Pregunta 1. ¿Cómo se llama desarrollo individual de un organismo?
El desarrollo individual de un organismo u ontogénesis se refiere a todo el conjunto de transformaciones de un individuo desde su origen hasta el final de su vida. La célula con la que comienza la ontogénesis contiene el programa para el desarrollo del organismo. Se realiza mediante la interacción del núcleo (información genética) y el citoplasma de cada célula, así como de las células y tejidos entre sí.
En bacterias y eucariotas unicelulares, la ontogénesis comienza en el momento de la formación de una nueva célula como resultado de la división y termina con la muerte o una nueva división.
En los organismos multicelulares que se reproducen asexualmente, la ontogénesis comienza desde el momento de la separación de una célula o grupo de células del organismo madre.
En los organismos que se reproducen sexualmente, la ontogénesis comienza desde el momento de la fecundación y la formación del cigoto.

Pregunta 2. Enumere los períodos de ontogénesis.
Períodos de ontogénesis:
En la ontogénesis hay 3 períodos: proembrionario, embrionario Y postembrionario. Para los animales superiores y los humanos, se acepta la división en períodos de desarrollo prenatal (antes del nacimiento), intranatal (nacimiento) y posnatal (después del nacimiento).
periodo proembrionario . periodo proembrionario, que precede a la formación del cigoto, está asociado con la formación de gametos. De lo contrario, esto es gametogénesis (ovogénesis y espermatogénesis).
periodo embrionario . periodo embrionario(Embrión griego - embrión) comienza con la fertilización y la formación de un cigoto. El final de este período para diferentes tipos de ontogénesis está asociado con diferentes momentos de desarrollo. El período embrionario se divide en las siguientes etapas:
1) fertilización: la formación de un cigoto;
2) trituración – formación de blástula;
3) gastrulación – formación de capas germinales;
4) histo y organogénesis: la formación de órganos y tejidos del embrión. Período postembrionario del desarrollo animal.
período postembrionario El desarrollo de los animales comienza tras su nacimiento y se divide en tres periodos:
Período de crecimiento y morfogénesis (prereproductivo);
Período de madurez (reproductiva);
El período de vejez (post-reproductivo).
período postembrionario desarrollo humano.
postembrionario posnatal) el período del desarrollo humano, también llamado posnatal, también se divide en tres períodos:
1) Juvenil (antes de la pubertad);
2) Maduro (adultos, estado de madurez sexual);
3) El período de vejez que termina en muerte.
En otras palabras, podemos decir que para los humanos también es posible distinguir períodos de desarrollo post-embrionario pre-reproductivo, reproductivo y post-reproductivo. Hay que tener en cuenta que cualquier esquema es condicional, ya que el estado real de dos personas de la misma edad puede diferir significativamente.

Pregunta 3. ¿Qué desarrollo se llama embrionario y cuál postembrionario?
La ontogénesis se divide en dos períodos. El primero de ellos es el período embrionario (embriogénesis) que dura desde el momento de la fecundación hasta la salida del óvulo o el nacimiento. Describamos sus etapas usando el ejemplo de la lanceta.
Fragmentación: el óvulo se divide repetida y rápidamente por mitosis, las interfases son muy cortas;
blástula: se forma una bola hueca, formada por una sola capa de células; en uno de los polos de la bola, las células comienzan a dividirse más activamente, preparando la siguiente etapa;
gástrula: formada como resultado de la invaginación del polo de división más activo de la blástula; la gástrula temprana es un embrión de dos capas; su capa exterior (capa germinal) se llama ectodermo, la capa interior es endodermo; la cavidad gástrula representa la futura cavidad intestinal del cuerpo; gástrula tardía: un embrión de tres capas: formado en todos los organismos (excepto celentéreos y esponjas) durante la formación de la tercera capa germinal: el mesodermo, que surge entre el ectodermo y el endodermo;
histo y organogénesis: se produce el desarrollo de los tejidos y sistemas de órganos del embrión. La segunda etapa de la ontogénesis es el período postembrionario. Dura desde el momento de la salida del óvulo (o nacimiento) hasta la muerte.

Pregunta 4. ¿Qué tipos de desarrollo postembrionario del cuerpo existen? Dar ejemplos.
Hay dos tipos de desarrollo postembrionario.
Desarrollo indirecto o desarrollo con metamorfosis. Este tipo de desarrollo se caracteriza por el hecho de que el individuo nacido (larva) suele ser completamente diferente del organismo adulto. Después de un tiempo, sufre una metamorfosis: se transforma en una forma adulta. El desarrollo indirecto es característico de los anfibios, insectos y muchos otros organismos.
Revelado directo. Con este tipo de desarrollo, el bebé nacido es similar a un adulto. El desarrollo directo es ovíparo e intrauterino. Durante el desarrollo ovíparo, el embrión pasa la primera etapa de la ontogénesis en un huevo, provisto de nutrientes y protegido por una cáscara (cáscara) del medio ambiente. Así se desarrollan, por ejemplo, las crías de aves, reptiles y mamíferos que ponen huevos. Durante el desarrollo intrauterino, el crecimiento del embrión se produce dentro del cuerpo de la madre. Todas las funciones vitales (nutrición, respiración, excreción, etc.) se llevan a cabo mediante la interacción con la madre a través de un órgano especial: la placenta, formada por los tejidos del útero y las membranas embrionarias del bebé. El tipo de desarrollo intrauterino es característico de todos los mamíferos superiores, incluidos los humanos.

Pregunta 5. ¿Cuál es el significado biológico de la metamorfosis?
La metamorfosis hace posible que individuos de diferentes edades no compitan por la comida. Por ejemplo, los renacuajos y las ranas, las mariposas y las orugas tienen diferentes fuentes de alimento. Además, la presencia de un estadio larvario suele aumentar la posibilidad de dispersión de los organismos. Esto es especialmente importante si los adultos son sedentarios (p. ej., muchos moluscos, gusanos y artrópodos marinos).

