Презентация на тему Принципы преобразования органов хордовых

родственных связей между организмами,
выявление направлений и способов филогенетических изменений

в строении организмов,
выявление взаимосвязи между характером изменений организмов и изменением условии окружающей среды

желчи
Накопление гликогена
Участие в лип. Обмене
и др…

времени закладки органа

Гетеротопия – это смещение места закладки

органа

Гетеробатмия – разная скорость преобразования различных систем

любой биологической системы (макроэволюция)
Филогенез – исторический ряд онтогенезов, прошедших

отбор, связанных между собой связью предок-потомок (И. И. Шмальгаузен)

стадиях эмбриогенеза зародыши разных видов сходны между собой
Ч.Дарвин: принцип

рекапитуляции

признаки взрослых предков, так или иначе, повторяются в эмбриогенезе их потомков 

Э. Геккель, Ф. Мюллер: биогенетический закон

онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза 

Современная формулировка биогенетического закона

в онтогенезе возможна частичная рекапитуляция отдельных признаков и процессов, существовавших в онтогенезе предковых форм

признак или процесс филогенеза данного вида




ценогенез
приспособление организма к специфическим

условиям эмбрионального или личиночного развития
(напр. провизорные органы)

филэмбриогенез

взрослых организмов (А.Н.Северцов)
Архаллаксисы – это изменения на ранних стадиях

эмбриогенеза

Формирование зародышевых листков, хорды, нервной трубки и головного мозга у позвоночных
шерстный покров у млекопитающих
изменение числа зубов, числа позвонков

Девиации – изменения органов на средних этапах эмбриогенеза

возникновение сложных коренных зубов у млекопитающих
полость среднего уха,
роговые щитки у большинства рептилий,

Анаболии – изменения эмбриогенеза на поздних стадиях развития

формирование четырехкамерного сердца у теплокровных позвоночных, редукция пальцев у копытных, перья у птиц

эмбриогенез

– чешуя рептилии;
в. – перо птицы;
г. – волос млекопитающего

функциональное значение, вследствие чего его развитие прекращается на определенной

стадии онтогенеза

Зубы «мудрости»

Мышцы ушной раковины

Копчиковые
позвонки

Третье веко

Онто-филогенетические предпосылки формирования врожденных пороков развития у человека

характерное для данного вида
По механизму формирования различают 4 варианта

атавистических аномалий :

Связанные с недоразвитием органов
на тех этапах морфогенеза, когда они рекапитулировали предковое состояние

Гипоплазия диафрагмы

“Волчья пасть”

свищи шеи
Нарушение перемещения органов в онтогенезе
Тазовое расположение почки
Крипторхизм

форм, до функционирующего состояния
хвостатость
Гипертрихоз (волосатость)
Полимастия (многососковость)
сохранение ребер в шейном

отделе

рыбы
Класс
Костные рыбы
Класс
Земно-водные
Класс
Пресмы-кающиеся
Класс
Птицы
Класс
Млекопи-тающие

тела
Трехслойность зародыша
Билатеральная симметрия
Вторичноротость
Вторичнополостность
Раздельнополость
Формирование в эмбриогенезе осевого комплекса (нервная трубка,

хорда, кишечник)
Кровеносная система замкнута

Ароморфозы

двух пар конечностей
Прогрессивное развитие всех систем органов
Формирование эндокринной системы
Развитие

системы органов чувств

Ароморфозы

имеется печеночный вырост.

желудок (мешковидный) → кишечник;
имеются складки и появляются ворсинки;

сформированы поджелудочная железа, печень, желчный пузырь.

Рыбы

ротовая полость не обособлена от глотки (открываются хоаны, евстахиевы трубы, гортанная щель) → пищевод → желудок →кишечник (тонкий и толстый отделы) → клоака;
появляются слюнные железы для смачивания пищи, химического действия не оказывают;
имеются поджелудочная железа, печень, желчный пузырь.

