Препарат 13. Нейрула лягушки Поперечный срез. Гематоксилин-пикрофуксин.

Срез следует ориентировать спинной поверхностью зародыша кверху.

Главным событием нейруляции является формирование нервной пластинки из дорзальной эктодермы под влиянием хордомезодермы (первичная эмбриональная индукция). В течение всей нейруляции продолжаются вентро-дорзальные движения клеток эктодермы и мезодермы и их конвергентная интеркаляция, что вызывает растяжение зародыша в передне-заднем направлении, при этом туловищный отдел вытягивается значительно сильнее, чем головной. Как и в случае гаструляции, принято выделять стадии ранней, средней и поздней нейрулы.

А. Ранняя нейрула.

На поперечном срезе ранней нейрулы по средней линии дорзальная эктодерма утолщена (поляризация клеток!) и уплощена, образует нервную пластинку. В слое мезодермы по центру на дорзальной стороне (под нервной пластинкой) выделяется плотное скопление клеток – зачаток хорды. По бокам от хорды располагается единым плотным пластом однородных клеток мезодерма будущих сомитов и боковой пластинки в виде двух клиньев, соединяющихся на брюшной стороне зародыша. Широкие основания клиньев примыкают к хорде, а узкие вершины распространяются вентрально между эктодермой и энтодермой.

Покровная эктодерма представлена тонким пигментированным пластом. Первичная кишка замкнута. Ее полость (гастроцель) расположена эксцентрично: нижняя, более толстая часть состоит из крупных, рыхло расположенных клеток, богатых желтком. Эти клетки подлежат усвоению зародышем и составляют желточную энтодерму. Верхняя стенка кишки тонкая и образована клетками кишечной энтодермы. В желточной энтодерме под гастроцелем может быть небольшая полость (остаток бластоцеля).

Б. Средняя нейрула.

На стадии средней нейрулы по краям нервной пластинки образуются нервные валики, а по ее центру – нервный желобок (этот процесс также начинается с колбовидных клеток). Хорда продолжает вытягиваться и истончаться. Зачатки сомитов становятся отчетливо двуслойными, их клетки эпителизируются и вытягиваются (поляризация!) Боковая пластинка мезодермы представлена двумя слоями клеток: париетальным (пристеночным) и висцеральным (внутренностным) листками. Бластоцель полностью редуцируется.

В. Поздняя нейрула.

На стадии поздней нейрулы нервные валики сближаются и приходят в контакт. Нейруляция заканчивается, когда нервный желоб замыкается в нервную трубку, покровная эктодерма сливается над ней в сплошной двуслойный эпителий, а из материала нервных валиков образуется отдельный продольный тяж клеток – нервный гребень, расположенный над нервной трубкой. Хорда окончательно вытягивается и истончается. В сомитах схизоцельным путем образуется полость, которая соединяется со щелью, разделяющей два слоя боковой пластинки. Это вторичная полость тела – целом.

Задание: изучить препарат нейрулы при малом увеличении (х8), определить ее стадию, зарисовать и обозначить основные структуры. На увеличении х20 и х40 рассмотреть детали строения клеток.

Рис 2. Поперечный срез (какой?) нейрулы лягушки. Гематоксилин- пикрофуксин. Об. х 8.

Обозначения:

1– нервная пластинка: 2 – нервные валики; 3 – нервный желобок; 4 – нервная трубка 5 – невроцель, 6 –нервный гребень;.7 – покровная эктодерма 8 – хорда; 9– материал сомитов и боковой пластинки; 10 –сомиты; 11 – париетальный листок мезодермы; 12 – висцеральный листок мезодермы; 13 – целом; 14 – гастроцель; 15 – кишечная энтодерма; 16 – желточная энтодерма.

Примечание: для ранней нейрулы использовать обозначения 1, 7, 8, 9, 14, 15, 16.

Для средней нейрулы – 2, 3, 7, 8 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16.

Для поздней нейрулы – 4, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16. Для каждого рисунка нумерацию обозначений создавать заново.

II. ГАСТРУЛЯЦИЯ И НЕЙРУЛЯЦИЯ У ПТИЦ.

В отличие от амфибий (анамний) у птиц как представителей амниот

• значительная часть эмбрионального материала не участвует в формировании тела зародыша, а идет на формирование зародышевых оболочек.

• Еще до появления зародышевых листков материал бластодиска делится на два пласта: эпибласт и гипобласт, и тело зародыша развивается только из части эпибласта.

Дробление и бластуляция, а также начало первой фазы гаструляции происходят еще в половых путях курицы. В ходе бластуляции образуется бластодиск, налегающий на желток. Его центральная часть, состоящая из нескольких слоев оформленных клеток, называется бластодерма. По краю бластодиска и под ним все время остаются клетки, не полностью отделенные от желтка, которые в совокупности образуют перибласт. Между зародышем и желтком образуется подзародышевая полость.

В это же время определяется передне-задняя полярность зародыша. Перемещаясь по яйцеводу острым концом вперед, яйцо вращается вокруг своей оси со скоростью 10–15 оборотов в час. При этом зародышевый диск принимает косое положение, его верхний конец станет задней частью зародыша, а нижний – головным концом.

Перед изучением процессов гаструляции и нейруляции необходимо ознакомиться со строением яйца птиц.

Препарат 17. Первичная полоска. Зародыш цыпленка в конце первых суток инкубации (16 –19 часов инкубации). Тотальный препарат. Гематоксилин-эозин.

