Презентация на тему "Развитие низших хордовых : Амфибии"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  РАЗВИТИЕ НИЗШИХ ХОРДОВЫХ: АМФИБИИ

  • лекция 7
• 
  Слайд 2

  Основы развития круглоротых

  В яйцеклетке желток расположен неравномерно (преобладает в вегетативном полушарии).

  Дробление полное и неравномерное:

  • 1, 2-я борозды меридиональные, 3-я широтная
  • Формируется многослойная целобластула: 2–3 слоя анимальных микромеров,
  • 6–7 слоёв вегетативных макромеров, бластоцель заполнен студенистой массой (расположение презумптивных эмбриональных закладок как и у ланцетника).

  Гаструляция: инволюция, эпиболия и конвергентное удлинением клеточных пластов (инвагинация практически полностью отсутствует).

  Дифференциация нервной трубки, хорды, мезодермы и кишечника. От переднего конца архентерона отшнуро-вываются: пара передних (премандибулярных) целомов, две пары мандибулярных и гиоидных целомов.

  Нервная система – в виде плотного тяжа (полость только в головном отделе).

  Бластула миноги:

  • 1 – бластоцель; 2 – бластопор

  Гаструла миноги:

  • 1 – бластоцель; 2 – бластопор; 3 –зачаток хорды;
  • 4 – нейральная пластинка; 5 – энтодерма; 6 – гастроцель
• 
  Слайд 3
  

  Строение и развитие яйцеклеток амфибий

  Оогенез у амфибий длится 3 года:

  • первые два года – медленное увеличение размеров ооцита
  • третий год – быстрое накопление желтка

  Созревание ооцитов происходит партиями:

  • после метаморфоза
  • через год после метаморфоза
  • Яйцеклетки амфибий – мезолецитальные, умеренно телолецитальные.
  • Анимальное полушарие пигментировано (меланин).
  • Желточные зерна вегетативного полюса – овальные пластинки большого размера. Ближе к анимальному полюсу их количество и размеры уменьшаются.
• 
  Слайд 4
  

  Оплодотворение и образование серого серпа

  У амфибий моноспермное оплодотворение (внутреннее/наружное). Спермий проникает в яйцеклетку ниже экватора (у бесхво-стых – может про-никнуть в любом месте анимального полушария).

  Оплодотворение вызывает радикальные перемещения цитоплазмы ооцита (играют решающую роль в процессах клеточной дифференцировки при последующем развитии зародыша):

  • меняется распределение цитоплазматическихкомпонентов яйца
  • поверхностный слой цитоплазмы смещается примерно на 30о по отношению к внутренней цитоплазме
  • появляется слабо пигментированная область – серый серп (вблизи экватора против места проникновения спермия) серповидная.

• 
  Слайд 5
  

  Поворот оплодотворения

  Серый серп определяет:

  • место, где инициируется гаструляция
  • положение дорсовентральной оси
  • определяет правую и левую стороны
  • обработка нокодазолом (вызывает деполимериза-цию микротрубочек): нарушается образование структур переднего конца тела (глаз и т.п.)

  Роль микротрубочек:

  • обработка таксолом (вызывает стабилизацию ми-кротрубочек): “гипердорсализация" зародыша (форми-руются дополнительные глаза и структуры рта)
  • вторичное смещение кортикального слоя цито-плазмы (центрифугирование оплодотворенных яйц Xenopusпосле начала поворота) достаточно для со-здания второй области , ответственной за формирова-ние дорсовентральной оси – 2-х головые головастики.

  Роль смещения цитоплазмы:

• 
  Слайд 6
  

  Дробление у амфибий

  Полное, неравномерное и асинхронное: 2 – 4 – 8 – 12 – 16 – 24 – 32 – 64

  Образование бластоцеля прослеживается с самого первого деления дробления

  Параллельно с прохождением меридиональных и широтных борозд дробления образуется тангенциальная борозда (зародыш приобретает многослойность).

  • от 16 до 64 клеток – морула.
  • на 128-клеточной стадии – стадия бластулы (хорошо различим бластоцель)

  Mov 4

• 
  Слайд 7
  

  Бластула амфибий

  Бластоцель амфибластулы:

  • небольшого объёма
  • смещен к анимальному полюсу

  3 составные части:

  крыша: 2–4 слоя микромеров

  краевая (промежуточная) зона: 5–7 слоёв мезомеров

  – поверхностный слой клеток

  – глубокие клетки краевой зоны

  дно: 10 и более слоев макромеров

  • крыша
  • дно
  • краевая зона
  • бластоцель
  • бластоцель
• 
  Слайд 8
  

  Карты презумптивных органов у амфибий

  • покровная эктодерма
  • покровная эктодерма
  • нейро- эктодерма
  • нейро- эктодерма
  • нервная пластинка
  • бластоцель
  • прехордальная пластинка
  • бокаловидные клетки
  • хорда
  • боковая пластинка (несегментированная мезодерма)
  • материал архентерона
  • осевая (сегментированная) мезодерма
  • энтодерма
• 
  Слайд 9
  

  Массивная вегетативная половина бластулы и малый бластоцель препятствуют инвагинации пласта клеток.

  Гаструляция у амфибий (1): внешний вид

  Гаструляция начинается с в области серого серпа.

