Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Сообщество студентов Кировской ГМА

Июнь 28, 2017, 17:16:31

Автор Тема: ФИЛОГЕНЕЗ. ЭВОЛЮЦИЯ СИСТЕМ ОРГАНОВ У ЖИВОТНЫХ  (Прочитано 48030 раз)

Оффлайн Lux

  • Administrator
  • Super Star
  • *****
  • Сообщений: 1942
  • Карма: +3/-1
  • Пол: Мужской
  • «Мы русские, мы всё одолеем» - А.Суворов
    • http://vkontakte.ru/club21407095
    • Сообщество студентов Кировской ГМА
  • Курс: ^|^|^

филогенез

Эволюция систем органов у животных.

Задачи раздела:

    * Понять эволюцию органического мира
    * Поэтапное появление не только типов, классов и отрядов, животных, но и процесс развития систем органов, органов их усложнение в процессе филогенеза.
    * Наглядно убедиться  физиологической обусловленности и усложненности определенных структур и их исчезновение.
    * Осмыслить эмбриологию человека, поскольку согласно биогенетическому закону Гегеля Мюллера – онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза. Поэтому для человека появление в эмбриогенезе структур, биохимических реакций и т.д. которые были у хордовых предков это рекапитуляции.

В онтогенезе человека обычно не проявляется структур взрослых предков, а только их личинок, при чем ранние стадии рекапитулируют более чем поздние стадии.

Эволюция не является простым повторением строения предков, а предполагает изменение при формировании органов и систем органов:

   1. Ценогенезы – приспособление зародышей к среде обитания, которое утрачивается у взрослых особей (жабры у головастиков, провизорные органы у амниотов).

   1. Филэмбриогенез – изменение развития, имеющее адаптивное направление.

    * анаболия – надставки – добавление дополнительных стадий (диафрагма у млекопитающих, перья у птиц, появление изгибов позвоночника).
    * девиации – отклонение – в процессе морфогенеза органа происходит изменение в последовательности стадий развития (у млекопитающих развитие сердца рекапитулирует стадию трубки, 2-х камерное, 3-х камерное сердце, но стадия формирования неполной перегородки у пресмыкающихся вытесняется формированием перегородки характерной для млекопитающих).
    * архаллаксисы – отклонение онтогенеза в самом начале развития, биогенетический закон не выполняется (закладка волоса начинается с утолщения кожи)
    * гетерохрония – разное время – изменение времени закладки структур.
    * гетеротопия – разные места – изменение места закладки

   1. Атавизмы – при нарушении эмбриогенеза  взрослых особей могут появляться признаки встречающиеся у далеких предков.

Атавистический (анцестральный) порог – пороки развития, снижающие жизнеспособность и  проявляются как морфологические аномалии.

Причины пороков развития:

    * Недоразвитие органов (гиперплазия диафрагмы и расщепление твердого неба)
    * Персистирование – сохранение эмбриональных структур (открытый Баталов проток, свищи пупка и шеи).
    * Нарушение перемещения органов (тазовое положение почек, крипторхизм)

Место положения хордовых в системе животного мира.

    * Тип хороводы объединяет многоклеточных животных различных.
    * Освой комплекс органов – в основе лежит хорда, над ней нервная трубка, под хордой пищеварительная трубка.
    * Глотка пронизанная глоточными щелями, которые у высших хордовых заменены висцеральными дугами.
    * Хвостовой конец.
    * Дополнительно: – в венозной системе есть воротная вена

– покровы тела состоят их эпидермиса и дермы

Четыре подтипа хордовых:

    * Полухордовые – hemichordara
    * Личиночно-хордовые – urochortata
    * Бесчерепные – acrania
    * Позвоночные – vertebrata seu crania