Земноводные

неба;
строение глотки, пищевода, желудка не имеют существенного отличия

от такового же у земноводных;
тонкий и толстый кишечник, на границе – слепой вырост (зачатки слепой кишки). Длина кишечника увеличивается, имеется клоака.
появляются подъязычные, губные и зубные железы

Рептилии

в мягкое, отделяющее полость от глотки. В глотку открыты

носоглоточные ходы, евстахиевы трубы, гортанная щель.
Разнообразие желез желудка.
Кишечник дифференцирован на отделы – двенадцатиперстная, тонкая, толстая, слепая, прямая кишка.
Ротовые железы достигают наибольшего развития: мелкие слизистые, слюнные (подъязычная, заднеязычная, подчелюстная и околоушная).

Млекопитающие

Удлинение пути
3. Увеличение всасывательной поверхности
4. Развитие пищеварительных желез

челюстей, зубов, языка; б) увеличение секретируемой поверхности пищеварительного тракта за счет

удлинения и дифференцировки кишечной трубки на отделы; в) развитие пищеварительных желез, их секреторной эффективности; г) развитие структур, обеспечивающих наиболее интенсивное усвоение питательных веществ (продольные и поперечные складки, ворсинки, микроворсинки тонкого кишечника); д) развитие мышечного слоя стенок пищеварительного тракта, обеспечивающих перемещение химуса, жомов, отделяющих один отдел от другого.

Основные эволюционные преобразования
пищеварительной системы хордовых

Разделение органов и функций. Разделение ротовой полости на отделы: дыхательный и пищеварительный

Расширение количества выполняемых функций: пищеварительной, защитной, гормональной, синтеза витаминов, терморегуляторной.

рудименты жаберных щелей,
врожденные свищи;
агезия любого отдела;
гипоплазия (уменьшение

размеров отделов или кишечного тракта, недоразвитие органа);
гетеротопия тканей поджелудочной железы в стенке тонкого кишечника или желудка
персистирование клоаки, при которой мочеполовые пути и прямая кишка объединены
гиперплазия (расширение отделов кишечного тракта);
удвоение. 

Врожденные пороки кишечной трубки

глотки; лежат на жаберных дугах (гребенках); снабжаются кровью через

жаберные артерии, распадающиеся на капилляры.

Земноводные.
В личиночном состоянии – жабры.
У взрослых амфибий – легкие.
Появляется гортань.
Воздухопроводящие пути не развиты.
Легкие начинаются непосредственно от гортани.
Легкие мешковидные, крупноячеистые с малой дыхательной поверхностью.

Пресмыкающиеся.
легкие содержат много перегородок, покрытых мерцательным эпителием (увеличение дыхательной поверхности);
стенки легких образуют складки;
дифференцируются воздухоносные пути (гортань, трахеи, бронхи);
впервые появляется диафрагма;
механизм дыхания основан на сокращении межреберных мышц, приводящих в движение грудную клетку.

Млекопитающие.
легкие полностью отделены от пищеварительной системы и только перекрещиваются с ней в глотке;
формируется “бронхиальное дерево”;
дыхательные пути выстланы мерцательным эпителием;
основной мышцей, изменяющей объем грудной полости, становится диафрагма.

дыхательной поверхности
3. Достижение тесного контакта между респираторным эпителием и

кровеносной системой

и респираторных отделов;· совершенствование механизмов дыхания (появление грудной клетки,

дыхательной мускулатуры).
Расширение числа выполняемых функций: очищение, согревание, увлажнение воздуха; терморегуляция, звукообразование.
Субституция функций: дыхание с помощью жабр у наземных по­звоночных замещается газообменом в легких.
Смена функций: плавательный пузырь древних кистеперых рыб преобразуется в орган дыхания.
Разделение функций и органов:
у наземных позвоночных отделение дыхательных путей от первичной пищеварительной трубки;
в легких позвоночных разделение воздухоносных и респира­торных отделов.

Основные эволюционные преобразования
в дыхательной системе хордовых

Незаращение твердого неба;
б) Эзофаготрахеальные свищи - каналы, соединяющие пищевод

и трахею.

Пороки легких человека, базирующиеся на остановке развития легких на разных этапах органогенеза и отражающие фи­логенез легких позвоночных:
а) Агенезия - остановка роста бронхолегочных почек на третьей -четвертой неделе эмбриогенеза, при этом легкое не развивается;
б) Аплазия - есть только слепо заканчивающийся главный бронх. Бронхиальное древо и паренхима легкого не развиваются;
в) Гипоплазия - недоразвитие или неправильное формирование структур легкого: пороки ветвления, редукция части бронхов и ле­гочной паренхимы. При остановке ветвления бронха воз­можно образование бронхолегочных кист.