Pregunta 6. Cuéntanos sobre las capas germinales.
Las dos primeras capas germinales, ectodermo y endodermo, se forman en la etapa de formación de la gástrula a partir de la blástula. Posteriormente, en todos (excepto en los celentéreos y las esponjas) se desarrolla la tercera capa germinal: el mesodermo, que se encuentra entre el ectodermo y el endodermo. A continuación, todos los órganos del embrión se desarrollan a partir de las tres capas germinales. Por ejemplo, en los seres humanos, el sistema nervioso, las glándulas cutáneas, el esmalte dental, el cabello, las uñas y el epitelio externo se forman a partir del ectodermo. Del endodermo: los tejidos que recubren los intestinos y el tracto respiratorio, los pulmones, el hígado y el páncreas. A partir del mesodermo se forman músculos, cartílagos y esqueleto óseo, órganos de los sistemas excretor, endocrino, reproductivo y circulatorio.

Pregunta 7. ¿Qué es la diferenciación celular? ¿Cómo se lleva a cabo durante el desarrollo embrionario?
Diferenciación es el proceso de transformación de células germinales no especializadas en diversas células del cuerpo, que difieren en estructura y realizan funciones específicas. La diferenciación no comienza inmediatamente, sino en una determinada etapa de desarrollo y se lleva a cabo mediante la interacción de las capas germinales (en una etapa temprana) y los rudimentos de órganos (en una etapa posterior).
Algunas células, incluso en un organismo adulto, no están completamente diferenciadas. Estas células se denominan células madre. En los seres humanos se encuentran, por ejemplo, en la médula ósea roja. Actualmente, se está explorando activamente la posibilidad de utilizar células madre para tratar muchas enfermedades, restaurar órganos después de lesiones, etc.

Pregunta 8. Describa el concepto de “crecimiento”. ¿Qué es una determinada altura? ¿Crecimiento incierto?
El crecimiento del cuerpo va acompañado de un aumento de células y acumulación de peso corporal. Se hace una distinción entre crecimiento definido e indefinido.
El crecimiento indefinido es característico de moluscos, crustáceos, peces, anfibios, reptiles y otros animales que no dejan de crecer a lo largo de su vida.
Una cierta cantidad de crecimiento es característica de organismos que crecen sólo durante un período de tiempo limitado, como insectos, aves y mamíferos. En los seres humanos, el crecimiento intensivo se detiene entre los 13 y 15 años, correspondiente al período de la pubertad.
El crecimiento y desarrollo del organismo está controlado genéticamente y también depende de las condiciones ambientales en las que se produce el desarrollo.
Con un tipo de crecimiento que se denomina definido, el organismo, habiendo alcanzado un cierto nivel de madurez, deja de aumentar de tamaño. Este tipo de crecimiento es característico de la mayoría de los animales. Si un organismo crece a lo largo de su vida, se le llama tipo de crecimiento indefinido. Es característico de plantas, peces, moluscos y anfibios.

Introducción

Desarrollo individual de organismos. o ontogénesis- este es un proceso largo y complejo de formación de organismos desde el momento de la formación de células germinales y fertilización (con reproducción sexual) o grupos individuales de células (con reproducción asexual) hasta el final de la vida.

Del griego “ontos” - existente y génesis - surgimiento. La ontogénesis es una cadena de procesos complejos estrictamente definidos en todos los niveles del cuerpo, como resultado de los cuales se forman las características estructurales, los procesos vitales y la capacidad de reproducción que son inherentes sólo a los individuos de una especie determinada. La ontogénesis finaliza con procesos que naturalmente conducen al envejecimiento y la muerte.

Con los genes de sus padres, el nuevo individuo recibe una especie de instrucciones sobre cuándo y qué cambios deben ocurrir en el cuerpo para que pueda recorrer con éxito todo el curso de su vida. Por tanto, la ontogenia representa la implementación de la información hereditaria.

1. Información histórica

El proceso de aparición y desarrollo de los organismos vivos ha interesado a la gente durante mucho tiempo, pero el conocimiento embriológico se ha acumulado de forma gradual y lenta. El gran Aristóteles, al observar el desarrollo de un pollo, sugirió que el embrión se forma como resultado de la mezcla de fluidos pertenecientes a ambos padres. Esta opinión duró 200 años. En el siglo XVII, el médico y biólogo inglés W. Harvey llevó a cabo algunos experimentos para comprobar la teoría de Aristóteles. Como médico de la corte de Carlos I, Harvey recibió permiso para utilizar ciervos que vivían en tierras reales para experimentos. Harvey estudió 12 ciervas que murieron en diferentes momentos después del apareamiento.

El primer embrión, extraído de una hembra de ciervo unas semanas después del apareamiento, era muy pequeño y no se parecía en nada a un animal adulto. En los ciervos que murieron posteriormente, los embriones eran más grandes y se parecían mucho a los pequeños cervatillos recién nacidos. Así se acumuló el conocimiento en embriología.

Los siguientes científicos hicieron importantes contribuciones a la embriología.

· Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723) descubrió el esperma en 1677 y fue el primero en estudiar la partenogénesis en los pulgones.

· Jan Swammerdam (1637-1680) fue pionero en el estudio de la metamorfosis de los insectos.

· Marcello Malpighi (1628-1694) realizó los primeros estudios sobre la anatomía microscópica del desarrollo de los órganos en el embrión de pollo.

· Kaspar Wolf (1734-1794) es considerado el fundador de la embriología moderna; Con mayor precisión y detalle que todos sus predecesores, estudió el desarrollo de una gallina en un huevo.

· El verdadero creador de la embriología como ciencia es el científico ruso Karl Baer (1792-1876), natural de la provincia de Estonia. Fue el primero en demostrar que durante el desarrollo de todos los animales vertebrados, el embrión se forma primero a partir de dos capas o capas de células primarias. Baer vio, describió y luego demostró en un congreso de naturalistas un óvulo de mamífero procedente de un perro que había abierto. Descubrió un método para el desarrollo del esqueleto axial en los vertebrados (a partir de las llamadas cuerdas dorsales). Baer fue el primero en establecer que el desarrollo de cualquier animal es un proceso de desarrollo de algo anterior o, como dirían ahora, la diferenciación gradual de formaciones cada vez más complejas de rudimentos más simples (la ley de diferenciación). Finalmente, Baer fue el primero en apreciar la importancia de la embriología como ciencia y la basó en la clasificación del reino animal.

· A.O. Kovalevsky (1840-1901) es conocido por su famosa obra "La historia del desarrollo de Lancelet". De particular interés son sus trabajos sobre el desarrollo de ascidias, ctenóforos y holoturias, sobre el desarrollo postembrionario de insectos, etc. Al estudiar el desarrollo de la lanceta y extender los datos obtenidos a los vertebrados, Kovalevsky confirmó una vez más la exactitud de la idea de ​​​la unidad del desarrollo en todo el reino animal.

