§ 38. Онтогенез. Ембріональний розвиток

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

У птахів ембріональний період відбувається в яйці. У ссавців — всередині організму самиць. Поміркуй, які переваги й недоліки кожного з варіантів.

У птахів розвиток у яйці дозволяє самиці не витрачати ресурси на тривалу вагітність, зберігати легкість і здатність вільно літати. Проте яйця в гнізді залишаються вразливими для хижаків і коливань погоди, тому їх потрібно постійно зігрівати й охороняти.

У ссавців розвиток ембріона всередині тіла матері надійно захищає зародок від ворогів і висихання, створює стабільну температуру та постійний приплив поживних речовин через плаценту. Недоліком є велике навантаження на організм самиці, через яке вона стає повільнішою і менш захищеною під час вагітності.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Тривалий час життя на Землі розвивалося лише у водоймах. Запліднення і розвиток ембріона зазвичай відбувалися у воді. Рептилії, птахи, ссавці набули здатності розмножуватися так, щоб і процес запліднення, і ранній розвиток ембріона не був безпосередньо пов’язаний із водоймами. Які структури сформувалися навколо зародка, щоб він зміг успішно розвиватися без зовнішнього водного середовища?

Для розвитку на суходолі навколо ембріона виникли зародкові оболонки: амніон, хоріон та алантоїс. Амніон заповнений рідиною і створює власне внутрішнє водне середовище для ембріона, рятуючи його від висихання. Хоріон відповідає за газообмін і контакт із зовнішніми оболонками або матір’ю, а алантоїс накопичує продукти обміну речовин і бере участь у диханні. Крім того, у птахів і плазунів з’явилися міцні яйцеві оболонки, а у вищих ссавців утворилася плацента.

2. Під час ембріонального розвитку в зиготі формується ембріон. Чи є ембріональний період в індивідуальному розвитку квіткових рослин?

Так, у квіткових рослин є ембріональний період. Він починається з моменту запліднення й утворення зиготи в зародковому мішку і триває до повного дозрівання насінини. За цей час формується зародок рослини, який має зачатковий корінець, стебельце, брунечку та сім’ядолі.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Навіщо організмам потрібен ембріональний період розвитку?

Ембріональний період потрібен для того, щоб із однієї заплідненої клітини (зиготи) утворився складний багатоклітинний організм. У цей час клітини активно діляться, спеціалізуються, формують три зародкові листки та закладають тканини й органи, готуючи зародок до самостійного життя після народження або вилуплення.

2. Які етапи виділяють у зародковому розвитку ссавців?

У зародковому розвитку ссавців виділяють такі етапи:

• Дроблення — послідовні мітотичні поділи зиготи на дрібніші клітини-бластомери без збільшення загального об’єму, що завершуються утворенням бластули.
• Гаструляція — переміщення клітин і формування зародкових листків: зовнішнього (ектодерми), внутрішнього (ентодерми) та середнього (мезодерми).
• Гістогенез і органогенез — диференціація клітин зародкових листків, формування тканин і закладка органів плода.

3. Навіщо наземним хребетним потрібні зародкові оболонки?

Зародкові оболонки необхідні наземним хребетним для виживання ембріона на суходолі. Вони захищають зародок від висихання та механічних пошкоджень, забезпечують його дихання киснем, доставляють поживні речовини та ізолюють шкідливі продукти обміну.

4. Плацента — важливий орган, що забезпечує функціонування плоду і перебіг вагітності. Кому належить плацента — матері чи дитині?

Плацента є спільним органом, оскільки вона утворюється одночасно з тканин матері та плода. Її дитяча частина розвивається з ворсинчастої зародкової оболонки (хоріона), а материнська — зі слизової оболонки матки. Кровоносні судини плода й матері тісно контактують у ній для обміну речовинами, але їхня кров напряму не змішується.

5. Краснуха є вірусним захворюванням, яке у дорослих має досить легкий перебіг. А от у зародка в період вагітності захворювання на краснуху може спричинити важкі наслідки. Чому?

Вірус краснухи здатний проникати через плацентарний бар’єр безпосередньо до ембріона. Оскільки в ембріональний період клітини бурхливо діляться і відбувається закладка всіх органів, вірус вражає ці незахищені клітини і спричиняє серйозні вади розвитку серця, очей або нервової системи.

6. Переглянь відео в e-ДОДАТКУ і дай відповіді на запитання (завдання 38.1).

Відео демонструє хід зародкового розвитку ссавців: початковий поділ зиготи на окремі бластомери, перетворення клітинної маси на порожнисту бластулу, процес гаструляції з утворенням трьох шарів клітин та подальше закладання осьових органів — нервової трубки, хорди й травної системи.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.
По-перше, ранній розвиток включає етапи дроблення, гаструляції та органогенезу. По-друге, бластомери на початку розвитку є тотипотентними, тому в разі їхнього розділення можуть народитися монозиготні близнюки. По-третє, ембріон на суходолі захищений трьома спеціальними оболонками: амніоном, хоріоном та алантоїсом.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…
Мене здивувало те, що плацента складається з клітин двох різних організмів — ембріона й матері, але їхня кров при цьому не поєднується в одне русло.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Найбільше труднощів викликало запам’ятовування походження органів від трьох зародкових листків. Подолати це допомогло уважне вивчення кольорової схеми та зіставлення її з текстом підручника.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Ці знання допоможуть мені розуміти небезпеку інфекцій і ліків для вагітних жінок, а також розбиратися в темах сучасної медицини, пов’язаних зі стовбуровими клітинами.