ФИЛОГЕНЕЗ СИСТЕМ ОРГАНОВ ХОРДОВЫХ - 1 часть

2

cОнтогенез - индивидуальное развитие организма.

Филогенез - историческое развитие любой биологической системы. Филогенез – исторический ряд прошедших отбор онтогенезов, связанных между собой предок – потомок (И. И. Шмальгаузен).

Онтогенез ' филогенез

Законы К. Бэра (1828 г):

1.Закон зародышевого сходства – на ранних этапах эмбриогенеза зародыши различных групп животных (в пределах типа) сходны между собой.

2.Закон эмбриональной дивергенции – в процессе эмбриогенеза (на поздних стадиях) возникает расхождение признаков зародышей разных систематических групп.

3.Закон последовательности появления признаков – в процессе эмбриогенеза признаки разного систематического ранга появляются последовательно друг за другом: типа, класса, отряда, рода вида, индивидуума.

3

Последовательные стадии развития эмбрионов хордовых. I – рыба, II – тритон, III – черепаха, IV – птица, V – свинья, VI – корова, VII – кролик, VIII – человек.

4

Ч. Дарвин подтвердил связь между онтогенезом и филогенезом, создав учение о рекапитуляциях – повторении у зародышей в процессе онтогенеза признаков их предков по филогенезу.

Атавизм – рекапитуляция без последующей редукции (у взрослой особи орган развивается в полном объеме как у предка по филогенезу).

Рудимент – рекапитуляция с последующей редукцией органа, утратившего в процессе филогенеза функциональное значение.

Биогенетический закон – Ф. Мюллер (1864) и Э. Геккель (1866):

Онтогенез всякого организма есть краткое и быстрое повторение филогенеза данного вида

Палингенезы – признаки зародышевого сходства (закладка жаберных щелей, хорды, 2-х камерного сердца у зародышей наземных позвоночных).

Ценогенезы – эмбриоадаптации, приспособительные признаки зародышей, не сохраняющиеся у взрослых форм (зародышевые оболочки наземных позвоночных: амнион, хорион, аллантоис).

5

Филэмбриогенезы - эмбриональные перестройки, которые включаются в филогенез взрослых организмов (А. Н. Северцов). 3 типа филэмбриогенезов:

Анаболии - надставки, дополнения в развитии органа. Законченный морфообразовательный процесс (полная рекапитуляция) дополняется дальнейшей дифференцировкой (от 2-х камерного к 4-х камерному сердцу, развитие пера).

Девиации - уклонения в развитии органа. На определенном этапе формообразовательного процесса (частичная рекапитуляция) морфогенез приобретает новый характер, и развитие органа идет по другому пути (развитие чешуи рептилий).

Архаллаксисы - изменения закладки органа. В начале морфогенеза (рекапитуляции отсутствуют) возникшая гетеротопия или гетерохрония определяет развитие органа по совершенно новому пути (развитие волосяного покрова у млекопитающих).

Девиация Анаболия

Развитие

роговых

производных

кожи позвоночных.

7

Характер возникающего филэмбриогенеза зависит от типа возникшей мутации. Если мутационный процесс затрагивает гены, активные в конце формообразовательного процесса, то возникает анаболия, в середине – девиация, в начале – архалаксис.

Эволюция чаще идет путем подбора мутаций, проявляющихся на конечных стадиях морфогенеза т. е. путем анаболий (поэтому наблюдается сходство эмбрионов на ранних стадиях развития, рекапитуляция и выполняется биогенетический закон). Это связано с большой сложностью большинства формообразовательных процессов, не допускающих каких-либо изменений начальных или средних стадий развития.

8

d Интегрирующими факторами эволюции, обеспечивающими цело-

стность онтогенеза и филогенеза, являются корреляции и координации.

Корреляции - взаимоотношения между частями организма, обеспечивающие целостность его онтогенеза.

¾геномные – в основе плейотропия, взаимодействие и сцепление генов;

¾морфогенетические - обусловлены эмбриональной индукцией;

¾эргонтические - в основе взаимозависимость между функциями органов.

Координацииустойчивые взаимоотношения междуорганами иличастямиорганизма впроцессеэволюции.

¾топографические - проявляются между структурами, связанными друг с другом пространственно. Основаны на морфогенетических корреляциях.

¾динамические - взаимное соответствие структур, связанных функционально (коадаптации). Основаны на эргонтических корреляциях.

¾биологические (экологические) – возникают между структурами, непосредственно не связанными по функциям и месту положения. Связующее звено между ними - адаптации к среде.

9

e Онтофилогенетические механизмы возникновения пороков

развития человека:

1.Рекапитуляции - результат недостаточности или отсутствия анаболий в критические периоды развития. 3-х камерное сердце, сохранение 2 дуг аорты.

2.Параллелизмы - независимое появление сходных признаков у человека и животных. Они возникают 3 путями:

а) развитие признаков аномальных для человека, но нормальных для животных (двурогая матка - норма для хищников, порок для человека);

б) развитие наследственных признаков аномальных для человека

иживотных (расщелина верхней губы - аномалия для человека и мыши); в) развитие сходных заболеваний ненаследственного характера

(нефробластома у человека и поросят).

Конвергенции - приобретение сходных признаков не родственными организмами (клешнеобразная кисть у человека и рака). Этот механизм не является онтофилогенетически обусловленным.

10

f Кожные покровы хордовых имеют эктодермальное (эпидер-

мис) и мезодермальное (дерма) происхождение. Функции кожи:

1(наружный) и дерму (внутренний).

22. Дифференцировка эпидермиса и дермы на слои.

33. Дифференцировка производных кожи (роговых и железистых).

Уланцетника эпидермис одно-

Разрез через кожу ланцетника.

1 - кутикула, 2 - эпидермис, 3 - кориум. слойный, цилиндрический, имеет железистые клетки, выделяющие слизь. Дер-

ма (кориум) – тонкий слой неоформленной соединительной ткани.