· I.I. Mechnikov (1845-1916) adquirió especial fama por sus estudios sobre esponjas y medusas, es decir, organismos multicelulares inferiores. La idea destacada de Mechnikov fue su teoría del origen de los organismos multicelulares.

· UN. Severtsov (1866-1936) es el mayor de los embriólogos y anatomistas comparativos modernos, el creador de la teoría de la filembriogénesis.

2. Desarrollo individual de organismos unicelulares.

ontogénesis embriología organismo unicelular

En los organismos más simples, cuyo cuerpo consta de una célula, la ontogénesis coincide con el ciclo celular, es decir. desde el momento de la aparición, pasando por la división de la célula madre, hasta la siguiente división o muerte.

La ontogenia de los organismos unicelulares consta de dos períodos:

madurez (preparación para la división).

el propio proceso de división.

La ontogénesis es mucho más complicada en los organismos multicelulares.

Por ejemplo, en varias divisiones del reino vegetal, la ontogénesis está representada por ciclos de desarrollo complejos con alternancia de generaciones sexuales y asexuales.

En los animales multicelulares, la ontogenia también es un proceso muy complejo y mucho más interesante que en las plantas.

En los animales existen tres tipos de ontogénesis: larvaria, ovípara e intrauterina. El tipo de desarrollo larvario se encuentra, por ejemplo, en insectos, peces y anfibios. Hay poca yema en sus huevos y el cigoto se convierte rápidamente en una larva, que se alimenta y crece de forma independiente. Luego, después de un tiempo, se produce la metamorfosis: la transformación de la larva en un adulto. En algunas especies, incluso hay toda una cadena de transformaciones de una larva a otra y solo luego a un adulto. La razón de la existencia de las larvas puede radicar en el hecho de que se alimentan de alimentos diferentes a los de los adultos, y así se expande la base alimentaria de la especie. Compárese, por ejemplo, la nutrición de las orugas (hojas) y las mariposas (néctar), o de los renacuajos (zooplancton) y las ranas (insectos). Además, durante la etapa larvaria, muchas especies colonizan activamente nuevos territorios. Por ejemplo, las larvas de los moluscos bivalvos son capaces de nadar, mientras que los adultos permanecen prácticamente inmóviles. El tipo de ontogénesis ovíparo se observa en reptiles, aves y mamíferos ovíparos, cuyos huevos son ricos en yema. El embrión de estas especies se desarrolla dentro del huevo; no hay etapa larvaria. El tipo de ontogénesis intrauterina se observa en la mayoría de los mamíferos, incluidos los humanos. En este caso, el embrión en desarrollo queda retenido en el cuerpo de la madre, se forma un órgano temporal: la placenta, a través de la cual el cuerpo de la madre satisface todas las necesidades del embrión en crecimiento: respiración, nutrición, excreción, etc. El desarrollo intrauterino finaliza con la proceso del parto.

I. Período embrionario

El desarrollo individual de los organismos multicelulares se puede dividir en dos etapas:

· período embrionario.

·período postembrionario.

El período embrionario o embrionario del desarrollo individual de un organismo multicelular abarca los procesos que ocurren en el cigoto desde el momento de la primera división hasta la salida del óvulo o el nacimiento.

La ciencia que estudia las leyes del desarrollo individual de los organismos en la etapa embrionaria se llama embriología (del griego embrión - embrión).

El desarrollo embrionario puede ocurrir de dos maneras: en el útero y terminando con el nacimiento (en la mayoría de los mamíferos), así como fuera del cuerpo de la madre y terminando con la liberación de las membranas de los huevos (en aves, peces, reptiles, anfibios, equinodermos, moluscos y algunos mamíferos)

Los animales multicelulares tienen distintos niveles de complejidad organizativa; Puede desarrollarse en el útero y fuera del cuerpo de la madre, pero para la gran mayoría, el período embrionario se desarrolla de manera similar y consta de tres períodos: escisión, gastrulación y organogénesis.

) División.

La etapa inicial de desarrollo de un óvulo fertilizado se llama escisión. . Unos minutos o unas horas (las diferentes especies varían) después de que el espermatozoide se introduce en el óvulo, el cigoto resultante comienza a dividirse por mitosis en células llamadas blastómeras. Este proceso se llama escisión, ya que durante el mismo el número de blastómeros aumenta exponencialmente, pero no crecen hasta el tamaño de la célula original, sino que se vuelven más pequeños con cada división. Los blastómeros formados durante la escisión son células germinales tempranas. Durante la escisión, las mitosis se suceden una tras otra y, al final del período, el embrión completo no es mucho más grande que el cigoto.

El tipo de trituración del huevo depende de la cantidad de yema y de la naturaleza de su distribución. Se distingue entre trituración completa e incompleta. En los huevos pobres en yema se observa una trituración uniforme. Los cigotos de Lancelet y de los mamíferos se trituran por completo, ya que contienen poca yema y se distribuye de manera relativamente uniforme.

En los huevos ricos en yema, el triturado puede ser completo (uniforme y desigual) e incompleto. Debido a la abundancia de yema, los blastómeros de un polo siempre van por detrás de los blastómeros del otro polo en la tasa de fragmentación. La fragmentación completa pero desigual es característica de los anfibios. En peces y aves sólo se tritura la parte del huevo situada en uno de los polos; ocurre algo incompleto. división. Parte de la yema permanece fuera de los blastómeros, que se encuentran sobre la yema en forma de disco.

Consideremos con más detalle la fragmentación del cigoto lanceleta. La escisión cubre todo el cigoto. Los surcos de la primera y segunda escisión pasan a través de los polos del cigoto en direcciones mutuamente perpendiculares, como resultado de lo cual se forma un embrión que consta de cuatro blastómeros.

La trituración posterior se realiza alternativamente en dirección longitudinal y transversal. En la etapa de 32 blastómeros, el embrión se parece a una mora o una frambuesa. Se llama mórula. Con una mayor fragmentación (aproximadamente en la etapa de 128 blastómeros), el embrión se expande y las células, dispuestas en una sola capa, forman una bola hueca. Esta etapa se llama blástula. La pared de un embrión de una sola capa se llama blastodermo y la cavidad interior se llama blastocele (cavidad corporal primaria).

