов любого вида. У млекопитающих и человека дробление неравномерное из-за небольшого количества желтка.
В разных бластомерах деление идет с разными темпами, и можно наблюдать образование светлых клеток, они располагаются по периферии, и темных, которые выстраиваются в центре.
Из светлых клеток образуется трофобласт, его клетки способны:
- растворять ткани, поэтому зародыш получает возможность внедриться в стенку матки;
- отслаиваться от клеток зародыша и образовывать пузырек, заполненный жидкостью.
Сам зародыш располагается на внутренней стенке трофобласта.
Гаструляция
После бластулы у всех многоклеточных организмов начинается следующий эмбриональный период - это образование гаструлы. В процессе гаструляции различают два этапа:
- образование двухслойного зародыша, состоящего из эктодермы и энтодермы;
- появление трехслойного зародыша, образуется третий зародышевый листок - мезодерма.
Гаструляция происходит путем инвагинации, когда клетки бластулы с одного полюса начинают впячиваться внутрь. Внешний слой клеток носит название эктодермы, а внутренний - энтодермы. Появившаяся полость называется гастроцелью.
Третий зародышевый листок - мезодерма - образуется между эктодермой и энтодермой.
Образование тканей и органов
Образовавшиеся в конце стадии три зародышевых листка дадут начало всем органам и тканям будущего организма. Начинается следующий эмбриональный период развития.
Из эктодермы развиваются:
- нервная система;
- кожа;
- ногти и волосы;
- сальные и потовые железы;
- органы чувств.
Энтодерма дает начало следующим системам:
- пищеварительной;
- дыхательной;
- части мочевыделительной;
- печени и поджелудочной железы.
Больше всего производных дает третий зародышевый листок - мезодерма, из нее образуется:
- скелетная мускулатура;
- половые железы и большая часть выделительной системы;
- хрящевая ткань;
- кровеносная система;
- надпочечники и половые железы.
После образования тканей начинается следующий эмбриональный период онтогенеза - формирование органов.
Здесь можно выделить две фазы.
- Нейруляция . Образуется комплекс осевых органов, в который входят нервная трубка, хорда и кишечник.
- Построение остальных органов. Отдельные участки тела приобретают характерные для них формы и очертания.
Полностью органогенез заканчивается тогда, когда эмбриональный период подходит к своему завершению. Стоит отметить, что развитие и дифференцировка продолжаются и после рождения.
Контроль эмбрионального развития
Все этапы эмбрионального периода основаны на реализации наследственной информации, полученной от родителей. Успешность и качество реализации зависит от влияния внешних и внутренних факторов.
Схема онтогенетических процессов состоит из нескольких этапов.
- Гены получают всю информацию от соседних клеток, гормонов и других факторов для того, чтобы прийти в активное состояние.
- Информация от генов для осуществления синтеза белков на этапах транскрипции и трансляции.
- Информация от белковых молекул для стимулирования образования органов и тканей.
Сразу после слияния яйцеклетки со сперматозоидом начинается первый период эмбрионального развития организма - дробление, которое полностью регулируется той информацией, которая находится в яйце.
На стадии бластулы активация происходит генами сперматозоида, а гаструляция контролируется генетической информацией зародышевых клеток.
Формирование тканей и органов происходит за счет информации, содержащейся в клетках эмбриона. Начинается отделение стволовых клеток, которые и дают начало разным тканям и органам.
Формирование внешних признаков организма в эмбриональный период человека зависит не только от наследственной информации, но и от влияния внешних факторов.
Факторы, влияющие на эмбриональное развитие
Все воздействия, которые могут отрицательно сказаться на развитии ребенка, можно разделить на две группы:
- факторы окружающей среды;
- болезни и образ жизни мамы.
К первой группе факторов можно отнести следующие.
- Радиоактивное излучение. Если такое воздействие произошло на первой стадии эмбрионального периода, когда еще не произошла имплантация, то чаще всего происходит самопроизвольный выкидыш.
- Электромагнитное излучение. Возможно такое воздействие при нахождении вблизи работающих электроприборов.
- Воздействие химических веществ, сюда можно отнести бензол, удобрения, красители, химиотерапию.
Будущая мама также может стать причиной нарушения эмбрионального развития, можно назвать следующие опасные факторы:
- хромосомные и генетические болезни;
- употребление наркотических средств, спиртных напитков, уязвимыми считаются любые этапы эмбрионального периода;
- инфекционные заболевания мамы во время беременности, например краснуха, сифилис, грипп, герпес;
- сердечная недостаточность, бронхиальная астма, ожирение - при этих заболеваниях возможно нарушение поступления кислорода к тканям зародыша;
- прием лекарственных средств; особенности эмбрионального периода таковы, что самыми опасными в этом отношении являются первые 12 недель развития;
- чрезмерное увлечение синтетическими витаминными препаратами.