Позвоночные – vertebrata seu crania

1. Анамнии – низшие позвоночные

    * надкласс: круглоротые Cyclostimata (миноги, миксины)
    * надкласс: рыбы Istemis
          o класс: хрящевые рыбы Chondrichthyes (химера, акула, скаты)
          o класс: костные рыбы Osteichthyes (остальные рыбы)
          o класс: земноводные Amphibia

– отряд: хвостатые (тритоны, саламандра)

– отряд: бесхвостые (лягушка, жаба, квакши)

2. Амниоты – высшие позвоночные

    * класс: пресмыкающиеся Reptilia

– отряд: чешуйчатые (змеи, ящерицы)

– отряд: черепахи

– отряд: крокодилы

– отряд: клювоголовые

    * класс: птицы Aves – это боковая ветвь эволюции
    * класс: млекопитающие
          o подкласс: яйцекладущие
          o подкласс: сумчатые
          o подкласс: плацентарны.

Филогенез наружных покровов:

Основные функции покровов: ограничение и защита многоклеточного организма.

У хордовых состоит из:

    * эпидермис, развивающийся из эктодермы
    * дерма, развивающаяся из мезенхимы

Направление эволюции:

    * Однослойный эпидермис становится многослойным, у позвоночных 5 + 2 слоя, они дифференцируются и ороговевают наружу.
    * Появляются производные эпидермиса
    * Тонкая студенистая дерма утолщается и приобретает прочность за счет волокон эпидермиса.

Производные дермы:

    * Хроматофоры
    * Чешуя
    * Роговые чешуйки
    * Клюв
    * Когти
    * Волосы
    * Перья
    * Железы

У всех хордовых есть железы, у низших хордовых это одноклеточные слизистые железы, начиная с рыб появляются ядовитые железы, у птиц сальные и у млекопитающих потовые железы.

Нарушение онтогенеза покровов:

    * Альбинизм – полное отсутствии пигмента покровов
    * Витилиго – пигмент отсутствует участками
    * Гипертрихоз – избыток роста волос
    * Алопеция – отсутствие волос
    * Гиперкератоз – утолщение ногтей
    * Пахионексия – утолщение волос
    * Полимастия – увеличение числа молочных желез
    * Полителия – увеличение чиста сосков

Филогенез скелета.

    * Низшие хордовые живут в водной среде
    * Высшие хордовые живут на суше.

Перемещение из водной среды в воздушную, привело в значительному усложнению скелета и скелетной мускулатуры, особенно конечностей. Увеличилось количество групп окружающих конечность.

Хорда.

Основные функции скелета: опора и основание для прикрепления поперечно-полосатых мышц.

    * В центре осевого скелета лежит хорда.
    * В процессе эволюции возникли и сформировались позвонки, которые дифференцировались и увеличилось число отделов позвоночника.
    * У человека в связи и прямохождением сформировались изгибы позвоночника – 2 лордоза (шейный и поясничный) и 2 кифоза (грудной и крестцовый).
    * Остатки хорды у высших позвоночных сохранились в виде межпозвоночных дисков.

    * У рыб есть 2 отдела позвоночника: туловищный и хвостовой.
    * У амфибий кроме туловищного и хвостового отдела появляется по одному шейному и крестцовому позвонку.
    * У рептилий шейный отдел имеет 8 позвонков (I атлант, II осевой), с возможностью поворачивать голову, грудной отдел позвоночника сзади соединен с ребрами, поясничный и крестцовый отдел имеют большое количество позвонков + хвостовой отдел позвоночника.
    * У птиц шейный отдел позвоночника имеет до 25 позвонков, поясничный, крестцовый и хвостовой отдел позвоночника срастаться в один мощный крестец.
    * У млекопитающих в шейном отделе 7 позвонков, но может быть 6 и 8 позвонков, в грудном отделе 9-24 позвонка, в поясничном 3-9 позвонков, крестцовый – число варьирует, у человека срастается в единую кость с тазом, хвостовой отдел – длинный хвост или копчиковая кость.