  На будущей дорсальной стороне зародыша образуется щелевидный бластопор:

  • дорсальная губа
  • боковые губы
  • вентральная губа
  • желточная (рускониевая) пробка

• 
  Слайд 10
  

  Гаструляция у амфибий (2): инициация

• 
  Слайд 11
  

  Гаструляция у амфибий (3): инвагинация

  • Клетки этой области сокращают свою наружную апикальную поверхность – формируются колбовидные клетки, погружающиеся вглубь зародыша, но сохраняющие связь с поверхностным слоем.
  • Колбовидные клетки ответственны за образование начального углубления бластопора.
  • Перемещение клеток при образовании дорсальной губы бластопора.
• 
  Слайд 12

  Гаструляция у амфибий (4): инволюция

  • Подворачивание и миграция клеток краевой зоны зародыша.
  • Первые погрузившиеся внутрь клетки, начинают активно двигаться в анимальном направлении, увлекая за собой клетки краевой зоны.
  • Клетки поверхностного слоя и подповерхностные клетки краевой зоны сначала смещаются в вегетативном направлении к щели бластопора, а достигнув ее, подворачиваются внутрь и продолжают двигаться единой массой уже в анимальном направлении, вдоль внутренней поверхности крыши бластоцеля.
• 
  Слайд 13
  

  Гаструляция у амфибий (5): эпиболия

• 
  Слайд 14
  

  Анимальная половинанарастает на инертную вегетативную половину.

  Гаструляция у амфибий (6): механизмы

  • Эпиболия идет на границе между серым серпом и вегетативным полюсом, распространяясь латерально в обе стороны и завершая образование бластопора.
  • Движущая сила инволюции – в глубоком слое краевых клеток. Определяют продолжающуюся миграцию клеток внутрь зародыша: мигрируют к анимальному полюсу по фибронектиновой сети, секретируемой клетками крыши бластоцеля.
• 
  Слайд 15
  

  Гаструляция у амфибий (7): механизмы

  Механизмы:

  • увеличение числа клеток посредством делений
  • конвергентное растяжение слоёв клеток
  • латерально-медиальная миграция
  • «Сендвичи» Кёллера (Ray Keller)

  Mov 6

• 
  Слайд 16
  

  Гаструляция у амфибий (7): окончание

  • постепенное сокращение диаметра кольцевого бластопора (смыкание губ бластопора) приводит к погружению всех предшественников энтодермы внутрь зародыша.
  • гаструляция завершается, когда кольцо бластопора сокра-щается до точки (желточная про-бка погружается внутрь зароды-ша), а клетки анимального полу-шария покрывают всю поверх-ность вегетативного.
  • к концу гаструляции глубокие клетки крыши, подповерхност-ные клетки краевой зоны интегрируются в однослойный пласт большей площади.
  • покровная эктодерма

  В

  Д

  • бластоцель
  • желточная пробка
  • хорда
  • архентерон

  Д

  В

  • покровная эктодерма
  • нейро- эктодерма
  • энтодерма
  • нервная пластинкаMov 7
• 
  Слайд 17
  

  Клетки в губах бластопора постоянно обновляются.Подворачи-вание и миграция активнее совершаются на дорсальной стороне.

  Гаструляция у амфибий (8): итоги

  • дорсальная губа: материал прехордальной пластинки, образующий ведущий край архентерона (клетки глоточного отдела передней головной кишки) ихорды;
  • боковые губы: материал сегментированной мезодермы;
  • вентральная губа: материал несегментированной мезодермы.
  • Энтодерма закрывает вход в гастроцель в виде желточной пробки:погружается внутрь из-за обрастания её эктодермой.
  • эктодерма: темнопигментированный материал анимальной части бластулы; энтодерма: материалом серого серпа (крыша первичной кишки) и материал непигментированных клеток вентральной губы (дно первичной кишки). Дифференцируется на желточную и кишечную части мезодерма: материал медиальной части серого серпа (хорда), латеральные его части врастают в промежуток между эктодермой и стенкой первичной кишки.

  Зародышевые листки:

• 
  Слайд 18
  

  Поздняя гаструла вытягивается в длину: образование нервных (медуллярных) валиков, ограничивающих дорсальную полосу эктодермы – нервную пластинку.

  • Нейруляция у амфибий
  • ганглиозная пластинка (нервный гребень)
  • нервная трубка
  • эпидермаль-ная эктодерма
  • нейро-эктодерма

  Эктодерма:

• 
  Слайд 19
  

  • спинные сегменты (сомиты): делятся на склеротом, дерма-том и миотом;
  • сегментные ножки (нефротомы): мате-риал мочеполовой системы;
  • боковые пластинки (спланхнотом): срастаются друг с дру-гом под кишечной труб-кой, формируя общую полостьцелома.
  • Дифференциация мезодермы у амфибий
  • висцеральный листок: прирастает к кишке, образуя серозную оболочку;
  • париетальный листок: прирастает к стенке тела, образуя пристеночную брюшину;
  • мезенхима: часть клеток мезодермы, выселившаяся в промежутки между эмбриональными зачатками, образует рыхлую клеточную массу.Mov 8,9
• 
  Слайд 20
  

  Стадия фарингулы:

  • образованиежаберных щелей;
  • преобразование нервной трубки в спинной и головной мозг;
  • формировании сердца;
  • закладка почки конечности.

  Органогенез и метаморфоз у амфибийMov 4

  Метаморфоз (головастик – взрослое животное):

  • резорбируется хвост;
  • редуцируются жабры, жаберные щели и жаберная крышка;
  • усиленный рост конечностей и челюстей;
  • глаза смещаются, занимая переднее положение;
  • укорачивается кишечник.
• 
  Слайд 21
  

  Дополнительная литература по теме:

  • The Amphibian Embryology Tutorial.
  • Иванова-Казас О.М.Эволюционная эмбриология животных.Спб., 1995.
  • Gastrulation: From Cell to Embrio.
  • Edited By Claudio D. Stern, University College London.
  • The web site provides supplementary data and movies to accompany the chapters in the book.