Если посмотреть на следующую таблицу, то можно убедиться, что не только недостаток витаминов вреден, но и их избыток.
| Название витамина | Опасная доза препарата | Отклонения в развитии |
| A | 1 млн. МЕ | Нарушения в развитии головного мозга, гидроцефалия, выкидыш. |
| E | 1 г | Аномалии развития мозга, органов зрения, скелета. |
| D | 50 000 МЕ | Деформация черепа. |
| K | 1,5 г | Пониженная свертываемость крови. |
| C | 3 г | Выкидыш, мертворождение. |
| B2 | 1 г | Сращение пальцев, укорочение конечностей. |
| PP | 2,5 г | Хромосомная мутация. |
| B5 | 50 г | Нарушение в развитии нервной системы. |
| B6 | 10 г | Мертворождение. |
Болезни плода на последних этапах эмбрионального развития
На последних неделях развития происходит дозревание жизненно важных органов ребенка и подготовка к перенесению всевозможных нарушений, которые могут возникнуть в процессе родов.
Перед появлением на свет в организме плода создается высокий уровень пассивной иммунизации. На этом этапе также возможны различные болезни, которые может получить плод.
Таким образом, несмотря на практически сформированный организм ребенка, некоторые негативные факторы вполне способны вызвать серьезные нарушения и врожденные заболевания.
Опасные периоды эмбрионального развития
В течение всего эмбрионального развития можно выделить периоды, которые считаются наиболее опасными и уязвимыми, так как в это время происходит формирование жизненно важных органов.
- 2-11 неделя, так как происходит формирование головного мозга.
- 3-7 недели - идет закладка органов зрения и сердца.
- 3-8 неделя - происходит формирование конечностей.
- 9 неделя - закладывается живот.
- 4-12 недели - идет формирование половых органов.
- 10-12 неделя - закладка неба.
Рассмотренная характеристика эмбрионального периода еще раз подтверждает, что для развития плода самые опасные периоды считаются с 10 дня и до 12 недель. Именно в это время происходит формирование всех основных органов будущего организма.
Ведите здоровый образ жизни, постарайтесь оградить себя от вредного воздействия внешних факторов, избегайте общения с больными людьми, и тогда можно быть практически уверенным, что ваш малыш родится здоровым.
Онтогенез - это индивидуальное развитие организма. Он продолжается от момента зачатия, т. е. с образования зиготы, и до смерти. Эмбриональный период онтогенеза заканчивается с рождением детеныша или вылуплением его из яйца, икринки. После этого начинается постэмбриональное развитие организма.
У многоклеточных животных после своего образования зигота начинает многократно делиться путем митоза и образует бластулу. Данный процесс называется бластуляцией. Бластула - это шарообразная структура часто с полостью внутри, которую окружают мелкие клетки. Бластула по размеру не больше зиготы, т. е. клетки не росли, а при каждом последующем делении уменьшались в двое. Подобное деление называется дроблением.
Таким образом, первый этап эмбрионального развития - образование бластулы путем дробления зиготы .
Вторым этапом эмбрионального периода онтогенеза является образование гаструлы путем гаструляции - перемещении части клеток во внутрь полости бластулы с образованием двухслойного зародыша . При этом шарообразная структура становится похожа на чашеобразную. Бластула как бы впячивается с одной стороны во внутрь.
Внешний слой клеток гаструлы называется эктодермой , внутренний - энтодермой . Из этих клеток образуются различные ткани и органы. Также позже у большинства животных сформируется промежуточный слой клеток - мезодерма , который даст начало своим тканям и органам.
После гаструляции наступает органогенез, когда формируются органы и их системы . У хордовых первым делом закладываются нервная трубка, хорда и кишечник.
Эмбрион на стадии закладки нервной трубки называется нейрулой .
Нервная система развивается из клеток эктодермы. Также из нее развиваются покровы тела и некоторые другие органы: эпидермис и его производные (когти, ногти, волосы, сальные и потовые железы), а также эпителий ротового и анального отверстий, слюнные железы, эмаль зубов.
Итак, из эктодермы формируются головной и спинной мозг, нервы, органы чувств и наружные покровы тела. Клетки мезодермы образуют скелет, мускулатуру, кровеносную, мочевыделительную, половую систему, формируют дентин зубов и дерму кожи. Из клеток энтодермы закладываются пищеварительная система (кроме слюнных желез), легкие и эпителий дыхательных путей.
Таким образом, производные эктодермы выполняют в основном покровную и чувствительную функции, производные энтодермы – функции дыхания и питания, а производные мезодермы обеспечивают связи между частями зародыша – двигательную, опорную, транспортную и трофическую функции.
