От чего зависит развитие организма на эмбриональном этапе онтогенеза кратко

Обновлено: 04.07.2024

Онтогенез – это индивидуальное развитие организма от момента образования зиготы до смерти. В ходе онтогенеза проявляется закономерная смена фенотипов, характерных для данного вида.

Различают два типа онтогенеза:

1. Прямой:

– неличиночный (рыбы, птицы, пресмыкающиеся, яйцеклетки богаты питательными веществами, значительная часть онтогенеза в яйце во внешней среде)

– внутриутробный (млекопитающие, обеспечение жизненных функций и развития зародыша материнским организмом через плаценту, роль провизорных органов).

2. Непрямой – когда организм проходит через стадию личинки – зародыша, способного к самостоятельному существованию (насекомые, амфибии, иглокожие), для этого типа онтогенеза характерен метаморфоз – превращение в зрелую особь. Метаморфоз:

– неполный (яйцо-личинка-имаго) – свойствен тараканам, саранчовым, клопам. У этих насекомых из яйца выходит личинка, похожая на взрослое насекомое (нимфа) и после каждой линьки происходит постепенный рост имеющихся крыльев и органов размножения. У стрекоз и подёнок личинки живут в водной среде, дышат жабрами и лишены крыльев. При метаморфозе они превращаются в крылатых насекомых, дышащих с помощью дыхалец.

– полный (яйцо-личинка-куколка-имаго): у бабочек, жуков, комаров, пчёл, мух и др. развитие протекает с полным метаморфозом, когда питание осуществляется на стадии личинки, а расселение и размножение – на взрослой стадии. При этом в ходе превращений происходит последовательная смена не похожих друг на друга форм: из яйца вылупляется червеобразная личинка, которая после нескольких линек превращается в малоподвижную куколку, а из куколки выходит крылатое взрослое насекомое с тремя парами конечностей. У двоякодышащих рыб личинка, имеющая наружные жабры, превращается во взрослую особь с жабрами, лежащими в полости тела, а также имеющую лёгкое.
У земноводных похожий на малька рыб головастик, обитающий в воде, превращается в лягушонка с лёгкими, конечностями, костными зубами, который выходит на сушу.

1. Пренатальный (дородовой, эмбриональный) – от образования зиготы до выхода из яйцевых оболочек или рождения; организм не способен к самостоятельному существованию, развивается внутри материнского организма и полностью зависит от него.

– бластулы – стадия развития многоклеточного зародыша после дробления зиготы (митотического деления с самоудвоением ДНК, но без роста клеток). Все ядра клеток-бластомеров диплоидные, с абсолютно одинаковой генетической информацией. Обычно бластула состоит из 64 бластомеров. Зигота в процессе бластуляции не увеличивается в размерах, увеличивается число клеток, из которых она состоит; образуется однослойный зародыш, покрытый бластодермой, формируется первичная полость тела – бластоцель;

– гаструлы – стадия образования зародышевых листков – эктодермы, энтодермы (у двухслойных кишечнополостных и губок) и мезодермы (у трехслойных многоклеточных животных). У кишечнополостных животных на этой стадии формируются специализированные клетки, такие как стрекательные, половые, кожно-мускульные и т.д. Процесс образования гаструлы называется гаструляцией.

– Нейрулы – стадии закладки отдельных органов.

– Гисто– и органогенеза – стадии появления специфических функциональных, морфологических и биохимических различий между отдельными клетками и частями развивающегося зародыша. У Позвоночных животных в органогенезе можно выделить:

а) нейрогенез – процесс формирования нервной трубки (головного и спинного мозга) из эктодермального зародышевого листка, а также кожного покрова, органов зрения и слуха;

б) хордогенез – процесс формирования из мезодермы хорды, мышц, почек, скелета, кровеносных сосудов;

в) процесс формирования из энтодермы кишечника и связанных с ним органов – печени, поджелудочной железы, легких. Последовательное развитие тканей и органов, их дифференцировка происходит благодаря эмбриональной индукции – влиянию одних частей зародыша на развитие других частей. Это связано с деятельностью белков, которые включаются в работу на определенных стадиях развития зародыша. Белки регулируют активность генов, определяющих признаки организма. Таким образом, становится понятным, почему признаки определенного организма появляются постепенно. Все гены никогда не включаются в работу вместе. В конкретное время работает лишь часть генов.

