Материал: bio_otvety_2016-17

Гетеротопии и гетерохронии в зависимости от стадий эмбриогенеза и морфогенеза органов расцениваются как филэмбриогенезы разных типов (анаболии, девиации или архаллаксисы).

Гетеротопии — изменения места закладки органа или смещение его относительно главных осей тела Гетерохронии - изменение времени закладки органа.

Эволюция чаще идет путём анаболий (поэтому наблюдается сходство эмбрионов на ранних стадиях развития, рекапитуляция и выполняется биогенетический закон).

54) Общие закономерности эволюции органов и систем. Основные принципы эволюционного преобразования органов и функций: дифференциация и интеграция; модусы преобразования органов и функций. Примеры.

Основным принципом эволюции органов и систем является дифференциация. Дифференциация - разделение однородной структуры на части, которые имеют различное положения, функции, строение и связи с другими органами.

Примером филогенетической дифференциации может являться эволюция кровеносной системы в типе хордовых.

•У подтипа бесчерепных - один круг кровообращения, отсутствие сердца и капилляров в системе жаберных артерий.

•В надклассе рыб - двухкамерное сердце и жаберные капилляры.

•У земноводных - впервые появляется разделение кровеносной системы на два круга кровообращения, а сердце становится трехкамерным.

•У млекопитающих - сердце четырехкамерное, а в сосудах достигается полное разобщение венозного и артериального кровотоков.

Интеграция - усиление взаимозависимости частей организма.

Четырехкамерное сердце млекопитающих - пример высокоинтегрированной структуры:

•Каждый отдел выполняет лишь свою специальную функцию.

•Наличие автономной системой функциональной регуляции в виде парасимпатического атриовентрикулярного нервного узла.

•Строго подчинено нейрогуморальной системе регуляции организма в целом.

Основные модусы (способы) морфофункциональных преобразований органов

Принцип расширения и смены функций – способность органа по мере дифференцировки выполнять все новые функции.

Расширение функций сопровождается специализацией, благодаря которой главной функцией становится одна из бывших ранее второстепенными. Главная функция преобразуется во второстепенную и может впоследствии даже исчезнуть

Пример: плавательный пузырь

•у рыб - гидростатический орган.

•у кистеперых рыб - дополнительный орган дыхания

•у земноводных - преобразуется в легкое, и основной функцией его становится дыхательная.

•у пресмыкающихся и млекопитающих (крокодилов, ластоногих и китообразных), ведущих водный образ жизни, а также у наземных форм во время плавания - первичная функция плавательного пузыря сохраняется за легкими

•у пресмыкающихся и млекопитающих, ведущих наземный образ жизни, легкие выполняют только дыхательную функцию

Принцип активации функций - когда малоактивный орган начинает активно выполнять функции, существенно при этом преобразуясь .

Принцип интенсификация функций - орган увеличивается в размерах,

претерпевает внутреннюю дифференцировку, гистологическое строение его усложняется.

Принцип олигомеризации - высокая степень дифференцировки может сопровождаться уменьшением количества одинаковых органов, выполняющих одну и ту же функцию .

Принцип тканевой субституции органа — замещение одной ткани другой, более соответствующей выполнению данной функции.

Принцип ослабления функций - упрощение строения органа и его редукция, вплоть до полного исчезновения в процессе филогенеза.

55)Соотносительные преобразования органов. Онтогенетические корреляции и филогенетические координации, их виды. Взаимосвязь координаций и корреляций в развитии. Значение нарушений этих взаимосвязей в возникновении сочетанных врожденных пороков развития.

Филогенетические координации – устойчивые взаимоотношения между органами и системами организма в процессе эволюции.

Биологические (экологические) – возникают между структурами, непосредственно связанными по функциям и месту положения.

-Связующее звено адаптация к среде.

Пример: среда обитания – деревья → развиты стереоскопическое зрение и сильно развитый мозжечок; среда обитания – тело хозяина → развиты половая система и органы прикрепления, не развиты органы чувств и передвижения). Основаны на геномных корреляциях.

Топографические – проявляются между структурами, связанными друг с другом пространственно. (для каждого типа животных характерен общий план строения с определенным взаимном расположении основных органов и систем – у всех хордовых на спинной стороне тела расположена нервная трубка, под ней лежат хорда, пищеварительная трубка и брюшной кровеносный сосуд, а по бокам тела — производные мезодермы). Основаны на морфогенетических корреляциях.

Динамические – взаимное соответствие структур, связанных функционально

(коадаптации). (Например, животные, дышащие легкими, имеют трехили четырехкамерное сердце и два круга кровообращения). Основаны на эргонтических корреляциях.