Онто-филогенетически обусловленные врождённые пороки развития дыхательной системы у человека.

сосуд – брюшная аорта.
ба — брюшная аорта
ж —жаберные артерии (их основания

также пульсируют),
кр — корни спинной аорты
са — сонные артерии (продолжения корней спинной аорты спереди, несут артериальную кровь к голове),
спа — спинная аорта (продолжение корней спинной аорты сзади, несет артериальную кровь к задней части тела), 

сердце, состоящее из предсердия и желудочка (венозная кровь);
жаберные сосуды

распадаются на капилляры.

Амфибии
два круга кровообращения;
трехкамерное сердце
в правое предсердие собирается вся венозная кровь;
в левое предсердие поступает артериальная из легких и кожных вен;
от желудочка отходит артериальный конус

Рептилии
два круга кровообращения
трехкамерное сердце
неполная перегородка в желудочке
от сердца отходит три сосуда: правая и левая дуги аорты, легочная артерия

Млекопитающие
два круга кровообращения
сердце четырехкамерное
кровь не смешивается и т.д.

крупных сосудов
3. Полное разделение венозной и артериальной крови

крупных артерий с выраженным мышечным слоем, раз­ветвленной сосудистой системы,

полного разделения артериальной и венозной крови, и как следствие - повышение уровня оксигенизации тканей, возникновение гомотермности.
Расширение числа выполняемых функций: участие в гуморальной регуляции, защитных реакциях, терморегуляции.
Изменения, связанные со сменой среды обитания (наземный обра­з жизни, легочное дыхание, формирова­ние парных конечностей наземного типа):
—редукция артериальных жаберных дуг
—появление малого круга кровообращения
—разделение общего предсердия и общего желудочка на правый и левый отделы
—смещение сердца из шейной области в грудную для установления оптимальных соотношений с легкими (гетеротопия)
—редукция кардинальных вен и кювьеровых протоков, преобразова­ние их в полые, яремные вены и коронарный синус.

Основные эволюционные преобразования
в сердечно-сосудистой системе хордовых

что ведет к возникновению 3-х камерного и очень редко

2-х камерного сердца.
отклонения в развитии аорты и крупных сосудов, являющихся производными жаберных дуг. 

1.Баталов проток;
2.Аорта;
3.Левая легочная артерия

нервной трубки
образуются 3 мозговых пузыря,
затем 5 пузырей, а из

них 5
отделов.

полушария.
Крыша состоит из эпителия, дно мозга – полосатые

тела.
Самый крупный отдел – средний мозг является интегрирующим центром
В его области появляется изгиб.
Хорошо развит мозжечок.

Ихтиопсидный тип мозга (земноводные)
Передний мозг разделен на 2 полушария
В крыше есть нервная ткань, хорошо развиты полосатые тела.
Интегрирующий центр – средний мозг
Мозжечок развит слабо.
10 пар черепно-мозговых нервов.

имеют зачатки коры (древняя кора в виде латерального и

медиального
островков).
интегрирующий центр – передний мозг.
Размеры среднего мозга уменьшены, мозжечок увеличен,
продолговатый мозг образует изгиб в вертикальной плоскости.
12 пар черепно-мозговых нервов

Маммальный тип мозга (млекопитающие)
Передний мозг наиболее развит.
Новая кора развивается из латерального островка коры рептилий.
Интегрирующий центр – кора.
У высших млекопитающих есть борозды и извилины.
Имеется 3 изгиба.
12 пар черепно-мозговых нервов.

Зауропсидный тип мозга (пресмыкающиеся, птицы)

мозга
2. Увеличение количества нервных клеток и их концентрации
3. Формирование

коры больших полушарий и центров высшей нервной деятельности

увеличения числа нейронов, усложнения, дифференцировки, появления новых отделов и

центров.
Замещение (постепенное) ихтиопсидного типа головного мозга позвоночных более прогрессивными зауропсидным, а затем маммалийным. Развитие переднего мозга за счет мантии -формирование новой коры, концентрация в коре высших цен­тров всех видов жизнедеятельности (субституция).
Расширение числа выполняемых функций, активное участие в гуморальной регуляции, преобразование в единую нейро-гуморальную регулирующую систему.
Смена функций - передний мозг, выполняющий функцию дви­гательного центра, становится главным координирующим и интегрирующим отделом мозга.
Дифференцировка спинного мозга в соответствии с сегмента­ми туловища, редукция его нижнего отдела в связи с исчезно­вением хвоста и формированием парных задних конечностей.
Гетерохрония. Передний мозг у млекопитающих опережает в развитии остальные отделы мозга (у других позвоночных раз­витие идет одновременно).

Основные эволюционные преобразования нервной систе­мы
у позвоночных.

(неразделенные полушария, недоразвитие коры)
агирия (отсутствие извилин)
осутствие головного мозга -

анэнцефалия.
отсутствие переднего мозга - ариэнцефалия.
микроэнцефалия
общий желудочек переднего мозга
несмыкание заднего шва нервной трубки спинного мозга
отсутствие мозолистого тела

Онто-филогенетически обусловленные пороки развития нервной системы человека.

части тела
Структурно-функциональная единица – воронка с выделительным канальцем (2-12

шт.)
Воронка открывается в целом, а выделительные канальца в протонефри-ческий канал, соединенный с клоакой
Непосредственная связь между выделительной кровеносной системами отсутствует
Низкая эффективность работы

Закладывается в эмбриогенезе у всех позвоночных

Пронефрос
функционирует у круглоротых (миксин)

туловищной части.
Структурно-функциональных единиц – около 100.
Формируется капсула Боумена-Шумлянского вокруг

капиллярных клубочков
Удлиняются выделительные канальца (обратная адсорбция)
Воронка сохраняется, но не функционирует.
Эффективность работы увеличивается

Закладывается в эмбриогенезе у всех позвоночных

Мезонефрос
функционирует у круглоротых, рыб и амфибий

тазовом отделе.
Структурно-функциональных единиц – около 1млн (нефроны).
Нефроны не имеют

воронки. Связь с целомом утрачивается полностью
Удлиняются и дифференцируются выделительные канальца
Воронка сохраняется, но не функционирует.
Высокая эффективность работы (полноценная фильтрация плазмы крови и обратное всасывание воды и веществ)

Закладывается только у рептилий, птиц, млекопитающих.

кровеносной и выделительной систем
2. Увеличение числа структурно-функциональных единиц
3. Избирательное

удаление из организма ненужных веществ

замещение предпочки первичной, а у высших по­звоночных вторичной почкой;
Полимеризация

однородных структур - увеличение количества нефронов от 6 - 12 в предпочке, до нескольких сотен в первичной и до одного миллиона и более во вторичной почке;
Усиление главной функции почек проявляется в значительном возрастании уровня клубочковой фильтрации и канальцевой реаб­сорбции. Это достигается рядом преобразований:
а) увеличением количества нефронов;
б) формированием почечного тельца и редукцией воронки, что приводит к установлению непосредственного контакта выделитель­ных канальцев с кровеносной системой и к утрате связи с целомом;
в) увеличением размеров почечных телец и усилением почечно­го кровотока;
г) удлинением и дифференцировкой извитых канальцев, образованием петли нефрона.
Разделение функций.
Формирование яйцевода из парамезонефрального канала и се­мяпровода из мезонефрального канала.

- смещение почки.
Блуждающая почка.
Сращение – подковообразная почка.
Удвоение почек.
Отсутствие или

удвоение мочеточника.
Аплазия или удвоение мочевого пузыря.

у человека.

1. Гартнеров канал - сохранение мезонефрального канала у

женщин - источник кист и злокачественных перестроек.
2. Различные аномалии развития матки и влагалища (двой­ная, седловидная, двурогая, разделенная, асимметричная матка; двойное или разделенное перегородками влагалище)
3. Крипторхизм - неопущение яичек.
4. Незаращение пахово­го канала - предрасположенность к грыжам
5. Неразделение клоаки (в норме на седьмой неделе она де­лится на мочеполовой синус и прямую кишку) - различные свищи между прямой кишкой и мочеполовой системой - рек­товезикальный свищ; ректовагинальный свищ.