Arroz. 1. Etapas iniciales del desarrollo de lancetas: a - trituración (etapa de dos, cuatro, ocho, dieciséis blastómeros); b - blástula; en - gastra. catión; d - sección transversal esquemática del embrión de lanceta; 2 - polo vegetativo de la blástula; 3 - endodermo; 4 - blastogel; 5 - boca de gástrula (blastoporo); 6,7 - labios dorsal y ventral del blastoporo; 8 - formación del tubo neural; 9 - formación de acordes; 10 - formación del mesodermo

) Gastrulación

La siguiente etapa del desarrollo embrionario es la formación de un embrión de dos capas: la gastrulación. Una vez que la blástula lanceleta se ha formado por completo, se produce una mayor fragmentación celular de forma especialmente intensa en uno de los polos. Como resultado, parecen estar atraídos (abultados) hacia adentro. Como resultado, se forma un embrión de dos capas. En esta etapa, el embrión tiene forma de copa y se llama gástrula. La capa externa de las células de la gástrula se llama ectodermo o capa germinal externa, y la capa interna que recubre la cavidad de la gástrula, la cavidad gástrica (la cavidad del intestino primario), se llama endodermo o capa germinal interna. La cavidad de la gástrula, o intestino primario, en la mayoría de los animales se convierte en el tracto digestivo en etapas posteriores de desarrollo y se abre hacia afuera hacia la boca primaria, o blastoporo. En gusanos, moluscos y artrópodos, el blastonore se desarrolla hasta convertirse en la boca de un organismo adulto. Por eso se les llama protóstomos. En los equinodermos y cordados, la boca se abre paso por el lado opuesto y el blastonore se convierte en un ano. Se les llama deuteróstomos.

En la etapa de dos capas germinales finaliza el desarrollo de esponjas y celentéreos. En todos los demás animales, se forma una tercera: la capa germinal media, ubicada entre el ectodermo y el endodermo. Se llama mesodermo.

Después de la gastrulación, comienza la siguiente etapa en el desarrollo del embrión: la diferenciación de las capas germinales y la colocación de órganos (organogénesis). Primero, se produce la formación de órganos axiales: el sistema nervioso, la notocorda y el tubo digestivo. La etapa en la que se produce la formación de órganos axiales se llama neirula.

El sistema nervioso de los vertebrados se forma a partir del ectodermo en forma de tubo neural. En los cordados, inicialmente parece una placa neural. Esta placa crece más intensamente que todas las demás partes del ectodermo y luego se dobla formando un surco. Los bordes del surco se cierran, aparece un tubo neural, que se extiende desde el extremo anterior hasta el posterior. Luego se forma el cerebro en el extremo anterior del tubo. Simultáneamente con la formación del tubo neural, se produce la formación de la notocorda. El material notocordal del endodermo se dobla, de modo que la notocorda se separa de la placa común y se convierte en una cuerda separada en forma de cilindro macizo. El tubo neural, el intestino y la notocorda forman un complejo de órganos axiales del embrión, que determina la simetría bilateral del cuerpo. Posteriormente, la notocorda en los vertebrados es reemplazada por la columna, y solo en algunos vertebrados inferiores sus restos se conservan entre las vértebras incluso en la edad adulta.

Simultáneamente con la formación de la notocorda, se separa la tercera capa germinal, el mesodermo. Hay varias formas de formar mesodermo. En la lanceta, por ejemplo, el mesodermo, como todos los órganos principales, se forma como resultado de una mayor división celular a ambos lados del intestino primario. Como resultado, se forman dos bolsas endodérmicas. Estas bolsas se agrandan y llenan la cavidad corporal primaria; sus bordes se separan del endodermo y se cierran entre sí, formando dos tubos que constan de segmentos separados o somitas. Esta es la tercera capa germinal: el mesodermo. En el medio de los tubos se encuentra la cavidad corporal secundaria o celoma.

) Organogénesis.

Una mayor diferenciación de las células de cada capa germinal conduce a la formación de tejidos (histogénesis) y a la formación de órganos (organogénesis). Además del sistema nervioso, la cubierta exterior de la piel se desarrolla a partir del ectodermo: la epidermis y sus derivados (uñas, cabello, glándulas sebáceas y sudoríparas), el epitelio de la boca, la nariz, el ano, la mucosa del recto, los dientes. esmalte, células sensoriales de los órganos del oído, el olfato, la visión, etc.

A partir del endodermo se desarrollan tejidos epiteliales que recubren el esófago, el estómago, los intestinos, el tracto respiratorio, los pulmones o branquias, el hígado, el páncreas, el epitelio de la vesícula biliar y la vesícula, la uretra, la tiroides y las glándulas paratiroides.

Los derivados del mesodermo son la base del tejido conectivo de la piel (dermis), todo el tejido conectivo, los huesos esqueléticos, los cartílagos, los sistemas circulatorio y linfático, la dentina dental, el mesenterio, los riñones, las gónadas y los músculos.

El embrión animal se desarrolla como un organismo único en el que todas las células, tejidos y órganos están en estrecha interacción. En este caso, un rudimento influye en el otro, determinando en gran medida el camino de su desarrollo. Además, la tasa de crecimiento y desarrollo del embrión está influenciada por condiciones externas e internas.

El desarrollo embrionario de los organismos se produce de manera diferente en diferentes tipos de animales, pero en todos los casos la conexión necesaria del embrión con el medio ambiente está asegurada por órganos extraembrionarios especiales que funcionan temporalmente y se denominan provisionales. Ejemplos de estos órganos temporales son el saco vitelino de las larvas de peces y la placenta de los mamíferos.

El desarrollo de los embriones de los vertebrados superiores, incluidos los humanos, en las primeras etapas de desarrollo es muy similar al desarrollo de la lanceta, pero en ellos, ya a partir de la etapa de blástula, se observa la aparición de órganos embrionarios especiales: embriones adicionales. membranas (corion, amnios y alantoides), que protegen al embrión en desarrollo contra la desecación y diversas influencias ambientales.

La parte exterior de la formación esférica que se desarrolla alrededor de la blástula se llama corion. Este caparazón está cubierto de vellosidades. En los mamíferos placentarios, el corion, junto con la membrana mucosa del útero, forma el lugar del bebé, o placenta, que proporciona una conexión entre el feto y el cuerpo materno.

