Онтогенетичне диференціювання

Онтогенетичним диференціюванням називається процес утворення структурного і функціонального різноманіття в ході розвитку вихідного зачатка і спеціалізації утворених при цьому структур.

Онтогенетичне диференціювання легко спостерігати під час розвитку зиготи. Диференціація підвищує стійкість організму шляхом наростання функціонального різноманіття структур.

Основні тенденції, які проявляються в ході еволюції онтогенезу це цілісність, ембріонізація і автономізація.

9.3. Цілісність та стійкість онтогенезу.

Особина завжди розвивається як ціле. Структурна і функціональна цілісність особини базується на взаємодії онтогенетичних диференціювань. Етапи онтогенетичного диференціювання взаємопов’язані і доповнюють один одного. Попередні етапи служать основою для наступних.

Особина в онтогенезі – не мозайка частин і органів, а ціле, яке реагує специфічно (І. І. Шмальгаузен). Будь-який бластомер при збереженні зв’язку з іншими бластомерами розвивається як частина цілого. При розділенні бластомерів на ранніх стадіях, вони можуть дати початок іншим особинам. Після завершення кількох поділів зв’язки між окремими бластомерами ускладнюються настільки, що окремий взятий бластомер вже не може дати початок іншому організму.

В цілому еволюція життя супроводжувалася поступовим посиленням диференціювання та цілісності онтогенезу (І. І. Шмальгаузен).

Для поглиблення уявлень про цілісність та стійкість онтогенезу у індивідуальному та історичному розвитку, важливо розуміння ролі кореляцій та координацій.

Кореляції. Наявність функціональної та структурної взаємозалежності між структурами організму, який розвивається, під час якої зміни в одних органах призводять до змін в інших, називається кореляцією.

Вихідними у процесах індивідуального розвитку являються геномні кореляції, основані на взаємодії та зчепленні генів у генотипі.

Приклади геномних кореляцій: горох з пурпурними квітками має червоні плями у пазухах листя та сіру насінну шкірку; розвиток короткого дзьоба у голубів (турман) супроводжується розвитком пір’я на ногах.

Подібні кореляції обумовлюють зчеплений розвиток багатьох ознак та тим самим пояснюють можливість закріплення ознак, які безпосередньо не мають пристосувального значення.

Морфогенетичні кореляції базуються на взаємодії клітин або частин у процесі їх диференціювання в ембріогенезі.

Так, Г. Шпеман, на стадії гаструляції у зародків тритонів проводив обмінну пересадку двох ділянок ектодерми: частку медулярної пластинки переносили до тої частини ектодерми, із якої в нормі розвивалася шкіра. Шматочок шкірної ектодерми пересаджували у зону медулярної пластинки. Із шматка ектодерми, яку пересадили на місце медулярної пластинки, формувалася не шкіра, а нервова трубка. Так само

При видаленні у зародка жаби очного бокала кришталик не розвивався, що також підтверджує підтримку цілісності організму шляхом морфогенетичних кореляцій.

Ергонтичні кореляції (функціональні). При ергонтичних кореляціях встановлюються функціональні залежності між вже сформованими (дефінітивними) структурами.

Приклад: нормальний розвиток нервових центрів та нервів позитивно впливає на розвиток периферичних органів. Розвиток скелетних м’язів обов’язково впливає на структуру кісток скелета.

Координації. Цілісність організму передбачає узгоджену зміну його органів та частин не тільки в онтогенезі (кореляції), але також у філогенезі. Взаємозалежний розвиток органів у історичному розвитку (філогенезі) називається координаціями (І. І. Шмальгаузен).

Топографічні координації – просторові зв’язки органів, які узгодженим чином змінюються в процесі філогенезу, є топографічно пов’язаними, але не об’єднаними єдиною функцією (О. М. Северцов).

До цього типу відноситься, наприклад, співвідношення розмірів та розміщення органів у порожнині тіла.

Динамічні координації – зміни в процесі філогенезу функціонально пов’язаних між собою органів та їх систем.

Так розвивалися у процесі еволюції, наприклад, зв’язки між рецепторами та відповідними центрами нервової системи.

Інший приклад – узгодженість розвитку вільної кінцівки та укріплення поясу кінцівок у пристосуванні хребетних до умов суші.

Біологічні координації – це еволюційні зміни в органах, безпосередньоне пов’язаних між собою кореляціями.

Наприклад, розвиток іклів та та інших зубів у хижаків координований з розвитком вискового м’яза та утворенням щелепного суглоба. У тварин, які

Координації та кореляції пов’язані між собою. Останні служать основою для перших. Кореляції стосуються морфофізіологічних взаємозалежностей формоутворення у індивідуальному розвитку, тоді як координації здійснюються історично, як пристосувальна норма виду. Еволюція системи кореляції призводить до посилення цілісності особини у історичному розвитку.

Поиск по сайту: