Филогенез систем органов позвоночных животных
Кафедра биологии с экологией и курсом фармакогнозии
ПЛАН
Основные направления эволюции систем
Онто-филогенетически обусловленные пороки развития систем:
- Мочевыделительной
2.Половой
- Нервной
- Эндокринной
Цель:
Показать эволюционно сформированную связь онто- и филогенеза в сравнительном ряду предшественников Н.sapiens; познакомиться с последствиями нарушения механизмов онтогенеза, приводящих к появлению эмбриопатий в популяциях человеческого рода.
Онтофилогенетические механизмы возникновения пороков развития H.s.
Рекапитуляции
Параллелизмы (независимое проявление сходных признаков у H.s. и животных) , 3 пути развития наследственных признаков
1) нормальных для животных и аномальных для H. s.; 2)аномальных для животных и H. s. 3) развитие сходных заболеваний НЕ наследственного характера (нефробластома H. s. и поросят)
Конвергенции (этот механизм НЕ является онтофилогенетически обусловленным)
Предпочка — Pronephros
1.Нефрон начинается воронкой с ресничками по краю.
- Выделительный каналец короткий и прямой.
3.Сосудистый клубочек не связан с выделительным канальцем.
- Сосудистый клубочек находится в выемке целома.
Первичная почка — Mesonephros
1.Нефрон сохраняет воронку.
2.В стенке выделительного канала формируется капсула Шумлянского с крупным сосудистым клубочком (мальпигиево тельце).
- Выделительный канал удлиняется
Вторичная почка — Metanephros
1.Нефрон начинается с капсулы Шумлянского-Боумена
2.Воронка редуцирована
3.Имеются дистальный и проксимальный извитые отделы канальца.
- Формируется петля Генле
Анамнии — самец
Анамнии — самка
Онтофилогенетически обусловленные пороки выделительной системы
аномалии количества (агенезия, аплазия, добавочная почка)
аномалии положения:
дистопия
сращение почек
подковообразная почка
аномалии структуры (простая киста почки, поликистоз почки)
Онтофилогенетически обусловленные пороки выделительной системы
Кистозная почка
Удвоение мочеточника (с одной или двух сторон)
Гипоплазия почки характеризуется нормальным гистологическим строением и отсутствием нарушения почечной функции (причина: недостаточность анаболий)
Онто-филогенетически обусловленные пороки выделительной системы
Аплазия почки (отсутствие или остановка в развитии вольфова протока)
Удвоение почки (больше нормальной, нередко бывает выражена ее эмбриональная дольчатость)
Дистопия почек (нарушение нормального перемещения первичной почки из таза в поясничную область)
Направления эволюционных преобразований выделительной системы
- Субституция (смена почек)
2.Полимеризация однородных структур (увеличение числа нефронов)
3.Усиление главной функции (фильтрация крови)
4.Разделение функций (формирование яйцевода и семяпровода)
Пути преобразования половой системы
1.Усиление связи с выделительной системой
2.Переход от наружного оплодотворения к внутреннему
3.Морфологическое усложнение полового аппарата
4.Специализация половых желез
Факторы формирования полового тракта
1.Генетический механизм (половые хромосомы, особые группы генов)
2.Внутренние эпигенетические факторы
-ферментные системы и гормоны
- Внешние эпигенетические факторы
-заболевания матери
-курение
-алкоголь
-токсические вещества и др.
Этапы формирования полового тракта
Этапы формирования полового тракта
При агенезии или дисгенезии гонад внутренние и наружные половые органы независимо от структуры половых хромосом всегда развиваются по женскому типу.
При наличии в гонаде смешанного типа тестостерон-секретирующей ткани возникают различные формы истинного гермафродитизма.
Онто-филогенетически обусловленные пороки репродуктивной системы
Крипторхизм
(отсутствие яичка в мошонке Яичко задерживается в паховом канале или в брюшной полости
Удвоения матки
Различные формы удвоения матки (1 случай на 1000 перинатальных вскрытий) — развиваются как результат нарушения срастания мюллеровых каналов.
Интегративные системы: НС и ЭС
НЕРВНАЯ СИСТЕМА – НС
«Головной мозг держит в своем ведении все процессы, происходящие в теле»
Главная роль НС и ЭС
РЕГУЛИРОВАНИЕ
ИНТЕГРАЦИЯ
КООРДИНАЦИЯ
важнейших форм жизнедеятельности
Ж. Б. Ламарк отмечал огромную формирующую роль внешней среды и значение функции органов для становления их структуры: «Функция родит орган»
Пути эволюции нервной системы позвоночных
- Дифференцировка нервной трубки на головной и спинной мозг.
- Преобразование переднего отдела нервной трубки: от 3 мозговых пузырей к 5 мозговым пузырям к 5 отделам головного мозга.
- Прогрессивные усложнения 5 основных отделов головного мозга.
Пути эволюции нервной системы позвоночных
4.Появление изгибов, приводящих к формированию объемной системы.
5.Увеличение количества нервных клеток и массы мозга.
6.Увеличение объема крыши мозга по отношению ко дну.
Пути эволюции нервной системы позвоночных
7.Возникновение и совершенствование коры переднего мозга, формирование борозд и извилин.
- Увеличение количества контактов (синапсов) между нервными клетками.
- Смена типов мозга: ихтиопсидный — зауропсидный (стриарный) — маммальный (маммалийный).
Пути эволюции нервной системы позвоночных
10.Установление непосредственной связи между передним и спинным мозгом.
- Усложнение восходящих путей среднего мозга.
- Увеличение числа черепно-мозговых нервов.
- Дифференцировка периферической н.с.
СЛОЖНО-ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ головного мозга
Изгибы мозга — 3:
1-й В области среднего мозга (теменной)
у рыб
2 -й В области перехода продолговатого мозга в спинной (затылочный)
у рептилий
3 -й В области заднего моста (мостовой)
у млекопитающих
ЖЕЛУДОЧКИ МОЗГА
Полушария большого мозга — 1 и 2-й боковые желудочки
в промежуточном мозге – 3-й
в среднем мозге:
у анамний – желудочек мощно выявлен
у амниот – узкий канал – Сильвиев водопровод
в продолговатом мозге – 4-й, переходит в спинномозговой канал
! + желудочек в мозжечке анамний
Главные преобразования НС
- Усиление координирующей функции (преобразования нейронов)
- Субституция (смена типов мозга)
- Расширение функций (новые центры, ВНД)
- Смена функций (передний, средний мозг)
- Гетерохрония (передний)
Обусловленные онтофилогенетически пороки ЦНС
!!! Механизм возникновения – рекапитуляция !!!
— отсутствие дифференцировки на 2 полушария, недоразвитие коры — прозэнцефалия . Порок формируется на 4 неделе эмбриогенеза. Несовместим с жизнью.
Обусловленные онтофилогенетически пороки ЦНС
неполное деление на полушария
отсутствие полушарий при сохранении черепа
нарушение дифференцировки коры (агирия)
ихтиопсидный, зауропсидный типы головного мозга и др.
Эндокринные железы
Гипофиз
Щитовидная и околощитовидные железы
Надпочечники
железы со смешанной функцией
Половые железы
Поджелудочная железа
Основная роль: влияние на процессы обмена веществ, роста, физического и полового развития.
Филогенез эндокринной системы (ЭС)
Появление новых элементов тканей, органов, химических соединений- усложнение строения
Усиление регуляторной и интегрирующей функций
Олигомеризация (надпочечники, тимус)
Гетеротопия ((щитовидная, гипофиз)
Филогенез эндокринной системы (ЭС)
Централизация ЭС
Концентрация ЭС
Ассоциация ЭС
Изменение и расширение функций гормонов
Совершенствование связи с НС и иммунной системами
Гипофиз
Щитовидная железа
Аномалии щитовидной железы:
Тимус (вилочковая железа)
Надпочечники
Надпочечники
Рыбы: корковое и мозговое вещества разделены, у костных – находятся в одной области!
Амфибии:
-корковое и мозговое вещества сближены,
— между ними связь,
-они непарные,
-Мозговое вещество вкраплено в корковое вещество
Надпочечники
У высших : корковое и мозговое слои покрывает общая капсула, но функции разные!
У рептилий тесная связь коркового (к.в.) и мозгового (м.в.) веществ
— У птиц в массе к.в. остатки м.в.
—У млекопитающих м.в. окружено к.в.
К.в.- 40 гормонов ( половые, минерало- и глюкокортикоиды) М.в. – адреналин, нораденалин..
У больных прогерией может появиться второй ряд зубов, кожа становится очень бледной, почти прозрачной. Такие дети заболевают тем, чем обычные люди страдают в пожилом возрасте.
???Прогерия
Сейчас в мире известны всего 42 случая заболевания людей прогерией…
Из них 14 человек проживают на территории Соединенных Штатов,
5 — в России,
остальные в Европе…
Выяснилось… что родители детей.. заболевших прогерией, до рождения последних употребляли марихуану! Давно уже известно что употребление марихуаны может вызвать изменения на генетическом уровне…