Arroz. 2.5. Esquema de membranas embrionarias: 1 - embrión; 2 - amnios y su cavidad (3), llena de líquido amniótico; 4 - corion con vellosidades que forman el lugar del bebé (5); 6 - vesícula umbilical o vitelina; 7 - alantoides; 8 - cordón umbilical

La segunda membrana embrionaria es el amnios (lat. amnios - vesícula periembrionaria). Este es el nombre que se daba en la antigüedad a la copa en la que se vertía la sangre de los animales sacrificados a los dioses. El amnios del embrión está lleno de líquido. El líquido amniótico es una solución acuosa de proteínas, azúcares y sales minerales que también contiene hormonas. La cantidad de este líquido en un embrión humano de seis meses alcanza los 2 litros y, en el momento del nacimiento, 1 litro. La pared de la membrana amniótica es un derivado del ecto y mesodermo.

Alantois (lat. alios - salchicha, oidos - especie) es la tercera membrana embrionaria. Este es el rudimento del saco urinario. Aparece como una pequeña excrecencia en forma de saco en la pared abdominal del intestino posterior, sale a través de la abertura umbilical y crece muy rápidamente para cubrir el amnios y el saco vitelino. Sus funciones varían en diferentes vertebrados. En reptiles y aves, los productos de desecho del embrión se acumulan en él antes de salir del huevo. En el embrión humano no alcanza grandes tamaños y desaparece en el tercer mes de desarrollo embrionario.

La organogénesis se completa principalmente al final del período de desarrollo embrionario. Sin embargo, la diferenciación y complicación de los órganos continúa en el período postembrionario.

Un embrión en desarrollo (especialmente un embrión humano) tiene períodos llamados períodos críticos, cuando es más sensible a los efectos dañinos de los factores ambientales. Este es el período de implantación en los días 6-7 después de la fertilización, el período de placentación, al final de la segunda semana y el período del parto. Durante estos períodos, se produce una reestructuración en todos los sistemas del cuerpo.

El desarrollo de un organismo desde el momento de su nacimiento o salida de la cáscara del huevo hasta su muerte se denomina período postembrionario. En diferentes organismos tiene diferentes duraciones: desde varias horas (en bacterias) hasta 5000 años (en secuoyas).

Hay dos tipos principales de desarrollo postembrionario:

· indirecto.

Revelado directo, en el que un individuo emerge del cuerpo de la madre o de la cáscara del huevo, diferenciándose del organismo adulto sólo en un tamaño más pequeño (aves, mamíferos). Los hay: de tipo no larvario (ovíparo), en el que el embrión se desarrolla dentro del huevo (peces, aves), y de tipo intrauterino, en el que el embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la madre y está conectado a él a través de la placenta (mamíferos placentarios). ).

Conclusión

El desarrollo individual de los organismos vivos termina con el envejecimiento y la muerte.

La duración del período embrionario puede durar desde varias decenas de horas hasta varios meses.

La duración del período postembrionario varía entre los diferentes organismos multicelulares. Por ejemplo: tortuga - 100-150 años, buitre - 117 años, beluga - 80-100 años, loro - 70-95 años, elefante - 77 años, ganso - 50-100 años, humano - 70 años, cocodrilo - 60 años , carpa - 50-100 años, anémona de mar - 50-70 años, búho real - 68 años, rinoceronte - 45 años, langosta - 50 años, caballo - 40 años, gaviota - 30-45 años, mono - 35-40 años , león - 35 años, ya - 30 años, vaca - 20-30 años, gato - 27 años, rana - 12-20 años, golondrina - 9 años, ratón - 3-4 años.

ontogénesis- el desarrollo individual de un organismo desde la fecundación (con reproducción sexual) o desde el momento de la separación de la madre (con reproducción asexual) hasta la muerte.

De hecho, La ontogénesis es el camino de un organismo desde la concepción hasta la muerte.

Se introdujo el término "ontogénesis". Ernst Haeckel en 1866

El desarrollo individual (ontogénesis) está siempre bajo control.

Durante el proceso de ontogénesis se realiza la información genética recibida de los padres.

Todas las células de un organismo llevan potencialmente el mismo programa genético, pero a medida que el organismo se desarrolla, diferentes células utilizan diferentes partes de ese programa. La naturaleza del trabajo genético está muy influenciada por las condiciones ambientales.

Etapas de la ontogenia

Formado gástrula. El embrión adquiere dos o tres capas (dependiendo de la complejidad del organismo); estas capas formarán órganos en el futuro.

Organogénesis. Educación de órganos y sistemas de órganos.

Es interesante que los primeros en colocarse son:

• tubo neural: el futuro SNC (sistema nervioso central),
• acorde - la futura columna vertebral y
• el tubo intestinal es el futuro sistema digestivo.

Formado.

Estos son los sistemas más básicos de cualquier organismo y, como puedes ver, ya se forman cuando el embrión y los órganos aún no...

Etapa postembrionaria de la ontogénesis.

Se produce el desarrollo del cuerpo después del nacimiento. directo Y indirecto.

Revelado directo - típico de , . Un organismo pequeño se diferencia de un adulto solo en tamaño y pubertad.

Desarrollo indirecto— desarrollo con metamorfosis(con transformaciones).

ontogénesis Llame a la totalidad de los procesos que ocurren en el cuerpo desde el momento de la formación del cigoto hasta la muerte. Se divide en dos etapas: embrionario Y postembrionario.

periodo embrionario
Se considera período embrionario al período de desarrollo embrionario desde el momento de la formación del cigoto hasta la salida de las membranas del óvulo o el nacimiento; en el proceso de desarrollo embrionario el embrión pasa por las etapas de aplastamiento, gastrulación, organogénesis primaria y mayor diferenciación de órganos y tejidos.

Aplastada. La escisión es el proceso de formación de un cuerpo aerodinámico multicelular de una sola capa: la blástula. La fragmentación se caracteriza por: 1) división celular por mitosis con preservación del conjunto diploide de cromosomas; 2) ciclo mitótico muy corto; 3) los blastómeros no se diferencian y en ellos no se utiliza información hereditaria, 4) los blastómeros no crecen y posteriormente se vuelven más pequeños; 5) el citoplasma del cigoto no se mezcla ni se mueve.

El primer surco de escisión discurre en el hueso meridional, conecta ambos polos (vegetativo y aimal) y divide el cigoto en dos células idénticas. Esta es la etapa de dos blastómeros. El segundo surco también es meridional, pero perpendicular al primero. Divide ambos blastómeros, que surgieron como resultado de la primera división, en dos: se forman cuatro blastómeros similares. El siguiente, tercer surco aplastante es latitudinal. Se encuentra ligeramente por encima del ecuador y divide los cuatro blastómeros en ocho células a la vez. Posteriormente se alternan los surcos trituradores. A medida que aumenta el número de células, su división se vuelve no simultánea. Los blastómeros se alejan cada vez más del centro del embrión, formando una cavidad. Al final de la escisión, el embrión toma la forma de una vesícula con una pared formada por una capa de células muy adyacentes entre sí. La cavidad interna del embrión, que inicialmente se comunicaba con el entorno externo a través de los espacios entre los blastómeros, queda completamente aislada como resultado de su cierre hermético. Esta cavidad se llama cavidad corporal primaria: blastocele. La fragmentación termina con la formación de un embrión multicelular de una sola capa: la blástula.

La fragmentación de un óvulo fecundado puede producirse de diferentes formas. El huevo de lanceta está completamente triturado y presenta blastómeras de igual tamaño. Este tipo de trituración se llama completo, incluso. En peces, anfibios y algunos otros animales, la fragmentación también es completa, pero desigual: Los blastómeros en el polo vegetativo (donde se concentra la yema) son más grandes que en el polo animal opuesto (donde se encuentra el núcleo rodeado de citoplasma).

El tercer tipo de fragmentación es característico de los huevos de aves y reptiles, que tienen mucha yema, y ​​se llama discoidal. Aquí, solo el núcleo y una sección delgada del citoplasma participan en la trituración, como resultado de lo cual se forma un disco germinal (la yema del huevo no se tritura). En huevos de artrópodos (la yema se concentra en el centro del huevo), triturar superficial - Los blastómeros se encuentran a lo largo de la periferia del huevo, donde el citoplasma que cubre la yema se encuentra en una franja estrecha.

Con fragmentación completa (por ejemplo, en una lanceta en la etapa de 32 blastómeros), el embrión tiene la apariencia de una morera y se llama Mórula. Aproximadamente en la etapa de 64 blastómeros, se forma una cavidad en él y los blastómeros se disponen en una capa, formando la pared del embrión. Esta etapa del embrión se llama blástula . Pronto comienza el proceso de aparición de un embrión de dos capas. gastrulación. El embrión en esta etapa consta de capas de células claramente separadas, las llamadas capas de gérmenes: externo, o ectodermo, e interno, o endodermo. La gastrulación se caracteriza por: 1) movimiento de masas celulares; 2) el inicio de la utilización del material hereditario de las células embrionarias y la aparición de los primeros signos de diferenciación celular; 3) la división celular se expresa débilmente; 4) la aparición de los primeros tejidos

Hay varias formas de gastrulación. Primero -inmigración - observado en celentéreos: después de la formación de la blástula, algunas células de la pared corporal del embrión emigran profundamente a la cavidad y la llenan gradualmente. Luego se adyacente a la capa exterior de células desde el interior y aparece una estructura de dos capas. embrión-gástrula. La gastrulación en la lanceta y en algunos otros animales ocurre por intususcepción. Después de la formación de la blástula, todo el polo vegetativo se invagina hacia adentro, adyacente al polo animal, y el embrión adquiere dos capas: la capa germinal externa se llama ectodermo, interno - endodermo. Esta etapa del embrión tiene una boca primaria, un blastoporo, que conduce al intestino primario. Los animales de dos capas (esponjas y celentéreos) completan aquí su desarrollo embrionario. Posteriormente, las células de su ectodermo y endodermo se diferencian y surgen varios tipos celulares.

En los anfibios, la gástrula se forma de manera diferente: los blastómeros más pequeños del lado del polo animal se arrastran sobre los blastómeros grandes del polo vegetativo, de modo que se obtiene un embrión de dos capas. abordaje pequeños blastómeros de los grandes. En los artrópodos, durante la escisión, los blastómeros separan las células hijas de sí mismas en la cavidad, donde forman la segunda capa del embrión: el endodermo. Este método de formación de gástrula se llama terrible. Las diferentes formas de formar un embrión de dos capas en diferentes especies animales están determinadas por la cantidad y la naturaleza de la distribución de la yema en el huevo. Sin embargo, no se observan tipos de gastrulación estrictamente separados, su división es condicional.

Organogénesis primaria. Una vez completada la gastrulación, el embrión forma un complejo de órganos axiales: tubo neural, notocorda y tubo intestinal. A partir de los platelmintos, surgió una complicación importante en la evolución del mundo animal: la tercera capa germinal se deposita en el embrión. mesodermo. En los cordados, esto ocurre por el desprendimiento del endodermo de las bolsas mesodérmicas, que crecen entre la primera y la segunda capa germinal, formando una cavidad corporal secundaria.

Una mayor diferenciación de las células embrionarias conduce a la aparición de numerosos derivados de las capas germinales, órganos y tejidos.

Diferenciación odiferenciación - este es el proceso de aparición y crecimiento de diferencias estructurales y funcionales entre células individuales y partes del embrión. Desde un punto de vista morfológico, la diferenciación se expresa en la formación de varios cientos de tipos de células de una estructura específica que se diferencian entre sí. Desde un punto de vista bioquímico, la especialización celular consiste en la síntesis de determinadas proteínas características únicamente de un determinado tipo de célula. Se garantiza la especialización bioquímica de las células. actividad diferencial nuevo, es decir, en las células de diferentes capas germinales (los rudimentos de ciertos órganos en sistemas) comienzan a funcionar diferentes grupos de genes. Con mayor diferenciación ke celdas incluidas parte capas germinales de ectodermo se forman: sistema nervioso, órganos sensoriales, epitelio de la piel, esmalte dental; de endodermo - epitelio del intestino medio, glándulas digestivas: hígado y páncreas, epitelio de branquias y pulmones; de mesodermo- tejido muscular, tejido conectivo, sistema circulatorio, riñones, gónadas, etc. En diferentes especies de animales, las mismas capas germinales dan lugar a los mismos órganos y tejidos. Esto significa que ellos homólogo.