Онтогенетические корреляции – развитие всех биологических структур в строгом взаимном соответствии, обеспечивающие целостность его онтогенеза каждой конкретной особи.

Геномные – в основе генный баланс генотипа, сцепленное наследование генов, различные формы взаимодействия генов (так, гены, регулирующие пролиферацию и апоптоз клеток на различных этапах органогенеза, приводят к аллометрическому росту органов, благодаря чему появляются удлиненный клюв, шея и задние конечности у большинства болотных птиц, длинная шея и ноги у жирафа, а также отличающиеся друг от друга пропорции тела у мужчин и женщин);

Морфогенетические – развития ряда структур из одного общего зачатка, обусловлены эмбриональной индукцией либо на общностью эмбриональных закладок органов (зачаток хорды обусловливает развитие нервной трубки на спинной стороне зародыша и дифференцировку скелетогенной ткани внутренних частей сомита — склеротома в хрящ или кость);

Эргонтические – функциональная взаимосвязь органов и частей организма возникает на более поздних стадиях развития, когда органы начинают функционировать (например, чем более развита мышца, тем больше костных

выступов, к которым она прикрепляется, и больше ее кровоснабжение; соответствие вторичных половых признаков развитию гонад).

Филогенетические координации подкрепляются в каждом поколении онтогенетическими корреляциями

Нарушение взаимосвязи онтогенетических корреляций и филогенетических координаций приводит к возникновению нарушений в развивающемся организме. Практически все врожденные пороки развития и болезни характеризуются не отдельными признаками, а синдромами – т.е. комплексами симптомов, связанных между собой. Например: 1) сердце у позвоночных закладывается кпереди от глотки под челюстной дугой. В его морфогенезе участвует глотка как эмбриональный индуктор. Если это свойство глотки нарушено, то сердце может задержаться на двух- и трехкамерном уровне развития, при этом может быть нарушено и его перемещение в загрудинную область — шейная эктопия сердца. Это результат нарушений морфогенетических корреляций в развитии шейной области.

Этот порок развития часто сопровождается нарушением отходящих от сердца сосудов (персистирование общего эмбрионального ствола, двух дуг аорты и т.д.) и недоразвитостью легких. Это результат нарушений эргонтических корреляций сердце – сосуды – лёгкие.

А первичным нарушением в этом комплексе признаков является нарушений генетических корреляций .

56) Филогенез покровов тела и опорно-двигательной системы хордовых животных. Онтофилогенетические пороки. Примеры.

Кожные покровы хордовых имеют эктодермальное и мезодермальное просхождение.

Сравнительная характеристика покровов тела хордовых

Функции кожи:

1.Защитная;

2.Терморегуляторная;

3.Орган осязания;

4.Выделительная;

5.Обменная;

6.Дыхательная;

Эволюционные преобразования и модусы покровов у хордовых животных:

1.Усиление главной — защитной функции за счет: а) формирования многослойного эпидермиса; б) кератинизации верхних слоев эпидермиса;

в) образования специализированных структур (чешуя, когти, ногти); г) приспособительной окраски; д) разрастания соединительной ткани в дерме.

2.Усиление функции терморегуляции за счет:

4.Смена функций:

а) деление эпидермиса на два слоя: ростковый и роговой; б) формирование зубов позвоночных из плакоидной чешуи хрящевых рыб;

в) особый тип волос — вибриссы выполняют функцию осязания.

5. Формирование у млекопитающих новых структурных элементов кожи — волосяного покрова, подкожной жировой клетчатки, желез нового типа: сальных, потовых, млечных.

Онтофилогенетические пороки и аномалии развития покровов тела человека:

Аплазия (отсутствие) потовых желез;

Витилиго (отсутствие пигментации);

Полителия (многососковость);

Полимастия (увеличеннок количество молочных желез).

Сравнительная характеристика опорно-двигательной системы позвоночных животных

Функции опорно-двигательной системы

•Сохранение определенной формы тела;

•Удержание положения тела и его частей в пространстве;

•Передвижение тела и его отдельных частей относительно друга друга;

•Защита и поддержание внутренних органов;

•Участие в глотании, дыхании, мочеиспускании, дефекации, родовой деятельности, артикуляции.

!!! Быть в курсе на всякий случай Особенности опорно-двигательного аппарата человека:

Вертикальное расположение позвоночного столба; наличие в нем изгибов;

Увеличение размеров позвонков (сверху вниз);

Увеличение мозгового отдела черепа и уменьшение лицевого отдела;

Центральное положение большого затылочного отверстия в основании черепа; уменьшение остистых отростков шейных позвонков. Череп с короткой лицевой