В процессе эмбриогенеза постепенно изменяется внешний вид зародыша. Он удлиняется, обособляются отделы тела. К концу эмбрионального периода онтогенеза плод становится похож на особь своего вида, хотя в начале развития все хордовые схожи между собой.
1. Где развивается зародыш млекопитающих?
Оплодотворенная яйцеклетка попадает в матку, где и происходит процесс её закрепления и развития.
2. Что такое зигота?
Зигота – одноклеточная стадия развития организма, которая возникает в результате слияния сперматозоида и яйцеклетки.
Вопросы
1. Чем начинается и чем заканчивается эмбриональный период развития?
Эмбриональный период (эмбриогенез) начинается в момент образования зиготы и заканчивается рождением (например, у млекопитающих) или выходом из яйцевых оболочек (например, у птиц).
2. Чем начинается и чем заканчивается постэмбриональный период развития?
Постэмбриональный период начинается с момента рождения или выхода организма из яйцевых оболочек и длится до конца жизни особи.
3. Какое развитие называется прямым? Приведите примеры животных с прямым развитием.
Постэмбриональное развитие называется прямым, когда из яйца или организма матери появляется существо, сходное со взрослым (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).
4. Какое развитие называется непрямым? Приведите примеры животных с непрямым развитием.
Постэмбриональное развитие называется непрямым, когда образовавшаяся в эмбриональный период личинка устроена проще, чем взрослый организм, и отличается от него способами питания, движения и др. (кишечнополостные, плоские и кольчатые черви, ракообразные, насекомые, земноводные).
5. В чём состоит биогенетический закон Мюллера-Геккеля?
Индивидуальное развитие особи (онтогенез) до определённой степени повторяет историческое развитие вида (филогенез), к которому относится данная особь.
6. Каково значение биогенетического закона?
Биогенетический закон имеет очень важное значение, поскольку свидетельствует об общих предках животных, относящихся к различным систематическим группам. Он позволяет использовать данные эмбриологии для воссоздания хода филогенеза.
Задания
1. Используя знания, полученные при изучении раздела «Животные», приведите примеры постэмбрионального развития, связанного с переменой образа жизни, среды обитания.
У лягушки, например, из икринки развивается личинка (головастик), которая отличается от взрослых животных по строению, образу жизни и среде обитания. У головастика, как у рыб, имеются жабры, орган боковой линии, хвост, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Личинка питается, растет и со временем превращается в лягушку.
Наличие личиночной стадии в развитии земноводных и многих других животных обеспечивает им возможность жить в разных средах и использовать разные источники пищи. Так, головастик живет в воде и питается растительной пищей, а лягушка ведет в основном наземный образ жизни и питается животной пищей.
Смена среды обитания и, как следствие, смена образа жизни животного при переходе его от личиночной стадии к взрослому организму снижает внутривидовую конкуренцию. Кроме того, у некоторых малоподвижных или прикрепленных животных (коралловые полипы, устрицы, мидии и др.) свободноплавающая личинка способствует расселению вида, расширению его ареала. Это позволяет избежать перенаселения, которое повлекло бы за собой усиление конкуренции за пищу и другие ресурсы, угрожающей выживанию вида.
2. В ранний период развития сердце человеческого зародыша состоит из одного предсердия и одного желудочка. Опираясь на положения биогенетического закона, прокомментируйте этот факт.
Человеческий зародыш в процессе индивидуального развития повторяет пройденный этап эволюции (двухкамерное сердце - признак рыб).
Процесс онтогенеза начинается с эмбрионального периода развития (эмбриогенеза), который длится от образования зиготы до рождения, или выхода из яйца. В этом периоде по определённой схеме идёт активный рост и развитие зародыша.
Дробление
Первый этап эмбриогенеза называется дроблением. Его особенностью является быстрое деление клеток, при котором практически не происходит их роста. Количество клеток растёт, но их размеры уменьшаются.
Рис. 1. Дробление и типы бластул.
Начинается этот этап с деления зиготы на две клетки. Затем каждая из образовавшихся клеток, называемых бластомерами, также делится. Получается 4, 8, 16, 32 и т. д. бластомеров.
В итоге образуется многоклеточный зародыш, имеющий форму пузырька. Такая стадия называется бластулой и содержит несколько тысяч клеток.
Гаструляция
Вторым этапом эмбриогенеза является гаструляция. Она начинается с впячивания стенки бластулы внутрь. При этом образуется гаструла, имеющая двуслойную стенку. Наружный слой клеток называется эктодермой, а внутренний энтодермой.
ТОП-1 статья которые читают вместе с этой
Рис. 2. Гаструляция у ланцетника.
Впоследствии между эктодермой и энтодермой появляется третий слой - мезодерма. Эти слои называются зародышевыми листками.
