ФИЛОГЕНЕЗ СКЕЛЕТА
Низшие хордовые живут в воде, высшие – преимущественно на суше. Перемещение из более плотной водной среды в воздушную привело к значительному усложнению скелета и мускулатуры, в частности, усложнился скелет конечностей и их поясов, увеличилось количество специализированных мышц, обслуживающих конечности. Основные функции скелета: опора, основа для прикрепления мышц, участие в минеральном обмене.
В основе осевого скелета лежит хорда, затем вокруг хорды сформировались позвонки, они дифференцировались, увеличивалось количество отделов позвоночника, у человека в связи с прямохождением сформировались изгибы – 2 кифоза и 2 лордоза, а остатки хорды сохранились только в центральных участках межпозвоночных дисков.
Таким образом, у рыб имеются два отдела позвоночника:
– туловищный (туловищные позвонки сочленены с ребрами);
– хвостовой;
у амфибий:
– добавляются шейный и крестцовый отделы (по 1 позвонку);
у рептилий:
– шейный (8 позвонков, I — атлант, II – аксис);
– грудной (сочленены с ребрами, некоторые из которых спереди сочленены с грудиной);
– поясничный, крестцовый (содержат большее количество позвонков);
– хвостовой;
у птиц:
– шейный (до 25 позвонков);
– грудной;
– поясничный крестцовый и часть позвонков хвостового прочно соединены, образуя мощный крестец;
у млекопитающих:
– шейный (7 позвонков);
– грудной (9-24 позвонка);
– поясничный (3-9 позвонков);
– крестцовый (позвонки срастаются);
– хвостовой (копчиковый).
У человека встречаются различные дефекты формирования позвоночного канала, через которые могут выходить спинномозговые грыжи, а также формирование патологических изгибов, в том числе боковых (сколиозы), может сохраняться хвостовой отдел.
Скелет головы делят на мозговой и висцеральный череп. В процессе эволюции шло уменьшение числа костей мозгового черепа, замена хрящевых частей на костные, уменьшение количества подвижных элементов. Число жаберных дуг висцерального скелета также прогрессивно уменьшалось. I и II жаберные дуги видоизменились и дали начало челюстям, костям лицевого черепа, слуховым костям, хрящам гортани.
У рыб I (челюстная, состоит из небно-квадратного и меккелева хрящей) дуга непосредственно соединяется со II дугой (состоит из гиомандибулярного хряща и гиоида). Такой тип соединения мозгового и лицевого черепа называется гиостильным (т.к. II дуга соединяется с гиомандибулярным хрящом). Начиная с земноводных, I дуга своим небно-квадратным хрящом срастается с основанием мозгового черепа. Такой тип соединения называется аутостильным. Из гиомандибулярного хряща формируется слуховая кость столбик, из которой в дальнейшем формируется стремечко. При нарушениях онтогенеза у человека может быть только одна эта слуховая кость (как у амфибий и рептилий) вместо трех.
Рассмотрим строение органа слуха у различных классов позвоночных. У рыб имеется только внутреннее ухо, включающее перепончатый лабиринт с отолитами, полукружные каналы и зачаток улитки.
У амфибий имеется внутреннее ухо такого же строенияи среднее ухо с одной слуховой костью и барабанной перепонкой.
У рептилий внутреннее ухо состоит из улитки и полукружных каналов, среднее — такое же как у амфибий, есть зачаток наружного слухового прохода.
У птиц хорошо сформирован наружный слуховой проход.
У млекопитающих внутренее ухо включает улитку 2,5 оборота, полукружные каналы, мешочек, маточку; среднее ухо – барабанную полость, в которой находятся слуховые кости – стремечко (остаток гиомандибулярного хряща), наковальня (остаток небно-квадратного хряща), молоточек (остаток меккелева хряща), имеется барабанная перепонка, наружное включает наружный слуховой проход и ушную раковину.
Таким образом, в висцеральном скелете в процессе эволюции хрящевые челюсти сменялись костными, изменился тип крепления челюстей, изменилась функция элементов висцеральных дуг.