Нарушение онтогенеза скелета:

    * У человека есть разные дефекты формирования позвоночного канала, через которые могут выходить спинномозговые грыжи.
    * Могут быть патологические изгибы позвоночника – сколиоз.
    * Может сохраняться хвост (атавизм).

Скелет головы.

    * Мозговой отдел черепа
    * Висцеральный отдел черепа

В процессе эволюции шло:

    * уменьшение частей мозгового черепа
    * замена хрящей на кости
    * сокращение подвижных элементов.
    * число висцеральных дуг сократилось
    * I и II висцеральные дуги видоизменились и дали начало челюстям, костям лицевого черепа, слуховым костям и хрящам гортани

    * У рыб первая челюстная дуга состоит из верхнего небноквадратного и нижнего меккелевого хряща, эта дуга соединяется со второй висцеральной дугой состоящей из гиомандибулярного хряща, в результате чего получается гиостильное соединение мозгового и висцерального черепа.
    * Начиная с земноводных I дуга соединяется с черепом сворим небным хрящом – это аутостильное соединение. Из гиомандибулярного хряща формируются слуховые кости. При нарушении онтогенеза у амфибий и рептилий вместо 3-х слуховых костей развивается только одна.

Строение органа слуха у разных классов:

    * У рыб: имеется только внутренне ухо + перепончатый лабиринт с сатонитами, полулунный канал и зачаток улитки.
    * У амфибий: внутреннее ухо имеет строение как у рыб, но имеется еще среднее ухо с одной слуховой остью и барабанной перепонкой.
    * У рептилий: во внутреннем ухе улитка и полулунные каналы хорошо развиты, среднее ухо с малой полостью и имеется зачаток наружного уха.
    * У птиц: хорошо сформировался наружный слуховой проход, в среднем ухе одна слуховая кость.
    * У млекопитающих: внутренне ухо имеет улитку с 2,5 оборотами, полулунные каналы, мешочек и маточка. В среднем ухе 3 слуховых кости и барабанная перепонка. Наружное ухо состоит из слухового похода и ушной раковины.

Конечности:

    * В скелете конечностей сформировались пояса конечностей
    * Появилась пятипалая конечность
    * Уменьшилось число костей в дистальных отделах
    * Удлинились икроножные и укоротились дистальные отделы конечности

Пороки развития:

    * Полидактилия – увеличение числа пальцев
    * Полифалангия – увеличение числа фаланг
    * Болезнь Шпренгеля – перемещение пояса конечностей на 1-2 позвонка вниз.
    * Деформация грудной клетки (воронкообразная и килевидная).

Мускулатура.

    * Соматическая – поперечнополосатая мускулатура – развивается из миотомов сомита и иннервируется спинномозговыми нервами.
    * Висцеральная мышечная ткань – развивается из других участков мезодермы и иннервируется вегетативными нервами и может быть как гладкой, так и поперечнополосатой

Филогенез пищеварительной системы.

 

Для хордовых характерна филогенетическая эмбриональная и функциональная связь пищеварительный и дыхательной систем.

Дыхательная система развивается на базе пищеварительной системы у низших хордовых, эти системы функционируют совместно. У взрослых наземных позвоночных обе системы перекрещиваются в области глотки. Обе системы закладываются у эмбриона над хордой, в виде прямой труби, которая в дальнейшем делится на три части:

    * Передняя часть – stomatodeus – у рыб и амфибий служит основанием черепа. У млекопитающих объем ротовой полости увеличивается за счет складок верхней челюсти и небной кости.
    * Правая и левая складки срастаются и образуют вторичное твердое небо, которое разделяет ротовую и носовую полости. Если это срастание нарушается у человека, то возникает порок развития – волчья пасть (порог имеет генетический механизм и может наследоваться)ть. стание нарушается у человека, то вознакает порок развитя - в и яхь пищеварительный и вхательной системы. ).

