ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 39
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Онтогенез (индивидуальное развитие) – это совокупность процессов развития организма с момента образования зиготы и до смерти, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков, на основе реализации генетической информации в определенных условиях среды.
Филогенез – историческое развитие живых организмов: как всего органического мира Земли, так и отдельных таксонов (от царств до видов). Термин «филогенез» ввел Э. Геккель в 1866 г.
Понятия онтогенеза и филогенеза неразрывно связаны между собой: с точки зрения эволюционной теории, историческое развитие живой природы представляет собой чреду онтогенезов. Онтогенез - повторение филогенеза. Онтогенез - основа филогенеза.
Впервые взаимосвязь онтогенеза и филогенеза раскрыл К. Бэр в ряде положений. К. Бэр в 1828 г. сформулировал 3 закона связи онто- и филогенеза:
1) закон зародышевого сходства: на ранних этапах эмбрионального развития зародыши различных животных в пределах типа сходны между собой (например, разных классов подтипа позвоночных).
2) закон последовательности появления признаков различного систематического ранга: первоначально в эмбриональном развитии появляются признаки типа, затем подтипа, класса, подкласса, отряда, семейства, рода, вида и, наконец – индивидуальные.
3) закон эмбриональной дивергенции (расхождения признаков у зародышей): в процессе эмбриогенеза, по мере приобретения признаков различного систематического ранга, у зародышей различных животных в пределах типа возникают различия.
Объяснить эти законы можно так. На ранних этапах эмбриогенеза зародыши животных разных классов позвоночных (например, рыбы, птицы, млекопитающие) похожи между собой. Со временем между ними появляются различия в пределах классов, а дальше – в пределах отрядов (пример: зародыш свиньи и зародыш человека).
Закон параллелизма Меккеля-Серре говорит о том, что каждое существо в своем эмбриональном развитии повторяет взрослые формы животных более низких ступеней развития. Ч. Дарвин, подтверждая связь онтогенеза и филогенеза, создал учение о рекапитуляциях. Рекапитуляция – это повторение у зародышей признаков их предков. Действительно, например, зародыш человека на ранних стадиях развития похож на зародыш рыб и амфибий, на более поздних стадиях – на зародышей других млекопитающих, на самых поздних стадиях – на плод человекообразных обезьян.
В зародыше потомков, писал Ч. Дарвин, мы видим «смутный портрет предков». Другими словами, уже на ранних стадиях эмбриогенеза разных видов в пределах типа выявляется большое сходство. Следовательно, по индивидуальному развитию можно проследить историю данного вида. Именно эта мысль и была положена в основу биогенетического закона, сформулированного Ф. Мюллером и Э. Геккелем в 1866 году (также известен под названиями «закон Геккеля», «основной биогенетический закон»): каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет, в известной степени, формы, пройденные его предками или его видом (филогенез), т.е. онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенез. Генетической основой биогенетического законаслужит общность генов регуляции онтогенеза, которые передаются по наследству от предковых форм.
Однако оказалось, что рекапитуляции в онтогенезе могут быть не всегда. Не всегда наблюдается строгая последовательность повторения этапов филогенеза. Так, зародыш человека никогда не повторяет взрослых стадий рыб, амфибий и рептилий, а сходен только с их зародышами. Ранние стадии эмбриогенеза характеризуются большей консервативностью, поэтому рекапитулируют более полно, чем поздние.
Основываясь на своих знаниях и наблюдениях, Геккель выделил две группы признаков – палингенезы и ценогенезы. Палингенезы – это повторение у зародышей признаков предков (закладка хорды, жаберных щелей, двухкамерного сердца у наземных позвоночных. Ценогенезы – это эмбриональные адаптации, которые имеются только у зародышей и отсутствует у взрослых организмов (зародышевые оболочки у высших позвоночных – амнион, хорион, аллантоис).
Трактовка биогенетического закона позднее была развита А.Н. Северцовым (1910-1939) в теории филэмбриогенезов. Основные положения теории:
1. Если бы не изменялся ход онтогенеза, то потомки не отличались бы от предков.
2. Посредством филэмбриогенеза может изменяться ход онтогенеза как целостного организма, так и отдельных органов, тканей и клеток.
3. Путём филэмбриогенеза происходят филогенетические изменения как взрослого организма, так и промежуточных стадий его развития.
Северцов разделял взгляды Геккеля и Мюллера о первичности онтогенетических изменений по отношению к изменениям взрослых организмов и рассматривал онтогенез не только как результат филогенеза, но и как его основу. Онтогенез не только удлиняется путем прибавления стадий: он весь перестраивается в процессе эволюции; он имеет свою историю, закономерно связанную с историей взрослого организма и частично ее определяющую.
Филэмбриогенезы – изменения в онтогенезе, которые переходят во взрослое состояние и обеспечивают приспособление взрослых форм к условиям внешней среды. Как правило, возникают в ходе морфогенеза (органогенеза).
В зависимости от того, на каких стадиях эмбриогенеза происходят эти изменения, выделяют три типа филэмбриогенезов: архаллаксисы, девиации и анаболии.
Архаллаксисы– изменения на ранних стадиях эмбриогенеза. Они выражаются в изменении начальных процессов дифференцировки зачатков, в изменении начальной массы зачатков, в сдвигах места и времени закладки органов. Рекапитуляция в этом случае отсутствует. Примеры: у двудольных растений – закладка сразу двудольного зародыша; развитие волоса у млекопитающих, гомолога эмбриональной чешуи у рыб.
Изменения на ранних стадиях эмбриогенеза приводят к крупным преобразованиям онтогенеза и являются основным источником прогрессивной эволюции взрослых форм.
Девиации– изменения в развитии органа на средних стадиях его формирования. Рекапитуляция частичная. Примером может служить развитие сердца в онтогенезе млекопитающих. Вначале идет повторение стадий трубки, двухкамерного и трехкамерного образования, но стадия неполной перегородки между желудочками, характерной для пресмыкающихся, вытесняется развитием сразу полной перегородки, характерной для млекопитающих.
Анаболии – изменения на поздних стадиях развития органа. Их называют еще надставками. Рекапитуляция наблюдается, изменения возникают на поздних стадиях
. Примерами анаболий являются изменения в строении скелета позвоночных (изгибы позвоночника, сращение швов в мозговом черепе), в дифференцировке мышц и в распределении кровеносных сосудов в организме человека и млекопитающих.
Посредством способов филэмбриогенеза может происходить как прогрессивное развитие (путём усложнения строения и функций организмов), так и регрессивное (путём упрощения строения и функций организмов вследствие приспособления их к новым, менее разнообразным условиям существования) (например, при паразитизме).
Эволюция чаще идет путем подбора анаболий, поэтому наблюдаются рекапитуляции, сходство эмбрионов на ранних стадиях развития и усложнение организации по мере появления новых систематических групп (типа хордовых, подтипа позвоночных, высших позвоночных и, наконец, человека). В процессе онтогенеза организм развивается как единое целое по определенному плану строения. Это обусловливает согласованность развития органов и систем, которая сложилась в процессе филогенеза.
Хордовым животным присущ трубчатый тип нервной системы. У них в эмбриональном периоде из эктодермы над хордой закладывается нервная трубка, которая у ланцетника сохраняется всю жизнь и выполняет функцию центрального отдела нервной системы, а у позвоночных она преобразуется в спинной и головной мозг. При этом головной мозг развивается из переднего отдела нервной трубки, а из остальной ее части - спинной мозг.
Головной мозг у позвоночных состоит из пяти отделов: переднего, промежуточного среднего, продолговатого мозга и мозжечка.
Функции нервной системы:
· регулирует работу всех систем органов;
· обеспечивает связь организма с окружающей средой;
· объединяет организм в единое целое;
· определяет психическую деятельность человека как социального существа
Нервная система ланцетника представлена трубкой, которая расположена над хордой. Полость нервной трубки называется невроцель. В
передней расширенной части трубки находится обонятельная ямка. По всей нервной трубке расположены глазки Гессе (светочувствительные клетки)
Формирование головного мозга у зародышей всех позвоночных начинается с появления на переднем конце нервной трубки вздутий - мозговых пузырей. Первоначально закладываются 3 мозговых пузыря. Дальше делятся пополам первый и третий пузыри – образуется 5 мозговых пузырей, а из них 5 отделов головного мозга: 1 – telencephalon – собственно передний мозг –(полушария и боковые желудочки); 2 – diencephalon – промежуточный мозг (его полость – третий желудочек); 3 – mesencephalon – средний мозг; 4 – metencephalon (мозжечок); 5 – myelencephalon (продолговатый мозг).
В нервной трубке есть полость - невроцель, которая в ходе образования пяти мозговых пузырей формирует расширения - мозговые желудочки (у человека их 4). В этих участках мозга различают дно (основание) и крышу (мантия). Крыша располагается над - а дно под желудочками.
Вещество мозга неоднородно - представлено серым и белым веществом. Серое - это скопление нейронов, а белое образовано отростками нейронов, покрытыми жироподобным веществом (миелиновой оболочкой), которое придает веществу мозга белый цвет. Слой серого вещества на поверхности крыши любого отдела мозга называется корой.
Большую роль в эволюции нервной системы играют органы чувств. Именно концентрация органов чувств на переднем конце тела обусловила
прогрессивное развитие головного отдела нервной трубки. Полагают, что передний мозговой пузырь сформировался под влиянием обонятельного, средний - зрительного, а задний - слухового рецепторов.
Эволюция нервной системы идет по пути дифференцировки нервной
трубки на головной и спинной мозг (центральная нервная система) и
дифференцировки периферической нервной системы (ганглии и нервные
волокна).
Более сложными являются направления эволюции головного мозга:
· увеличение его объема;
·дифференцировка отделов и образование изгибов (передний изгиб –в области среднего мозга, средний – изгиб моста, задний изгиб – в области
продолговатого мозга);
· развитие коры переднего мозга, борозд и извилин;
· развитие и совершенствование органов чувств.
РЫБЫ
Передний мозгнебольшой, не разделен на полушарии, имеет только
один желудочек. Его крыша не содержит нервных элементов, а образована
эпителием. Нейроны сосредоточены на дне желудочка в полосатых
телах и в отходящих спереди от переднего мозга обонятельных
долях. По существу, передний мозг выполняет функцию обонятельного
центра.
Средний мозгявляется высшим регуляторным и интегративным центром. Он состоит из двух зрительных долей и является наиболее крупным отделом мозга. Такой тип мозга, где высшим регуляторным центром является средний мозг, называется ихтиопсидпым.
Промежуточный мозгсостоит из крыши (таламуса) и дна (гипоталамуса) С гипоталамусом связан гипофиз, а с таламусом - эпифиз.
Мозжечоку рыб хорошо развит, поскольку их движения отличаются большим разнообразием.