В скелете конечностей сформировались пояса с подвижно прикрепленным скелетом свободных конечностей; сформировалась пятипалая конечность наземного типа; уменьшилось число костей в дистальных отделах; удлинялись проксимальные и укорачивались дистальные отделы конечностей.
У человека могут быть следующие пороки: полидактилия и полифалангия (увеличение числа пальцев и фаланг соответственно); перемещение пояса верхних конечностей на уровень I-II грудных позвонков — болезнь Шпренгеля; врожденные аномалии ребер и деформации грудной клетки — воронководная, килевидная и др.
ПРЕДМЕТЫ
- Анатомия
- Акушерство и гинекология
- БЖД, медицина катастроф
- Биохимия
- Биология
- Гистология
- Гигиена
- Генетика
- Диетология
- Дерматовенерология
- Инфекционные болезни
- Культурология
- Лабораторная диагностика
- Летняя практика
- Лучевая диагностика
- Медицинская информатика
- Микробиология
- Неврология
- Общественное здоровье
- Общий уход
- Онкология
- Патологическая анатомия
- Патофизиология
- Педиатрия
- Правоведение
- Пропедевтика внутр. болезней
- Пропедевтика детских болезней
- Психиатрия
- Психология и педагогика
- Судебная медицина
- Терапия
- Топографическая анатомия
- Урология
- Фармакология
- Физика
- Физиология
- Философия
- Хирургия
- Эндокринология
- English
Слайды и текст этой презентации
факультета Бобров Константин Кириллович
их предков, приводящие к появлению новых признаков у взрослых организмов.
Создателем теории филэмбриогенеза является А.Н. Северцев.
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).
первичных зачатков).
Модусы филэмбриогенеза
Анаболия
(Надставка, т.е. удлинение морфогенеза)
Девиация(Отклонение от программы развития на средних стадиях морфогенеза)
Архаллаксис(Отклонение онтогенеза в самом начале индивидуального развития)
новые черты строения органов, происходит дальнейшее его развитие. На поздних
стадиях развития происходят обычно изменения в строении скелета позвоночных, возникают изменения в дифференцировке мышц, в распределении кровеносных сосудов. Путем анаболии возникает четырехкамерное сердце у птиц и млекопитающих. Перегородка между желудочками представляет надставку, она формируется на последних стадиях развития сердца. Путем анаболии появились рассеченные листья у растений.
чешуи акуловых рыб. Затем у акуловых начинают интенсивно развиваться соединительнотканные образования в сосочке, а у рептилий – эпидермальная часть. Путем девиации формируются колючки, происходит преобразование побегов в клубень или луковицу.
Слайд 7АрхаллаксисАрхаллаксис изменение самих зачатков органов или их частей. Примером его
является развитие волоса у млекопитающих. Путем архаллаксисов изменяется число позвонков,
число зубов у животных и др. Архаллаксис имел место при удвоении числа тычинок, происхождении однодольности у растений.
Слайд 8В основе филэмбриогенезов те же механизмы, которые обуславливают врождённые пороки
развития. От пороков развития их отличает ценность, т.е. полезность и
закреплённость естественным отбором в филогенезе.За счёт анаболии в онтогенезах потомков полностью реализуется основной биогенетический закон, т.е. происходит рекапитуляции всех предковых стадий развития. При девиациях рекапитулируют только ранние предковые стадии. Архаллаксисы полностью не допускают рекапитуляции
Слайд 9Основное значение теории филэмбриогенезов заключается в том, что она объясняет
в онтогенезе, объясняет факт рекапитуляции. Филэмбриогенез представляет собой результат наследственной перестройки формообразовательных аппаратов, комплекс наследственно обусловленных адаптивных преобразований онтогенеза.
Значение филэмбриогенеза
ФИЛОГЕНЕЗ НАРУЖНЫХ ПОКРОВОВ
Основные функции покровов – отграничение и защита многоклеточного организма. Покровы позвоночных приобретают многочисленные дополнительные функции. У хордовых покровы состоят из:
– эпидермиса, развивающегося из эктодермы;
– дермы, развивающейся из мезодермы.