Зубы

Зубы позвоночных развиваются из плакоидной чешуи рыб, у низших позвоночных в несколько рядов.

    * У рептилий все зубы одинаковые и расположены в один ряд и могут меняться несколько раз в течение жизни – это гомодонтная зубная система.
    * У млекопитающих зубы дифференцируются и выполняют определенные функции (резцы, клыки, малые и большие коренные зубы), расположены в альвеолярных ячейках челюстей и меняются всего один раз – молочные зубы на постоянные – это гетеродонтная зубная система.
    * У человека может встречаться редкая аномалия – гомодонтные зубы (все одинаковые).
    * На дне ротовой полости имеется язык. У рыб язык лишен мышц. У наземных позвоночных язык подвижный и развивается их трех зачатков (один парный и один непарный), если они не срастаются, то это приводит к аномалии – раздвоенный язык.

Глотка

Глотка – выполняет дыхательную и пищеварительную функцию.

    * У рыб глотка имеет 5-7 жаберных щелей, они закладываются как непарные слепые выросты глотки – жаберные мешки, им навстречу выпячиваются наружные покровы – жаберные карманы, между ними есть щели, которые закладываются и у наземных  хордовых, но прорываются они только у личинок амфибий.
    * У млекопитающих и пресмыкающихся щели прорываются только при нарушении эмбриогенеза с формированием латеральных свищей и кист шеи, которые малигнизируются.
    * Первая жаберная щель у наземных хордовых превращается в евстахиеву трубу, барабанную полость и наружный слуховой проход.

 

Кишечная трубка:

    * Кишечная трубка в процессе филогенеза удлиняется и дифференцируется на отделы, увеличивается количество одноклеточных желез и появляются трубные многоклеточные железы (печень, поджелудочная железа, слюнные железы).
    * У ланцетника длинна пищеварительной системы составляет ⅓ длинны тела, а у человека длина пищеварительной системы в 10 раз больше длинные тела.
    * Начиная с рептилий, появляется слепая кишка с симбиотическими бактериями и простейшими, что позволяет расширить рацион питания.

Пороки развития:

    * Укорочение и недоразвитие любого отдела кишечника
    * Недоразвитие печени и поджелудочной железы
    * Свищи между трахеей и пищеводом
    * Персистирование клоаки (объединение прямой кишки и мочевых путей).
    * Гетеротопия – изменение места закладки – при замедленном перемещении зачатков поджелудочной железы с желудочным или кишечным положением.

Филогенез органов дыхания.

 

Наиболее ранними органами дыхания хордовых стали жабры. У наземных хордовых они функционируют только у личинок амфибий. Эволюция органов дыхания шла по пути увеличения дыхательной поверхности жабер.

    * У ланцетника есть только жаберные щели.
    * У круглоротых формируются жаберные мешки
    * У рыб на стенка жаберных щелей появляются жаберные лепестки с большим количеством капилляров. Позади жаберных дуг у кистеперых рыб формируется парный плавательный пузырь, выполняющий гидростатическую функция и газообменную функцию между кровью и воздухом, так как плавательный пузырь сообщается с глоткой.
    * Из кистеперых рыб произошли первые амфибии, у которых из плавательного пузыря образовались крупноячеистые легкие, их дыхательная поверхность небольшая и газообмен осуществляется чрез кожный покров. В ходе филогенеза из жаберных дуг формируются дыхательные пути: гортань, трахея, бронхи, они постепенно удлиняются, и в них происходит согревание и увлажнение воздуха.
    * У рептилий легкие становятся мелкоячеистыми, появляются межреберные мышцы, диафрагма приобретает мышечные мучки и постепенно становится дыхательной мышцей.
    * У человека поверхность легких составляет 90 м2, диафрагма – главная дыхательная мышца.