2. Постнатальный (послеродовой, постэмбриональный) – с момента рождения до смерти; самостоятельное питание, передвижение и т.д.

Важнейшим событием онтогенеза является возможность осуществления размножения, по этому признаку выделяют следующие периоды постнатального этапа онтогенеза:

– дорепродуктивный (особь не способна к размножению) подразделяют на эмбриональный и ювенильный;

– репродуктивный (наиболее стабильное состояние);

– пострепродуктивный – связан со старением, характерно прекращение участия в размножении, устойчивость снижается. Различают внешние признаки старости (снижение эластичности кожи, поседение волос, развитие дальнозоркости) и внутренние (обратное развитие органов, снижение эластичности кровеносных сосудов, нарушение кровоснабжения мозга, деятельности сердца и др.). Все это приводит к снижению жизнеспособности и повышению вероятности гибели.

Постэмбриональный период человека подразделяется на следующие периоды:

– грудничковый (от рождения до 4 недель);

– грудной (от 4 недель до года);

– дошкольный (ясельный, средний, старший);

– школьный (ранний, подростковый);

– репродуктивный (молодой до 45 лет, зрелый до 65 лет);

– пострепродуктивный (пожилой до 75 лет и старческий – после 75 лет).

Онтогенез - индивидуальное развитие организма, состоит из 3 периодов:

Прогенез - созревание гамет и их слияние с образованием зиготы.

Эмбриональный период (или эмбриогенез) – с момента образования зиготы до рождения или выхода организма из яйцевых оболочек. Этапы эмбриогенеза: дробление, в результате которого образуется бластула; гаструляция, в процессе которой возникают зародышевые листки (эктодерма, энтодерма и мезодерма); образование тканей и органов. Способ дробления зиготы зависит от количества желтка и характера его распределения в цитоплазме яйцеклетки. Различают полное и неполное дробление. Полное дробление может быть равномерным и неравномерным, а неполное – дискоидальным и краевым. Процесс гаструляции осуществляется разными способами и зависит от строения бластулы, т.е., в конечном счете, от количества желтка в яйцеклетке. Для гаструляции характерны перемещения и дифференцировка клеток, в результате чего образуется двух- или трехслойный зародыш. После завершения гаструляции происходит развитие осевого комплекса: хорды, нервной трубки, туловищной мезодермы; стадия нейрулы. Процесс дифференцировки клеток определяется многими механизмами, среди которых важную роль играет эмбриональная индукция.

Постэмбриональный период начинается после рождения или выхода организма из яйцевых оболочек. В нем различают прямое развитие, которое проходит без личиночной стадии, и непрямое развитие, при котором имеется личиночная стадия, заканчивающаяся превращением (метаморфозом) во взрослую особь.

Процесс развития эмбриона – очень интересный и длинный путь от слияния яйцеклетки со сперматозоидом до того момента, с которого эмбрион превращается в плод. Этот процесс проходит в несколько этапов.

Периоды развития эмбриона человека

Процесс развития эмбриона в утробе матери происходит в два этапа. Эмбриональный период развития человека начинается с того момента, когда сперматозоид сольётся с яйцеклеткой и до конца восьмой недели. Затем начинается фетальный период развития эмбриона, он превращается в плод. Считают, что этот этап начинается с начала девятой недели и продолжается до конца беременности, то есть, до того времени, когда малыш увидит мир.

Процесс развития эмбриона человека по дням на первом месяце

После оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом образуется зигота. Через несколько часов после оплодотворения начинается дробление клеток. Они называются бластомеры. Это первый период развития эмбриона человека. Количество клеток за четыре дня увеличивается в геометрической прогрессии от двух до 58. Из них 53 обеспечат процесс развития эмбриона, а три нужны для образования пуповины, хориона и плаценты. Вокруг зародыша находится оболочка оплодотворения, которая не даёт ему увеличиваться в размерах. На четвёртый день первого периода развития эмбриона он имеет величину 0,14 мм, по форме напоминает ягоду ежевику.

На пятые сутки образуется пузырёк с жидкостью, который называется бластоциста. С его помощью к моменту имплантации плодного яйца к слизистой матки разрушается оболочка оплодотворения. С этого момента ничто не мешает росту зародыша и его размеры, и масса станут быстрее увеличиваться.

На шестые или седьмые сутки с момента зачатия эмбрион, который находится в плодном яйце, спускается к месту своего пребывания до рождения – полость матки. Он уже увеличился до двух миллиметров и имплантируется в её стенку. Этот период развития эмбриона длится сорок часов. В организме женщины начинает вырабатываться специальный гормон – хорионический гонадотропин человека (ХГЧ), который сигнализирует о том, что произошла беременность и обязывает организм начать перестраиваться к новым условиям.

Процесс развития эмбриона продолжается на второй неделе. К восьмому дню он находится в эндометрии и начинает получать питательные вещества с материнской крови, та как его запасы уже закончились. В процессе развития эмбриона к концу второй недели происходит образование первичных ворсинок. Вот тут-то женщине надо быть начеку. Вторая неделя беременности очень опасна. Момент прикрепления зародыша к стенке матки – это первый критический период беременности.

Под влиянием различных факторов зародыш может не имплантироваться. Существует много факторов, которые влияют на правильное развитие эмбриона в этот период его развития:

повышенный тонус матки и нарушение её структуры,
чрезмерная физическая нагрузка,
влияние различных токсических веществ,
механическое воздействие на матку,
слишком глубокое залегание сосудов в матке.

С третьей недели эмбрион окружён эндометрием, он плотно прилегает к мышечному слою матки. В этот период развития эмбриона его клетки активно делятся, создаётся подобие кроветворной системы, формируется околоплодный пузырь. На этом этапе развития эмбриона происходит дифференциация клеток: каждая из них знает, за какой орган или систему будет отвечать в будущем.

На четвёртой неделе развития эмбриона можно зафиксировать, как сокращается сердечко крохи. Уже видны и ручки, и ножки, начинается процесс формирования жаберных дуг.

Развитие эмбриона человека по дням на втором месяце

На пятой неделе в процессе развития эмбриона увеличивается размер головки из-за быстрого деления клеток мозга. Утолщаются стенки сердца. Начинает формироваться прямая кишка, глотка, пищевод и желудок. Происходит формирование пуповины и начинается дифференциация пола. 6 неделя развития эмбриона вообще уникальна: сердце поделилось на камеры, происходит образования мозжечка и моста головного мозга. На руках уже видны пальчики. Маленький человечек на 6 неделе развития эмбриона уже имеет спинной мозг и черепномозговые нервы.

Как развивается эмбрион после шестой недели? Процесс развития эмбриона продолжается. Его размер достает 23милиметров. В этот период развития эмбриона формируется плацента, она начинает продуцировать гормоны. Развиваются бронхи, печень и сердечко, происходит процесс формирования яичек либо яичников в зависимости от того, какой закладывается пол.

В сроке 8 недель развитие эмбриона уже заканчивается. Это же человечек: видны носик, ушки, губки! Глаза на 8 неделях развития эмбриона прикрыты веками, формируются ушные раковины. 8 недель продолжалась дифференциация и развитие органов и систем. А полное развитие всех органов будет происходить на фетальной стадии развития эмбриона. С третьего месяца зародыш называется плодом.