Направления эволюции следующие:
– однослойный эпидермис (ланцетник) становится многослойным (у позвоночных), слои дифференцируются и ороговевают снаружи; появляются производные эпидермиса – роговые чешуи, когти, волосы и т.д.
– тонкая, студенистая соединительная ткань дермы утолщается, приобретает прочность за счет увеличения количества волокон.
Эпидермис и дерма имеют многочисленные производные: хроматофоры, чешую, роговые щитки, панцири, пластинки, клюв, когти, перья, волосы, рога, копыта. У всех хордовых есть железы. У низших – это одноклеточные слизистые железы, начиная с рыб, появляются ядовитые железы, затем сальные (у птиц), у млекопитающих добавляются млечные и потовые железы.
У человека могут быть следующие нарушения онтогенеза покровов: альбинизм (полная) и витилиго (неполная) депигментация кожи, алопеция (отсутствие) и гипертрихоз (избыточный рост) волос, гиперкератоз и пахионихия – утолщение соответственно эпидермиса и ногтей, полителия и полимастия – увеличение числа соответственно сосков и млечных желез.
Критика
С XIX века выводы Геккеля и Мюллера подвергались критике.Были выявлены несовершенства основного биогенетического закона:
- особь не повторяет все этапы эволюции и проходит стадии исторического развития в сжатой форме;
- сходство наблюдается не у эмбрионов и взрослых особей, а у двух разных эмбрионов на определённом этапе развития (жабры млекопитающих схожи с жабрами зародышей рыб, а не взрослых особей);
- неотения – явление, при котором взрослая стадия напоминает личиночное развитие предполагаемого предка (сохранение на протяжении всей жизни младенческих свойств);
- педогенез – вид партеногенеза, при котором размножение происходит на стадии личинки;
- значительные различия на стадиях бластулы и гаструлы у позвоночных, сходство наблюдается на более поздних стадиях.
Установлено, что закон Геккеля-Мюллера никогда не выполняется полностью, всегда находятся отклонения и исключения. Некоторые эмбриологии отмечали, что биогенетический закон – всего лишь иллюзия, не имеющая под собой серьёзных предпосылок.
Закон пересмотрел биолог Алексей Северцов. На основе биогенетического закона он разработал теорию филэмбриогенеза. Согласно гипотезе изменения исторического развития обуславливаются изменениями на личиночной или эмбриональной стадии развития, т.е. онтогенез изменяет филогенез.
Северцов разделил признаки эмбрионов на ценогенезы (приспособления к личиночному или эмбриональному образу жизни) и филэмбриогенезы (изменения эмбрионов, которые приводят к видоизменению взрослых особей).
К ценогенезу Северцов относил:
- зародышевые оболочки;
- плаценту;
- яйцевой зуб;
- жабры личинок земноводных;
- органы прикрепления у личинок.
Рис. 3. Яйцевой зуб – пример ценогенеза.
Ценогенез «облегчил» жизнь личинок и эмбрионов в ходе эволюции. Поэтому сложно проследить развитие филогенеза по эмбриологическому развитию.
Филэмбриогенез делится на три вида:
- архаллаксис – изменения на первых стадиях онтогенеза, при котором дальнейшее развитие организма идёт по новому пути;
- анаболия – увеличение онтогенеза путём возникновения дополнительных стадий эмбрионального развития;
- девиация – изменения на средних стадиях развития.
Что мы узнали?
Из урока биологии 9 класса узнали о законе Геккеля-Мюллера, согласно которому каждая особь в ходе онтогенеза проходит стадии филогенеза. Закон не работает в «чистом» виде и имеет массу допущений. Биолог Северцов разработал более полную теорию индивидуального развития.
-
/10
Вопрос 1 из 10
В чём заключается закон Геккеля-Мюллера?
- Онтогенез – быстрое повторение филогенеза
- Филогенез – быстрое повторение онтогенеза
- Эмбриологическое развитие является доказательством теории эволюции
- Эмбриологическое развитие противоречит теории эволюции