На этапе гаструляции начинается синтез белков, характерных для определённого типа клеток. Так запускается процесс дифференцирования - нарастания различий между частями зародыша.
При дифференцировке клеток из каждого зародышевого листка впоследствии образуются определённые ткани и системы органов. Например, из мезодермы - мышечная ткань, а из эктодермы кожный эпителий.
Органогенез
Гаструляция заканчивается с началом образования первых органов:
- нервной трубки;
- хорды;
- кишечника.
У всех групп животных из одних и тех же зародышевых листков образуются одни и те же органы. Это доказательство единства животного мира.
Рис. 3. Образование осевых органов у ланцетника.
Для первичного органогенеза характерно явление эмбриональной индукции - взаимного влияния развивающихся органов друг на друга.
Когда организм готов к жизни в условиях открытой атмосферы, происходит его освобождение от зародышевых оболочек, чем заканчивается эмбриональный период развития.
Критические периоды
В некоторые периоды эмбриогенеза зародыш особенно чувствителен к воздействию факторов внешней среды.
Эти периоды называются критическими. К ним относится, например, период 20 - 24 недель беременности у женщины, когда формируются основные функциональные системы будущего ребёнка.
Воздействие стресса, инфекции, травм и т. д. в критический период более вредно для зародыша, чем в другое время.
Что мы узнали?
Эмбриогенез - развитие организма до рождения. Он состоит из трёх этапов. На этапе дробления растёт количество клеток. На этапе гаструляции клетки дифференцируются и образуется три зародышевых слоя. На этапе органогенеза появляются органы.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.7 . Всего получено оценок: 298.
Проэмбриональный период, предшествующий образованию зиготы, связан с образованием гамет. Иначе, это гаметогенез (овогенез и сперматогенез).
Процессы, характеризующие овогенез, приводят к образованию гаплоидного набора хромосом и образованию сложных структур в цитоплазме. В яйце накапливается р-РНК и и-РНК, идет накопление желтка. От количества желтка и его распределений зависит тип развития онтогенеза.
В зависимости от количества желтка различают 4 типа яйцеклеток:
1) полилецитальные (много желтка; lecitos - гр. желток);
2) мезолецитальные (среднее количество желтка);
3) олиголецитальные (малое количество желтка);
4) алецитальные (желток почти отсутствует).
Рис. 1. Типы яйцеклеток по распределению желтка: а – алецитальная, б – изолецитальная, в – телолецитальная, г – центролецитальная.
По характеру распределения желтка яйцеклетки делятся на 3 типа:
1) изолецитальные или гомолецитальные (с равномерным распределением желтка по яйцеклетке), по количеству желтка они чаще олиго- или алецитальные. Примеры: яйца иглокожих, низших хордовых, млекопитающих.
2) телолецитальные (желток сосредоточен на вегетативном полюсе; греч. конец); По содержанию желтка эти яйца чаще всего поли- или мезолецитальные. Примеры: яйца моллюсков, рыб, земноводных, рептилий, птиц.
3) центролецитальные (желток сосредоточен в центре клетки, а цитоплазма по периферии и внутри ядра). Примеры: яйца насекомых, по содержанию желтка это чаще всего олиго- или мезолецитальные яйца.
1.5. Эмбриональный период
Эмбриональный период (греч. еmbryon - зародыш) начинается с оплодотворения и образования зиготы. Окончание этого периода при разных типах онтогенеза связано с различными моментами развития.
Эмбриональный период делится на следующие стадии:
1) оплодотворение – образование зиготы;
2) дробление – образование бластулы;
3) гаструляция – образование зародышевых листков;
4) гисто- и органогенез- образование органов и тканей зародыша.
При личиночной форме онтогенеза эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается выходом из яйцевых оболочек.
При неличиночной форме онтогенеза эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается выходом из зародышевых оболочек.
При внутриутробной форме онтогенеза эмбриональный период начинается с образования зиготы и длится до рождения.
1.5.1. Зигота.
Зигота- одноклеточная стадия развития нового организма. В зиготе выделяют стадию двух пронуклеусов и стадию синкариона. Стадия двух пронуклеусов предшествует стадии синкариона. Сперматозоид проник в яйцеклетку, но ядра сперматозоида и яйцеклетки еще не слились. Стадия же синкариона характеризуется слиянием ядер. В результате синкариогамии восстанавливается диплоидный набор хромосом. После образования синкариона зигота приступает к дроблению.
Рис.2. Оплодотворение у млекопитающих. А – сперматозоид проникает в яйцеклетку; Б – из головки сперматозоида образовалось ядро, а из шейки - центриоль. 1- ядро яйцеклетки, 2 – сперматозоид, 3 – воспринимающий бугорок, 4 – центриоль, 5 – ядро сперматозоида.