En los cordados, poco después de la gastrulación, una pequeña sección del ectodermo dorsal en forma de placa se sumerge profundamente en el embrión, se dobla y forma un tubo neural con una cavidad en su interior llena de líquido. La piel con sus derivados (pelo, uñas, plumas, pezuñas) y los órganos sensoriales se desarrollan a partir de células ectodérmicas. La notocorda se forma a partir de la parte superior del endodermo y el epitelio que recubre las secciones medias del intestino, las glándulas digestivas y los órganos respiratorios se forma a partir de la parte inferior. El tubo neural se desarrolla a partir del ectodermo situado encima de la notocorda. A partir del mesodermo se forman músculos, esqueleto, sistema circulatorio, gónadas, órganos excretores y la piel misma, la dermis.

El desarrollo embrionario de los animales ocurre en el cuerpo materno o en el ambiente externo.

La homología de las capas germinales de la gran mayoría de los animales es una de las pruebas de la unidad del mundo animal.

Inducción embrionaria. La inducción embrionaria se puede definir como un fenómeno en el que, durante la embriogénesis, un rudimento influye en otro, determinando el camino de su desarrollo y, además, está sujeto a la influencia inductora del primer rudimento.

Capas germinales, sus derivados (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biología en tablas. M., 2000)

desarrollo embrionario (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biología en tablas. M., 2000)

Período de desarrollo postembrionario.

En el momento del nacimiento o de la liberación del organismo de las membranas del óvulo, finaliza la etapa embrionaria y el Período de desarrollo postembrionario. El desarrollo postembrionario puede ser directo sumaindirecto y estar acompañado transformación (metamorfosis). Durante el desarrollo directo, un organismo de pequeño tamaño emerge de las membranas del huevo o del cuerpo de la madre, pero contiene todos los órganos principales característicos de un animal adulto (reptiles, aves, mamíferos). El desarrollo postembrionario en estos animales se reduce principalmente al crecimiento y la pubertad. pre-reproductivo período; reproducción - reproductivo período y envejecimiento - post-reproductivo período.

En organismos con un bajo contenido de yema en el huevo, el desarrollo indirecto va acompañado de la formación de la etapa larvaria. Del huevo emerge una larva, generalmente de estructura más simple que la de un animal adulto, con órganos larvarios especiales que están ausentes en el estado adulto. La larva se alimenta, crece y, con el tiempo, los órganos larvarios son reemplazados por órganos característicos de los animales adultos. En metamorfosis incompleta El reemplazo de los órganos larvarios se produce gradualmente, sin detener la alimentación activa y el movimiento del organismo (langostas, anfibios). metamorfosis completa Incluye la etapa de pupa, en la que la larva se transforma en un animal adulto: un adulto (mariposa).

ONTOGENESIS

La ontogénesis es el desarrollo individual de un organismo, que se basa en la implementación de información hereditaria en todas las etapas de la existencia en determinadas condiciones ambientales, comienza con la formación de un cigoto (durante la reproducción sexual) y termina con la muerte.

La ontogenia de los animales multicelulares que se reproducen sexualmente se divide en dos períodos: embrionario (embrionario) y postembrionario.

PERIODO EMBRIONAL

El período embrionario comienza con la formación del cigoto y finaliza con la liberación de las membranas del óvulo o el nacimiento del organismo.

El desarrollo embrionario de la mayoría de los animales multicelulares incluye tres etapas principales:

1. aplastamiento;

2. gastrulación;

3. histo y organogénesis.

1. Aplastamiento

Etapa de trituración caracterizado por la formación de un embrión multicelular de una sola capa: la etapa de blástula.

El tipo de trituración del huevo depende de la cantidad de yema y de la naturaleza de su distribución.

Hay tres tipos principales de huevos:

- isolecitol huevos: contienen poca yema y está distribuida uniformemente; estos huevos se encuentran en lancetas y mamíferos.

- telolecital Los huevos son típicos de anfibios, reptiles y aves, contienen una gran cantidad de yema, concentrada en uno de los polos, el vegetativo. El polo opuesto, que contiene el núcleo y el citoplasma sin la yema, se llama polo animal.

- centrolecital Los huevos se caracterizan por el hecho de que la yema está en el centro de la célula y el citoplasma está ubicado en la periferia (huevos de insectos).

TIPO DE TRITURACIÓN

Completo Incompleto

(se tritura el huevo entero) (se tritura parte del huevo)

uniforme desigual discoidal

(formando blasto- (formando blastómeros (solo se tritura el disco)

medidas iguales en tamaño), no iguales en tamaño), citoplasma con núcleo)

característica de cigotos con característica de óvulos con característica sólo de óvulos

yema - yema de lanceta (ranas) yema - reptiles,

Después de que ocurre la fertilización fragmentación de un cigoto diploide: divisiones mitóticas sin crecimiento celular. Durante el proceso de trituración, el volumen del embrión no cambia y el tamaño de las células disminuye cada vez. Las células que se forman como resultado de la fragmentación del cigoto se llaman blastómeros.

Con fragmentación completa (en la lanceta) en la etapa de 32 blastómeros, el embrión tiene apariencia de frambuesa y se llama mórula (el embrión no tiene cavidad). En la etapa de 64 blastómeros, se forma una cavidad en él y los blastómeros se ubican en una capa a su alrededor. Esta etapa se llama blástula (embrión multicelular de una sola capa). La cavidad interior se llama blastocele - cavidad corporal primaria. Todas las células del embrión tienen un conjunto de cromosomas diploides (2n).

2. Gastrulación

La gastrulación es la siguiente etapa del desarrollo embrionario: la formación de un embrión de dos capas. En la lanceleta, se forma un embrión de 2 capas mediante la invaginación (invaginación) del blastodermo hacia la cavidad del blastocele. La gástrula tiene dos capas de células: el ectodermo externo y el endodermo interno. Se llaman primera y segunda capa germinal. La cavidad se llama gastrocele o cavidad del intestino primario, y la entrada a ella es la boca primaria o blastoporo. En los invertebrados, el blastoporo se convierte en una boca final (protostomas), en los deuterostomas (cordados), el ano se forma a partir del blastoporo y la boca se forma en el lado opuesto del cuerpo.