 

Таким образом эволюция легких шла тоже по пути увлечения дыхательной поверхности, крупноячеистые легкие амфибий заменились мелкоячеистыми легкими с большим количеством внутренних перегородок у рептилий. У птиц и млекопитающих легкие губчатые (альвеолярные), дыхательные пути удлинились и дифференцировались, усовершенствовалась дыхательная мускулатура.

 

Среди амниот у человека эзофаготрахеальные и бронхолегочные свищи и кистозная гипоплазия легких (бронх связан с кистой имеющей малую дыхательную поверхность).

Может быть аплазия или отсутствие диафрагмы → Exitus Letalis.

Филогенез органов кровообращения.

 

Для высокоорганизованных животных нужно быстрое и эффективное перемещение жидкой внутренней среды организма, что обеспечивает система кровообращения. У хордовых она замкнутая.

У ланцетника основными сосудами являются брюшная и спинная аорта. По брюшной аорте венозная кровь идет к органам дыхания, а по спинной идет артериальная кровь к органам.

Часть брюшной аорты периодически сокращается и проталкивает кров по сосудам (выполняет функцию сердца). В брюшную аорту впадают левый и правый кюверовы потоки, несущие кровь от органов пищеварения по воротной вене в печеночные вены. Правый кюверов проток превращается в верхнюю полую вену, а левый проток в коронарный синус сердца.

 

    * У рыб формируется 2-х камерное сердце и сохраняется один круг кровообращения.
    * У амфибий сердце 3-х камерное (2 предсердия и желудочек), из желудочка выходит артериальный ходус, который делится на 3 пары сосудов: ножнолегочная артерия (венозная кровь), правая и левая дуга аорты (смешанная кровь) и сонная артерия (артериальная кровь).
    * У рептилий в сердце появляется неполная межжелудочковая перегородка, из желудочка отходит 3 непарных сосуда: правая дуга аорты (артериальная кровь), левая дуга аорты (смешанная кровь) и легочная вена (венозная кровь).
    * У млекопитающих идет полное разделение венозного кровотока от артериального, сердце становится 4-х камерным (2 предсердия и 2 желудочка), правая дуга аорты редуцируется и остается только левая дуга аорты.
    * У человека сердце закладывается в области шеи, а затем перемещается в переднее средостение.

У человека закладывается 6 пар жаберных артериальных дуг, но они не функционируют одновременно и от них сохраняются только левые части IV и VI дуги (аорта и легочная артерия).

Очень редко сохраняется правая половина IV дуги, при этом две дуги располагаются позади пищевода и сдавливают трахею → удушье и нарушение глотания.

 

Пороки развития:

    * 2-х камерное сердце → Exitus Letalis
    * шейное положение сердца → Exitus Letalis
    * дефект межжелудочковой перегородки
    * дефект межпредсердной перегородки
    * Самый часты порог развития это сохранение Боталового протока между аортой и легочным стволом, который приводит к смещению венозной и артериальной крови.
    * Через этот проток кровь в эмбриональном периоде поступает из малого круга кровообращения перемещается в большой руг кровообращения.
    * Редкий порог развития – отхождение от сердца легочного ствола → Exitus Letalis.

Филогенез мочеполовой системы.

 

Выделительная и половая система развиваются из одного источника – нефротома, который формируется в области ножки сомита и связан с вторичной полостью тела – целомом.

 

Почки это орган выделения, проходящий в процессе филогенеза 3 этапа развития:

    * Пронефрос (предпочка) – головная почка – функционирует у личинок рыб и амфибий
    * Мезонефрос (первичная почка) –  туловищная почка – функционирует у взрослых рыб и амфибий
    * Метонефрос (вторичная почка) – тазовая почка  – функционирует у рептилий и млекопитающих

 

От головного конца к клоаке тянется пронефритический канал, который расщепляется на 2:

    * вольфов канал соединенный с нефроном.
    * мюлеров канал образует яйцевод, передним концом открыть в целом.