Первая фаза гаструляции (формирование первичной полоски). В ходе первой фазы гаструляции бластодерма путем иммиграции клеток разделяется на два пласта: верхний многослойный эпибласт и нижний однослойный – первичный гипобласт (эти пласты не гомологичны зародышевым листкам). Между ними располагается щелевидный бластоцель. Позднее из заднего конца зародыша выселяется вторая волна клеток – вторичный гипобласт, оттесняющий первичный к периферии. Оба гипобласта вместе с перибластом образуют внезародышевую (желточную) энтодерму.

В это время на тотальном препарате зародышевого диска хорошо различаются более светлая центральная зона – аrea pellucida и более темная краевая зона аrea opaca. Различия в окраске обусловлены тем, что в светлой зоне находится эпибласт, который к тому времени из многослойного становится однослойным, прозрачным (сквозь него просвечивает подзародышевая полость). В темной зоне (краевое кольцо бластодермы и перибласт) клетки располагаются в несколько слоев и лежат непосредственно на желтке. Более широкая часть аrea pellucida соответствует передней части зародыша. В ее задней трети можно увидеть небольшое, более интенсивно окрашенное, коническое утолщение – зародышевый щиток или начальная стадия образования первичной полоски. Это происходит обычно на шестом–седьмом часах после начала инкубации.

Именно из первичной полоски формируется в дальнейшем тело самого зародыша. Остальные части аrea pellucida и вся аrea opaca являются внезародышевыми.

Стадия первичной полоски (6–13 часов инкубации). В результате латеро-медиальной миграции клеток задней части эпибласта происходит удлинение первичной полоски в задне-переднем направлении, и скоро она достигает центра светлой зоны. В ее состав входят клетки будущей мезодермы и хорды, а также клетки зародышевой и внезародышевой энтодермы. Первыми из первичной полоски выселяются в бластоцель клетки внезародышевой энтодермы (вторичный гипобласт).

Стадия первичной бороздки. (18–19 часов инкубации). Аrea pellucida в это время принимает грушевидную форму. Темная первичная полоска приобретает продольное светлое углубление по средней линии с валиками по краям и становится первичной бороздкой. Она простирается примерно на 60–75% всей длины светлой зоны. На переднем ее конце образуется расширение – гензеновский узелок (его более светлое углубление – первичная ямка). В области гензеновского узелка под эпибласт начинают иммигрировать клетки кишечной энтодермы (энтобласт), оттесняя гипобласт к переднему краю зародыша. Формирование энтобласта знаменует собой начало второй фазы гаструляции, а его клетки сформируют выстилку кишки.

Вторая фаза гаструляции (регрессия первичной полоски). Основное содержание этой фазы составляют процессы обособления эктодермы, кишечной энтодермы, хорды и мезодермы.

Стадия хордального выроста (18–20 часов инкубации). На этой стадии происходит выселение клеток мезодермы (мезобласт) через гензеновский узелок и через валики первичной бороздки. Клетки, иммигрирующие через гензеновский узелок в переднем направлении, образуют хордальный вырост – головной отросток (будущая хорда) и головную мезодерму в виде тонкой темной линии, расположенной впереди узелка. Затемненные области справа и слева от него – скопления клеток головной мезодермы. Клетки, иммигрирующие через боковые стенки первичной бороздки, дают начало большей части осевой мезодермы и энтодермы. Клетки, иммигрировавшие раньше других и успевшие отойти на периферию, формируют внезародышевую мезодерму, в которой впоследствии возникнут кровеносные сосуды внезародышевой части системы кровообращения. Клетки, иммигрировавшие позже, располагаются ближе к оси зародыша и дадут мезодерму боковой пластинки. Материал, выселившийся последним, оказывается ближе всего к оси зародыша и сформирует мезодерму сомитов. Затемненные области справа и слева от первичной полоски и есть скопления клеток осевой, боковой и внезародышевой мезодермы. Мезодерма распространяется таким образом, что в головном отделе зародыша определенная область остается свободной от нее. Эта область, известная как проамнион, обладает меньшей оптической плотностью и выглядит как светлое подковообразное пятно впереди головного конца зародыша. Не является предшественником настоящего амниона.

С момента образования хордального выроста происходит регрессия первичной бороздки. По мере ухода из нее клеток она начинает укорачиваться в передне-заднем направлении, и гензеновский узелок смещается из центра светлой зоны к ее заднему краю. Впоследствии он превращается в анус.

Сопоставление зародышевого диска цыпленка с гаструлой лягушки демонстрирует гомологию их строения. Края первичной полоски соответствуют боковым губам бластопора, передний край первичной ямки – дорзальной губе, а ямка – самому бластопору. Подобно бластопору амфибий первичная полоска представляет собой непрерывно меняющуюся популяцию клеток.

В целом гаструляция заканчивается к концу первых суток (20–22 часа инкубации).

Задание: Рассмотреть препарат при малом увеличении (х8), сориентировать передним концом от себя, определить стадию гаструляции и зарисовать его.

Рис. 3. Тотальный препарат гаструлы цыпленка. Стадия (какая?). Гематоксилин – эозин. Об.х8.

Обозначения: 1 – аrea pellucida; 2 – аrea opaca; 3 – первичная полоска;4 – первичная бороздка; 5 – гензеновский узелок; 6 – первичная ямка; 7 –хордальный вырост (если есть); 8– проамнион (если есть).