Ембріологія — наука, що вивчає зародковий розвиток організмів, — доводить, що процес утворення полових кліток (гаметогенез) подібний у всіх багатоклітинних: усі вони починають розвиток з однієї клітки — зиготи. У всіх хребетні зародки схожі між собою на раней їх стадіях розвитку. Вони мають зяброві щілини й однакові відділи тіла (головний, тулубний, хвостовий). В міру розвитку в зародків з'являються розходження. Спочатку вони здобувають риси, що характеризують їхній клас, потім загін, рід і на пізніх стадіях — вид. Усе це говорить про спільність їхнього походження і послідовності розбіжності в них ознак.
Зв'язок між індивідуальним і історичним розвитком організмів Ф. Мюллер (1864) і Е. Геккель (1866) виразили в біогенетичному законі, що говорить: кожна особина в індивідуальному розвитку (онтогенезі) повторює історичний розвиток свого виду (філогенез). Пізніше Олексій Миколайович Северцов (1866—1936) уточнив і доповнив положення біогенетичного закону. Він довів, що в процесі онтогенезу відбувається випадання окремих етапів історичного розвитку, повторення зародкових стадій предків, а не дорослих форм, виникнення змін, мутацій, яких не було в предків. Корисні мутації передаються в спадщину (наприклад, скорочення числа хребців у безхвостих земноводних), шкідливі — ведуть до загибелі зародка. Таким чином, онтогенез не тільки повторює філогенез, але і є джерелом нових напрямків філогенезу.
Індивідуальний розвиток організму (онтогенез) — період життя, що при половому розмноженні починається з утворення зиготи, характеризується необоротними змінами (збільшенням маси, розмірів, появою нових тканин і органів) і завершується смертю.
Зародковий (ембріональний) і післязародковий (постембріональний) періоди індивідуального розвитку організму.
Післязародковий розвиток (приходить на зміну зародковому) — період від чи народження виходу зародка з яйця до смерті. Різні шляхи післязародкового розвитку тварин — пряме і непряме:
1) прямий розвиток — народження потомства, зовні схожого на дорослий організм. Приклади: розвиток риб, плазунів, птахів, ссавців, деяких видів комах. Так, мальок риби схожий на дорослу рибу, каченя на качку, кошеня на кішку;
2) непрямий розвиток — чи народження вихід з яйця потомства, що відрізняється від дорослого організму по морфологічних ознаках, способу життя (типу харчування, характеру пересування). Приклад: з яєць хруща з'являються червоподібні личинки, живуть у ґрунті і харчуються коренями на відміну від дорослого жука (живе на дереві, харчується листами).
Стадії непрямого розвитку комах: яйце, личинка, лялечка, доросла особина. Особливості життя тварин на стадії яйця і лялечки — вони нерухомі. Активний спосіб життя личинки і дорослого організму, різні умови проживання, використання різної їжі.
Значення непрямого розвитку — ослаблення конкуренції між батьками і потомством, тому що вони поїдають різну їжу, у них різні місця проживання. Непрямий розвиток — важливе пристосування, що виникло в процесі еволюції. Воно сприяє ослабленню боротьби за існування між батьками і потомством, виживанню тварин на ранніх стадіях післязародкового розвитку.
Ембріональний розвиток — період життя організму, що починається з утворення зиготи і закінчується чи народженням виходом зародка з яйця.
Стадії ембріонального розвитку (на прикладі ланцетника): 1) дроблення — багаторазовий розподіл зиготи шляхом мітозу. Утворення безлічі дрібних кліток (при цьому вони не ростуть), а потім кулі з порожниною усередині — бластули, рівної по розмірах зиготі; 2) утворення гаструли — двошарового зародка з зовнішнім шаром кліток (ектодермою) і внутрішнім, що вистилають порожнина (ентодермой). Кишечнополостние, губки — приклади тварин, що у процесі еволюції зупинилися на двошаровій стадії; 3) утворення тришарового зародка, поява третього, середнього шару кліток — мезодерми, завершення утворення трьох зародкових листків; 4) закладка з зародкових листків різних органів, спеціалізація кліток.
Органи, що формуються із зародкових листків.
1. Зовнішній, ектодерма. Органи і частини зародка. Нервова пластина, нервова трубка, зовнішній шар шкірного покриву, органи слуху.
2. Внутрішній, ендодерма. Органи і частини зародка. Кишечник, легені, печінка, підшлункова залоза.
3. Середній, мезодерма. Органи і частини зародка. Хорда, хрящовий і кістковий кістяк, м'язи, бруньки, кровоносні судини.
Одночасно з мезодерми утворюється хорда — гнучкий кістяковий хрящ, розташований в ембріонів усіх хребетних на спинній стороні. У хребетних хорда заміщається хребтом, і тільки в деяких нижчі хребетні її залишки зберігаються між хребцями навіть у дорослому стані.
З ектодерми, розташованої над самою хордою, утвориться нервова пластинка, Надалі бічні краї пластинки піднімаються, а центральна її частина опускається, утворити нервовий желобок. Поступово верхні краї цих складок стуляються, і желобок перетворюється в лежачу під ектодермою нервову трубку — зачаток центральної нервової системи.
Нервова трубка, хорда і кишечник створюють осьовий комплекс органів зародка, що визначає двосторонню симетрію тіла.
Зародок тварин розвивається як єдиний організм, у якому всі клітки, тканини й органи знаходяться в тісній взаємодії. При цьому один зачаток впливає на іншій, значною мірою визначаючи шлях його розвитку. Крім того, на темпи росту і розвитку зародка впливають внутрішні і зовнішні умови.
Взаємодія частин зародка в процесі ембріонального розвитку — основа його цілісності. Подібність початкових стадій розвитку зародків хребетних тварин — доказ їхнього споріднення.
Висока чутливість зародка до впливу факторів середовища. Шкідливий вплив алкоголю, наркотиків, паління на розвиток зародка, на підлітка і дорослу людину.
Важливо зазначити, що серед геронтологів світу немає спільного погляду на стратегію і тактику дослідження тривалості життя і старості. І взагалі, виявляється, старіння — одна із найтуманніших напрямків. Одні вчені вважають, що «годинниковий механізм» знаходиться в гіпоталамусі та гіпофізі, що регулюють діяльність гормонів. Інші упевнені, що «годинник» розташований у кожній окремій клітині. Треті вчені головною причиною старіння вважають в'янення центральної нервової системи, що регулює всю роботу організму.
Багато вчених упевнені, що чим довше спиш — те довше живеш. Це зрозуміло: у сні уповільнюються всі обмінні процеси. Звідси, мовляв, більша тривалість життя в тихнув видів тварин, які не вирізняються високою активністю: черепахам відведено аж 250 років. Кішки живуть довше за собак, оскільки менше рухаються і значно більше сплять.
Виявляється, що на тривалість життя тварин може впливати і спосіб харчування. Учені встановили позитивний вплив голоду на організм, провівши досліди з тваринами. Так, було проведено експеримент з японськими курми-рекордистками, котрі вже не несли яйця, їх піддали семиденному голодуванню. Через місяць у них стали відзначатися такі зміни: на місці старих хворобливих і скачаних пір'їн у курей виросли нові, шовковисті та світлі, з'явились енергійність, рухливість, зник гребінь, голос ставши високим, майже таким, як у курчат. Кури почали нести яйця, що є яскравим свідченням омолодження організму. Через місяць неслося 63% курей, після завершення ще такого ж терміну – 91%. Тривалість життя курей, які голодували протягом одного місяця, збільшується в середньому до 18 років замість шести.
Завантажити реферат