 

У самцов рептилий и млекопитающих мюлеров проток редуцируется, а у самок дает начало матке, влагалищу и придаткам матки.

 

У низших млекопитающих (яйцекладущие и сумчатые) есть по 2 влагалища, 2 матки и 2 яйцевода.

У высших млекопитающих матка и влагалище непарные, а придатки (яйцеводы и яичники) парные.

 

Почки состоят из нефронов, которые фильтруют внутреннюю среду организма. Сохраняет связь с целомом. Метонефрос (вторичная почка млекопитающих) утрачивает эту связь.

 

Для экономии жидкости в ходе филогенеза почечные канальцы удлиняются, и появляется петля Генле для реабсорбции.

У млекопитающих почки переместились в забрюшинные пространство.

Порог развития мочеполовой системы:

    * Сегментирование почки
    * Удвоение почки
    * Удвоение мочеполовых органов
    * Опущение почки
    * Крипторхизм – не опущение яичка
    * Овотестис – гермафродитизм
    * 2-х рогая матки
    * Удвоение матки
    * Удвоение полового члена

Филогенез нервной системы:

 

Существует две интегрирующие системы: нервная система и эндокринная система

Эндокринная система это древняя система регуляции. У позвоночных большое значение имеет НС т.к. способная быстро регулировать процессы и механизмы.

НС закладывается из эктодермы в виде пластинки, а затем трубки над хордой, передний конец которой расщепляется и формирует головной мозг с 5 отделами (передний, промежуточный, средний, задний и продолговатый).

    * У рыб и амфибий самый крупный отдел мозга это средний, который связан с центрами зрения, передний мозг на полушария не разделен, промежуточный мозг связан с эпифизом, гипофизом и в нем расположен гипоталамус – центральный орган эндокринной системы. Тип мозга ихтиопсидный – центр интеграции средний мозг.
    * У рептилий увеличивается передний мозг и разделен на полушария, крыша которого состоит из нервных клеток (зачатки древней коры – архикортекс), и в нем особенно развиты полосатые тела. Средний мозг имеет большие размеры. Интегрирующим центром являются полосатые тела переднего мозга и средний мозг – ихтиопсидный тип мозга.
    * У млекопитающих маммалийный тип мозга – сильное развитие переднего мозга и коры. Передний мозг разделен на полушария соединенные между собой комиссурами, покрыт с наружи корой (скопление тел нервных клеток, имеет сложное строение и называется неокортекс) в которой находятся высшие центры зрительного, слухового, осязательного и двигательного анализатора и центры высшей нервной деятельности.                                                     Промежуточный мозг включает гипоталамус, эпифиз и гипофиз.                                                      В среднем мозге располагаются четверохолмие с подкорковыми центрами.                                 Хорошо развит мозжечок, имеет свою кору и регулирует координацию движений и тонус мышц.

 

Из переднего утолщения нервной трубки в начале филогенеза формируется три пузыря (передний, средний и задний, которые:

Передний → telencephalon (конечный) et diencephalon (промежуточный)

Средний → mesencaphalon (средний)

Задний → metencephalon (задний) et medula oblongata (продолговатый).

Многие пороки развития НС несовместимы с жизней.

Пороки развития НС:

    * Рахизхиз (платиневрия) – не замыкание нервной трубки
    * Олигофрения с нарушением рефлексов
    * Микроцефалия и ацефалия
    * Прозенцефалия – недоразделение полушарий и недоразвитие коры

– агирия – отсутствие извилин

– олигирия – мало извилин

– пахигирия – утолщение извилин
Делай что должен, и будь что будет.

Реквизиты для пожертвований на сайт:
WebMoney R368719312927 
ЯндексДеньги 41001757556885

тимофей

  • Гость
 

Быстрый ответ

В быстром ответе можно использовать BB-теги и смайлы.

Имя: E-mail:
Визуальная проверка:
Число пар ребер у человека:
Переведите с латинского - occiput: