Понятие о филогенетических и онтогенетических корреляциях, их разновидности.

Корреляция – наличие функциональной и структурной взаимосвязи между частями развивающегося организма, при которых изменения в одних органах приводит к изменению в других органах. Связи между такими органами называются коррелятивными.

Типы онтогенетической корреляции:

1. Геномные. Основаны на взаимодействии генов между собой. Механизм-плейотропия (множественное действие генов)

2. Морфогенетические. Основан на взаимодействии клеток или частей развивающегося организма друг с другом в процессе дифференциации. В основе процесс индукции

3. Эргонтические. Основаны на функциональной связи между уже сформировавшимися структурами

Эволюция кожных покровов хордовых.

Ланцетник. Эпидермис однослойный состоит из цилиндрических клеток, содержащих большое количество одноклеточных желез, дерма развита плохо и представлена слоем студенистой соединительной ткани.

Позвоночные.Эпидермис многослойный. Нижний слой - размножение клеток, верхний слой - дифференцировка клеток. Содержит железистые клетки или формирует многоклеточные железы.

Дерма: плотные ряды колагеновых волокон (продольные и вертикальные). Кожа образует придатки.

Кожные покровы рыб.  В эпидермисе много желез, но они могут выделять слизь, секрет, обеспечивающий свечение рыб и ядовитый секрет. Тело покрыто чешуей.

Амфибии. Эпидермис многослойный, железы погружены в дерму – многоклеточные. Выделяется секрет, смачивающий кожу и содержащий бактерицидные и ядовитые свойства.

Дерма: колагеновые и соединительные волокна

Рептилии.Эпидермис ороговевающий (керотогламин, эмидин) Слои эпидермиса: мальпигиевый слой, роговой слой. Кожа лишена желез, только специальные железы у самцов. Имеются роговые чешуи - формируются за счет эпидермиса.

Дерма: сложноперплетенные соединительнотканные волокна

Млекопитающие (до 5 слоев).Эпидермис многослойный, ороговевающий, образует разнообразные придатки (ногти).

Дерма: рыхлая, волокнистая соединительная ткань, плотная соединительная ткань, нервные волокна.

Особенности:

1. Большое количество кожных желез (потовые, сальные, млечные, специального назначения)

2. Наличие волосяного покрова (ствол , фоликул)

3. Когти, ногти, рога и т.д.

Онтофилогенетическая обусловленность пороков развития кожи человека (гипертрихоз, полителия, полимастия).

Нарушения раннего онтогенеза кожных покровов человека могут вызвать возникновение некоторых малосущественных атавистических пороков развития: гипертрихоз (повышенное оволосение), полителию (увеличенное количество сосков), полимастию (увеличенное количество млечных желез). Все они связаны с нарушением редукции избыточного количества этих структур и отражают эволюционную связь человека с наиболее близкими предковыми формами — млекопитающими. Именно поэтому у человека и других млекопитающих невозможно рождение потомства с атавистическими признаками кожных покровов, характерными для более отдаленных предков. Одним из самых известных признаков недоношенности новорожденных является повышенное оволосение кожи. Вскоре после рождения избыточные волосы обычно выпадают, а их фолликулы редуцируются.

10. Эволюция осевого скелета.

Основные направления эволюции:

1. Замена хорды позвоночником, хрящевой ткани – костной.

2. Дифференцировка позвоночника на отделы (от двух до пяти).

3. Увеличение числа позвонков в отделах.

4. Формирование грудной клетки.

Круглоротые и низшие рыбы сохраняют хорду в течение всей жизни, но у них уже появляются зачатки позвонков (парные хрящевые образования, расположенные над и под хордой): верхние дуги у круглоротых, и нижние – у рыб.

У костных рыб развиваются тела позвонков, появляются остистые и поперечные отростки, формируется канал спинного мозга. Позвоночник состоит из 2 отделов: туловищного и хвостового. В туловищном отделе есть ребра, которые свободно заканчиваются на брюшной стороне тела.

У амфибий появляются 2 новых отдела: шейный и крестцовый, каждый из них содержит по одному позвонку. Имеется хрящевая грудина.

Ребра у хвостатых амфибий незначительной длины и никогда не доходят до грудины, у бесхвостых амфибий ребра отсутствуют.

У рептилий в позвоночнике выделяют шейный отдел, который содержит 8-10 позвонков, грудной, поясничный (в этих отделах – 22 позвонка), крестцовый – 2 и хвостовой, в котором может быть несколько десят- ков позвонков. Первые два шейных позвонка имеют особое строение, в результате чего обеспечивается большая подвижность головы. Три последних шейных позвонка имеют по паре ребер. Первые пять пар ребер пояснично-грудного отдела присоединяются к хрящевой грудине, образуя грудную клетку.

У млекопитающих позвоночник состоит из 5 отделов. Шейный отдел имеет 7 позвонков, грудной – от 9 до 24, поясничный – от 2 до 9, крестцовый – 4- 10 и более, в хвостовом отделе – очень большие вариации. Происходит редукция ребер в шейном и поясничном отделах. Грудина костная. 10 пар ребер доходят до грудины, формируя грудную клетку.

Основные направления эволюции скелета конечностей.

Направления эволюции скелета конечности:

1. От метаплевральных складок ланцетника к парным плавникам.

2. От многолучевого плавника к пятипалой конечности.

3. Увеличение подвижности соединения конечностей с поясами.

4. Уменьшение числа и укрупнение костей в свободной конечности.

У рыб плавниковые лучи костные. Первичный передний пояс (костная дуга), охватывает тело с боков и брюшной стороны. Вторичный пояс состоит из парной крупной кости, которая на спинной стороне прикрепляется к черепу, а на брюшной - срастается. Задний пояс развит слабо.

У кистеперых рыб уменьшилось число костных элементов, они укрупняются: в проксимальном отделе 1 кость, в среднем - 2 кости, в дистальном - радиально расположенные лучи (7-12). Сочленение скелета конечности с поясом - подвижное.

У наземных позвоночных пояса конечностей (лопатки, вороньи, ключицы) имеют вид дуги, охватывающей тело с боков и снизу. Пояса широкие, хорошо развит их спинной отдел, что способствует их укреплению.

Филогенез скелета головы.

Основные направления эволюции черепа:

1. Объединение лицевого отдела с мозговым.

2. Замена хрящевого черепа костным.

3. Подвижное соединение черепа с позвоночником.

Закладка мозгового отдела происходит из 2-х частей: трабекул и парахордалий, которые разрастаются и образуют черепную коробку снизу и с боков. К ней прирастают глазничные хрящи и слуховые капсулы.

Висцеральный отдел развивается из хрящевых дуг, охватывающих передний отдел пищеварительного тракта. Дуги нумеруются от черепа: 1-я - челюстная, 2-я - подъязычная, 3-7-я - жаберные дуги.

У низших позвоночных челюстная дуга, состоящая из небно-квадратного и меккелева хрящей и подъязычная дуга, состоящая из гиомандибулярного хряща и гиоида, преобразуются в первичные челюсти. У высших позвоночных эти дуги дают начало подъязычному аппарату и слуховым косточкам. 3-5-я пары висцеральных дуг у низших развиваются в жаберный аппарат, а у высших - в хрящи гортани.

В процессе эволюции происходит замена гиостильного типа черепа аутостильным.

Различные типы черепа отличаются способом прикрепления лицевого отдела к мозговому: в гиостильном типе лицевой отдел прикреплен через гиомандибулярный хрящ второй висцеральной дуги; в аутостильном типе первичная верхняя челюсть прикрепляется к мозговому черепу непосредственно.

Онтофилогенетическая обусловленность пороков развития скелета человека (хордома, расщелина позвоночного канала, спинномозговая грыжа, персистирование хвоста, добавочные ребра, расщелина верхней губы и нёба, полидактилия, синдактилия, гетеротопия пояса верхних конечностей, плоскостопие, косолапость.

Хордома — редко встречающееся новообразование, считается, что она происходит из остатков нотохорды (эмбрионального предшественника скелета), но достоверных доказательств этого пока что не обнаружено. Опухоль локализуется преимущественно в крестцово-копчиковом сегменте позвоночника или же в затылочно-базилярной области черепа.

Расщелина позвоночника — является врожденным пороком развития спинного мозга, при котором один или несколько позвонков формируются неправильно. В результате образуется щелевидное отверстие, в которое выходят оболочки, спинномозговая жидкость и нервные волокна. Причинами может являться любое отрицательное воздействие на беременную женщину в первом триместре беременности. Особенно сказываются вирусные инфекции с высокой температурой. Также доказано, что недостаток в пище фолиевой кислоты приводит к порокам развития нервной системы. Наследственность так же имеет большое значение

Спинномозговая грыжа — это врожденная аномалия, при которой один или несколько позвонков в процессе внутриутробного развития не сомкнулись в области остистых отростков, и в оставшуюся щель выпадает спинной мозг с оболочками.

Персистирование хвоста— аномалия развития, которая выражается в сохранении хвоста в постэмбриональном периоде онтогенеза.

Добавочные ребра — На ранней стадии развития эмбрион имеет 29 пар ребер, из которых остаются только 12, а остальные редуцируются. Если процесс эмбриогенеза нарушается, то возможно появление, так называемых, цервикальных ребер.

Расщелины губы и нёба— относятся к группе мультифакторных пороков развития, возникающих на фоне наследственной предрасположенности, в результате генных мутаций, а также под воздействием факторов внешней среды в первые 12 недель внутриутробного развития.

Полидактилия — анатомическое отклонение, характеризующееся большим количеством пальцев на руках или ногах у человека. Причина возникновения таких дефектов — это семейная полидактилия (наследственность). Полидактилия чаще наследуется по аутосомно-доминантному типу, но иногда по аутосомно-рецессивному типу.

Синдактилия — врожденный порок, генная наследственная болезнь, проявляющаяся в полном или неполном сращивании пальцев кисти/стопы в результате не наступившего их разъединения в процессе эмбрионального развития. Передается по X-сцепленному наследованию как доминантный признак.

Гетеротопия пояса верхних конечностей — это перемещение пояса верхних конечностей из шейного отдела на уровень 1-2 грудного позвонков. Данная аномалия называется болезнью Шпренгеля. Механизм такого нарушения связан как с нарушением перемещения органов, так и с нарушением морфогенетических корреляций.

Плоскостопие — изменение формы стопы, характеризующееся опущением её продольного и поперечного сводов.
Косолапость — деформация стопы, при которой она отклоняется внутрь от продольной оси голени. Это врождённый дефект, который поражает одного из тысячи новорожденных, чаще встречается у мальчиков, чем у девочек, в 50 % случаев является двусторонним.

4.2.Тема: "Филогенез дыхательной, пищеварительной и кровеносной систем"