En la etapa de dos capas germinales, finaliza el desarrollo de celentéreos (hidra, medusas), en todos los demás tipos de animales, se forma una tercera capa germinal entre el ecto y el endodermo: el mesodermo (formado a partir de células del endodermo).

Las capas germinales son capas separadas de células que ocupan una posición separada en el embrión, a partir de las cuales se desarrollan posteriormente todos los sistemas de órganos.

3. Histo y organogénesis– el proceso de formación de tejidos y órganos es la siguiente etapa del desarrollo embrionario.

ectodermo en el lado dorsal del embrión se dobla formando un surco cuyos bordes se encuentran. El tubo neural resultante se hunde bajo el ectodermo. El cerebro se forma en el extremo anterior del tubo neural. El proceso de formación de un embrión con un complejo de órganos axiales (tubo neural, notocorda, tubo intestinal) se llama neurulación y el embrión resultante se llama neurula. Los procesos de las células nerviosas del sistema nervioso central forman nervios periféricos. Además, a partir del ectodermo se desarrollan tegumentos y sus derivados (uñas, cabello, glándulas sebáceas y sudoríparas, esmalte dental, células sensoriales (receptores) de analizadores, médula suprarrenal.

endodermo, ubicado debajo del tubo neural, se separa y forma

cuerda elástica - acorde. El resto del endodermo forma el epitelio.

tubo intestinal, glándulas digestivas (hígado, páncreas), órganos respiratorios.

Del mesodermo Se desarrollan todos los tipos de tejido conectivo: huesos, cartílagos, tendones, tejido subcutáneo, etc.), músculos, sistemas circulatorio, excretor y reproductivo.

PROVISORAL (ORGANOS PROVISIONALES)

Durante la embriogénesis, la conexión necesaria del embrión con el medio ambiente la proporcionan órganos extraembrionarios especiales que funcionan temporalmente y se denominan provisionales. El propósito de los órganos provisionales es asegurar las funciones vitales del embrión en una variedad de condiciones ambientales.

Así, en los animales verdaderamente terrestres (reptiles, aves, mamíferos), que han perdido el contacto con el medio acuático, los embriones se desarrollan en una membrana especial llena de líquido: el amnios. Los vertebrados que tienen amnios se unen al grupo de los vertebrados superiores: los amniotas.

Los amniotas, además del amnios, también tienen otras membranas embrionarias, el alantais y el saco vitelino (reptiles, aves). Además del amnios, la alantoides y el saco vitelino, los mamíferos también tienen corion.

1. Corion (coroides) formado a partir del ectodermo del embrión, cubierto de vellosidades que crecen hacia la membrana mucosa del útero. Posteriormente, parte del corion pierde sus vellosidades y se llama liso, y el lugar de mayor ramificación de las vellosidades coriónicas, que está más en contacto con el útero, se llama lugar del niño o placenta. A través de la placenta, el feto recibe nutrientes, oxígeno y se libera de productos de desecho (CO 2, etc.), la placenta realiza funciones de barrera, atrapa muchas sustancias y microorganismos nocivos, pero el alcohol, la nicotina y algunos medicamentos pueden atravesarlo.

2. Amnios - membrana germinal interna(membrana de agua - saco amniótico). La función de su epitelio es la secreción de líquido amniótico, que determina las condiciones más importantes para el desarrollo del feto, así como la excreción de sus productos metabólicos en el líquido amniótico, evita que el embrión pierda agua, sirve como protector. amortigua y crea la oportunidad para que el embrión tenga cierta movilidad.

3. Saco vitelino en los mamíferos está reducido, lleno de líquido que contiene proteínas y sales. En las primeras etapas de desarrollo desempeña el papel de órgano hematopoyético; las primeras células sanguíneas y vasos del embrión se forman a partir de islotes sanguíneos especiales; aquí también se forman las células germinales del embrión; el saco vitelino forma parte del placenta. Posteriormente, se forma el cordón umbilical a partir del saco vitelino.

4. Alantoides (membrana urinaria) crece desde el intestino posterior del embrión hasta entrar en contacto con el corion, formando la estructura corioalantoides, rica en vasos sanguíneos. La alantoides, junto con el saco vitelino, participa en la formación del cordón umbilical.

DESARROLLO POSTEMBRIONAL

El período postembrionario de ontogénesis comienza con el momento del nacimiento o salida de las membranas del óvulo y finaliza con la muerte del organismo. Este período se caracteriza por el crecimiento y la pubertad. Se hace una distinción entre desarrollo postembrionario directo e indirecto (con metamorfosis).

Desarrollo postembrionario

Directo indirecto -

Caracterizado por crecimiento, desarrollo con transformaciones (con metamorfosis)

y la pubertad

(reptiles, aves, con completo con incompleto

mamíferos) transformación: transformación:

huevo - huevo

Larva (oruga) - larva

Pupa (renacuajo)

Imago - individuo adulto

Con desarrollo directo Nace un organismo similar a un individuo adulto, pero se diferencia de él solo en el tamaño, el subdesarrollo de los órganos genitales y también en las proporciones corporales. El desarrollo postembrionario, en este caso, se reduce al crecimiento y la pubertad. Característica de reptiles, aves y mamíferos.

Con desarrollo indirecto(desarrollo con metamorfosis): transformaciones, de la cáscara del huevo emerge una larva, que se diferencia del organismo adulto (morfológica y fisiológicamente). Tiene órganos larvarios especializados, pero carece de algunos órganos adultos. La larva se alimenta, crece, los órganos larvarios se destruyen y se forman los órganos del animal adulto. Importancia biológica El desarrollo indirecto es que el organismo en la etapa larvaria crece y se desarrolla no debido a los nutrientes de reserva del huevo, sino a la nutrición independiente. En consecuencia, este tipo de desarrollo es característico de organismos cuyos huevos contienen una pequeña cantidad de yema (anfibios, muchos artrópodos, etc.)

Así, con el desarrollo indirecto, disminuye la competencia por el alimento y el hábitat entre los adultos y su descendencia. Por ejemplo, una larva de rana, un renacuajo, se alimenta de plantas y una rana adulta, de insectos. Además, en varias especies, por ejemplo en los corales, los individuos adultos llevan un estilo de vida apegado, no pueden moverse. Pero sus larvas son móviles, lo que contribuye a la propagación de la especie.