Факторы, влияющие на развитие эмбриона

На развитие эмбриона влияет множество факторов:

наследственные: они предопределяют развитие пороков, самопроизвольный аборт или мертворождение,
нарушение овариально-менструальной и детородной функции матери,
недоразвитие женщины общее и половое,
хроническая соматическая патология: сахарный диабет, диффузный зоб, некоторая патология печени и сердца,
инфекционные заболевания, перенесенные за время беременности: сифилис, краснуха, корь, туберкулёз,
вредные привычки матери: табакокурение, злоупотребление алкоголя или употребление наркотиков,
внешние влияния: ионизирующая радиация, кислородное голодание, неполноценное питание беременной.

На 6 неделе развития эмбриона особенно опасны для него внешние факторы и вредные привычки будущей мамы, так как они могут вызвать выкидыш.

Развитие эмбрионов при ЭКО

Различают следующие периоды развития эмбрионов при ЭКО (экстракорпоральном оплодотворении):

эмбриологический этап,
развитие эмбриона после ЭКО.

На эмбриологическом этапе производят оплодотворение яйцеклетки концентратом сперматозоидов спустя 4-6 час после чрезвагинальной пункции. Оплодотворённые яйцеклетки помещают на специальных средах в инкубатор. Там они будут развиваться до пятого дня. На пятый день эмбрион покидает яйцеклетку. Этот процесс называется хетчинг, он напоминает момент, когда птенцы вылупляются из яйца. На этом периоде развития эмбрион готов к подсадке. Дальше проводят подсадку эмбрионов.

Как же происходит процесс развития эмбрионов после ЭКО? Он происходит так же, как и при обычной беременности. Важен момент имплантации эмбриона. Врачи наблюдают за женщиной, берут необходимые анализы в день имплантации, через одну неделю и на четырнадцатый день после подсадки. Если эмбрионы прижились, то женщину наблюдают в обычном режиме.

Как проходит развитие эмбрионов после ЭКО по дням

Через 12 часов после оплодотворения наступает первая стадия развития эмбриона после ЭКО – зигота, у которой есть двойной набор хромосом. Через 24 часа клетки должны делиться. Их называют бластомерами. На третий день насчитывается от шести до восьми бластомеров. На этом этапе развития эмбрионов после ЭКО они могут прекратить развиваться и погибнуть, если обнаружится поломка генома.

На четвёртые сутки наступает стадия морулы, а к концу этого дня в моруле образуется полость, а бластомеры делятся на две группы, каждая из которых в последующем способна выполнять свою функцию. На пятые сутки развития эмбрионов после ЭКО наступает стадия бластоцисты. Именно на этой стадии эмбрион имплантируют в матку.

В результате оплодотворения в матке развивается новый организм. За время развития будущий малыш приобретает неповторимые, только ему свойственные черты. Нужно сделать всё необходимое, чтобы он вошёл в этот мир здоровым и счастливым.

Эмбриональное (зародышевое) развитие охватывает процессы от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения и у большинства животных включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и органогенез.

При дроблении дочерние клетки ( бластомеры ) не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым следующим делением их размеры уменьшаются.

Яйцеклетки с небольшим запасом питательных веществ делятся полностью, т. е. происходит полное дробление. Если яйцеклетка содержит большое количество желтка, то наблюдается частичное дробление — делится только диск цитоплазмы с ядром, а сам желток остаётся без изменений (например, у птиц).

Бластула — это шарообразный зародыш, стенка которого ( бластодерма ) образована одним слоем клеток, а внутри — полость ( бластоцель ).

После дробления начинается гаструляция — часть клеток бластодермы перемещается внутрь зародыша. В результате этих перемещений образуется гаструла.

Гаструла — двухслойный зародыш, состоящий из двух зародышевых листков: наружного ( эктодермы ) и внутреннего ( энтодермы ).

У ланцетника образование гаструлы происходит в результате впячивания части бластодермы внутрь бластоцеля.

Внутренняя полость гаструлы называется первичной кишкой . Её связывает с внешней средой отверстие ( бластопор ), которое становится первичным ртом .

На стадии гаструлы (двух зародышевых листков) прекращается развитие двухслойных животных — губок и кишечнополостных.

У всех остальных животных развитие продолжается, и образуется третий зародышевый листок — мезодерма . Она формируется из энтодермы и всегда расположена между экто- и энтодермой в первичной полости тела.

Дальнейшая специализация клеток зародышевых листков обеспечивает формирование тканей и органов, т. е. гисто- и органогенез .

Из энтодермы образуется хорда — внутренний скелет в виде гибкого тяжа, расположенный на спинной стороне. Позже вместо хорды у позвоночных развивается позвоночник, и только у некоторых животных (например, у хрящевых рыб) её остатки сохраняются в течение всей жизни.

Из эктодермы, расположенной над самой хордой, выделяется нервная пластинка . Затем края пластинки поднимаются и смыкаются. Образуется нервная трубка — зачаток центральной нервной системы. Формируется нейрула .

Нервная трубка, хорда и кишечник создают осевой комплекс органов зародыша, который определяет двустороннюю симметрию тела.

Из эктодермы у позвоночных животных образуется нервная система, органы чувств, покровный эпителий с его железами и производными структурами (волосы, перья, копыта, когти и т. п.).

Из энтодермы формируются органы пищеварительной и дыхательной системы: эпителий средней кишки, печень и поджелудочная железа, жабры, лёгкие, плавательный пузырь, а также щитовидная железа.

Из мезодермы формируются все виды мышечной и соединительной ткани (например, дерма кожи, тела позвонков), кровеносная система, органы выделения, половые железы.

Онтогене́з (от греч. οντογένεση : ον — существо и γένεση — происхождение, рождение) — индивидуальное развитие организма от оплодотворения до смерти.

У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез.

У многоклеточных растений к эмбриональному развитию относят процессы, происходящие в зародышевом мешке семенных растений.

Содержание

Онтогенез животных

Сравнение зародышей позвоночных на разных стадиях эмбрионального развития. Печально знаменитая иллюстрация из работы Эрнста Геккеля, на которой различия между эмбрионами искусственно занижены, ради большего соответствия теории рекапитуляции (повторения филогенеза в онтогенезе). Следует отметить, что фальсификация данной иллюстрации не отменяет того, что зародыши обычно действительно представляются более сходными между собой, чем взрослые организмы, что было отмечено эмбриологами еще до возникновения теории эволюции.

Онтогенез делится на два периода:

эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек;
постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.

Эмбриональный период

В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез. Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. У большинства позвоночных он включает стадии (фазы) дробления, гаструляции, гисто- и органогенеза.

Дробление

Гаструляция

Один из механизмов гаструляции — инвагинация (впячивание части стенки бластулы внутрь зародыша)1 — бластула, 2 — гаструла.

Гаструляция — процесс разделения зародыша на зародышевые листки. В ходе гаструляции клетки зародыша практически не делятся и не растут. Происходит активное передвижение клеточных масс (морфогенетические движения). В результате гаструляции формируются зародышевые листки (пласты клеток). Гаструляция приводит к образованию зародыша, называемого гаструлой.

Первичный органогенез

Первичный органогенез — процесс образования комплекса осевых органов. В разных группах животных этот процесс характеризуется своими особенностями. Например, у хордовых на этом этапе происходит закладка нервной трубки, хорды и кишечной трубки.

В ходе дальнейшего развития формирование зародыша осуществляется за счет процессов роста, дифференцировки и морфогенеза. Рост обеспечивает накопление клеточной массы зародыша. В ходе процесса дифференцировки возникают различно специализированные клетки, формирующие различные ткани и органы. Процесс морфогенеза обеспечивает приобретение зародышем специфической формы.

Читайте также: