По медицинской биологии и генетике

ЛЕКЦИЯ № 16

По медицинской биологии и генетике

для студентов 1 курса

Лечебного, медико-профилактического и медико-диагностического

факультетов

Тема: «Закономерности филогенеза систем органов многоклеточных животных и человека».

Время - 90 мин.

Учебные и воспитательные цели:

1. Ознакомить с понятиями онто- и филогенеза, закономерностями формирования систем органов человека.

2. Указать основные направления эволюции кожных покровов человека, дыхательной, пищеварительной, кровеносной, нервной, выделительной, эндокринной систем человека.

3. Назвать основные пороки развития систем органов человека и обосновать их морфологические проявления.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Бекиш О.-Я. Л. Медицинская биология. Курс лекций для студентов мед. ВУЗов. - Витебск, 2000 с. 271-296.

2. Биология /Под ред.В.Н. Ярыгина/ 1-я книга - М.: Вш,1997. с. 92-151.

3. О.-Я. Л. Бекиш, Л.А. Храмцова. Практикум по мед. биологии. - Изд. «Белый Ветер», 2000 - с. 126-132.

МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

1. Мультимедийная презентация.

РАСЧЕТ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ

№ п/п	Содержание	Расчет рабочего времени
1.	Закономерности филогенеза систем органов человека.
2.	Направления эволюции систем органов человека и пороки их развития.
Всего:

 

С помощью эволюционно-исторического исследования были раскрыты последовательные этапы процесса становления систем органов человека. Знание филогенеза систем органов человека позволяет врачу:

- выявить причины происхождения аномалий развития, рудиментов, атавизмов;

- найти оптимальные пути реконструкции органов;

- оценить возможность восстановления функций реконструированного органа;

- дать доказательства животного происхождения человека.

Мы остановимся на общих закономерностях филогенеза систем органов человека.

Вопрос 1.

Закономерности филогенетических преобразований изучает эволюционная морфология. Она возникла в конце 19 века на базе 3-х самостоятельных наук: - сравнительной анатомии;

- эмбриологии;

- палентологии.

Эволюционная морфология решает следующие задачи:

1. Установление фактов повторения общего плана строения систем органов у предковых форм или преемственности.

2. Установление способов и направлений филогенетических преобразований в процессе эволюции.

3. Выявление связи между характером изменений и условиями существования.

Большой вклад в развитие эволюционной морфологии внесли работы А. Н. Северцова, И. И. Шмальгаузена, В. Н. Беклемишева, В. А. Догеля.

Методы эволюционной морфологии:

Основной метод - метод тройного параллелизма, сочетающий в себе методы анатомии, эмбриологии и палеонтологии.

Главный вклад в исследование закономерностей филогенеза внесли сравнительно-анатомические исследования, сравнительно - эмбриологические доказательства эволюции, которые базируются на явлениях зародышевого сходства и рекапитуляции. Палеонтология представляет веские доказательства эволюции в переходных формах организмов. На основании палеонтологических находок удается построить филогенетические ряды, т.е. последовательность ископаемых форм, связанных друг с другом в процессе эволюции, что является основой систематики.

Эволюционная морфология устанавливает и дифференцирует гомологичное сходство структур органов.

Гомологичные органы имеют общее происхождение, сходство в плане строения, но могут выполнять разные функции. Например, конечности млекопитающих, птиц, рептилий.

Причина гомологичного сходства - историческое родство, т.е. происхождение органов от одного и того же органа общего предка. Благодаря этому сходство организации сохраняется даже в различных условиях существования, в то время как функции в новых условиях нередко видоизменяются.

Врачу для понимания закономерностей филогенеза важно изучать эволюционные изменения как строения, так и функций органов.

В процессе исторического развития смена функций всегда связана неразрывно со сменой форм и наоборот (обратная связь).

 

 

Слайд 4

Принципы эволюционных преобразований органов:

- Дифференциация - разделение на части.

- Интеграция - усиление взаимозависимости этих частей.

Предпосылка эволюционных преобразований органов - мультифункциональная способность к количественным изменениям.

Филогенетическая дифференциация - орган из простого становится сложным, а функции органа - более разнообразными, что расширяет возможности адаптации. Например, развитие пищеварительной трубки в пищеварительный тракт позвоночных.

Интеграция - усиление взаимозависимости частей организма.

Дифференциация неразрывно связана с процессом интеграции. Обособляющиеся части специализируются на выполнение одной, более узкой функции исходного органа и, в связи с этим, в своем существовании становятся более зависимыми от остальных компонентов организма. Каждой группе организмов свойственен свой набор органов в той или иной функциональной системе, что обусловлено филогенезом. Так, органы дыхания и кровообращения составляют систему, поддерживающую определенный уровень окислительно-восстановительных процессов организма.

Предпосылкой филогенетических преобразований органов служит их мультифункциональность. Например, конечность собаки выполняет функции: передвижения, рытье, плавание, добыча пищи.

Мультифункциональность органа - э то его способность к осуществлению не одной, а многих функций. При этом одна из них является главной функцией и употребляется очень часто, а остальные – второстепенными. Например, образование млечных желез гомологичных потовым.

Слайд 5

Способы морфофункциональных преобразований органов.

В процессе эволюции конкретных групп организмов способы сочетаются сложным образом, что затрудняет выделение их в чистом виде.

Наиболее часто эволюция происходит способом

1) смены функций: (плавательный пузырь кистеперых рыб превращается в орган дыхания, рука человека).

2) расширение;

3) усиление и интенсификация;

4) активация функций;

5) субституция органов и функций.

Примером расширения функций органов является эволюция группы плавниковых рыб (удержание тела, устойчивость, руль глубины, направление движения; у донных - передвижение и опора).

Усиление и интенсификация сопровождаются увеличением числа основных функциональных единиц, из которых состоят органы. Примером расширения служит развитие переднего мозга позвоночных, эволюция молочных желез путем увеличения числа долей.

Активация функций - или превращение пассивных органов в активные (развитие подвижных плавников рыб из боковых кожаных складок).

Субституция или замещение органов и функций: В процессе филогенеза один орган заменяется другим, принимающим на себя функции первого. Заменяемый орган исчезает или становится рудиментарным. Так, хорда замещается позвоночником, головная почка позвоночных - туловищной.

В процессе эволюции могут происходить как количественные, так и качественные изменения отдельных функций данного органа. В связи с этим, согласно А.Н. Северцову, различные типы (принципы) филогенетических изменений следует разделить на две большие категории.

Слайд 6

К первой категории относятся те типы эволюционных изменений, при которых главная функция органов изменяется только количественно. Ко второй категории относятся такие типы (принципы) эволюционных изменений, при которых главная функция органов претерпевает качественны е изменения.

Слайд 7

Онтогенетическая корреляция – сложная система связей, обусловливающая развитие организма как единого целого.

Различают: геномные, морфогенетические и эргонтические корреляции.

В случае геномных корреляций основным механизмом является зависимость между развитием признаков определяемая действием связанных генов (множественное действие гена, пенетрантность, множественный аллелизм). Например: сочетание безрогости и короткошерстности у коз, мутации у плодовой мухи: редукция крыльев и одновременное укорочение задней пары ног.

Морфогенетические возникают на ранних стадиях эмбрионального развития, когда функциональные связи между частями зародыша отсутствуют. При этом зачатки, образующиеся раньше, определяют развитие и характер изменения зачатков, возникающих позже. В основе таких корреляций лежит эмбриональная индукция. Пример: соотношение в величине, форме и расположении отдельных органов и частей в организме.

Эргонтические корреляции проявляются на более поздних стадиях онтогенеза в растущем и взрослом организме. Они обусловлены функциональной взаимозависимостью различных органов или частей организма. Например: корреляции между развитием периферических органов, нервов и нервных центров в ЦНС; зависимость между степенью развития мышц и костного выступа; ход развития половых желез и вторичных половых признаков или некоторых эндокринных желез и скелета.

Система корреляций представляет собой главный фактор нормального онтогенеза, обусловливающий согласованное течение формообразовательных процессов. Корреляции могут оказывать на онтогенез частное или общее влияние.

Корреляции общего характера, сохраняющие свое полезное значение при широком круге условий, даже при глубоких преобразованиях организма, сохраняются естественным отбором. Примером может служить взаимозависимость между степенью развития мышц и нервным центром, контролирующим их функцию. А также степенью развития органа и кровеносных сосудов, его снабжающих. Такая корреляция полезна и она сохраняется в процессе эволюции.

В результате, в ходе исторического развития происходит медленное, но неуклонное накопление корреляций общего значения, что обусловливает преемственность форм, выражающуюся в повторении предковых черт организации.

Филогенетические корреляции (координации): устойчивые взаимозависимости между органами или частями организма, обусловленные филогенетически, называют координациями.

Слайд 8

Различают: топографические, динамические, биологические координации.

Топографические координации проявляются в сопряженном изменении органов, связанных пространственно, но не связанных функционально. Например, общий план строения имеют различные типы или более мелкие систематические группы животных. У хордовых координированная система признаков включает: хорду, нервную трубку, жаберные щели в глотке; у млекопитающих - млечные железы, волосяной покров, диафрагму, левую дугу аорты, а также соотносительное расположение органов. У всех хордовых на дорсальной стороне тела расположена нервная трубка, ниже идет хорда, под ней располагается кишечник, под которым находится сердце, или орган, его заменяющий. Основой типографических координаций служат морфогенетические и онтогенетические корреляции.

Динамические выражаются в согласованном изменении частей, связанных функционально. Например, существует зависимость между строением органа обоняния и обонятельными долями переднего мозга. Орган обоняния у млекопитающих играет важную роль в ориентации большие обонятельные доли переднего мозга; у птиц строение его примитивно, обонятельные доли мозга - небольших размеров, орган играет второстепенную роль.

Биологические - проявляются в согласованном развитии органов, которые не связаны ни функционально, ни топографически. Например, зависимость формы зубов, длины кишечника и специализации конечностей у плотоядных и растительноядных животных. Для плотоядных характерно наличие клыков, короткого кишечника, когтей. У растительноядных - зубы с жевательной поверхностью, кишечник длинный, копыта. Зависимость между органами здесь косвенная. Определяющим звеном служат условия среды обитания: связь между формой зубов и челюстного сустава у хищных и копытных млекопитающих.

Также как и корреляции, многие координации характеризуются устойчивостью. Устойчивость координаций составляет основу преемственности форм в процессе исторического развития.

Редукция (исчезновение) органов обычно связана с превращением полезного органа в бесполезный, и связана с изменениеми окружающей среды.

Проявляется:

1) в уменьшении размеров органа и упрощении его строения (хвост, аппендикс);

2) иногда орган исчезает полностью, отсутствуя и у взрослых, и у зародыша;

3) в других случаях - в виде эмбрионального зачатка (головная почка у позвоночных).

Наконец, орган нормально развивается до определенной стадии, после чего его развитие останавливается. Такие органы называются рудиментарными (рудименты): слепая кишка, аппендикс, мигательная перепонка глаза, мышцы ушной раковины.

Редукция органа, ставшего бесполезным, обусловлена отсутствием контроля естественного отбора. Происходит накопление мутаций, вызывающих нарушение его строения. Возникающие изменения нарушают коррелятивные связи органа с другими частями организма. При тяжелых нарушениях связей не происходит даже закладки органа в эмбриогенезе.

Некоторые органы, подвергающиеся редукции, присутствуют в виде эмбриональных закладок на протяжении многих поколений. В этом случае закладка органа сохраняется благодаря ее роли в эмбриогенезе в качестве элемента коррелятивных систем, определяющая развитие других жизненно важных органов. Примером служит развитие у высших позвоночных хорды. В отсутствие редукции органы предка переходят во взрослое состояние –

атавизмы. Например, наличие у человека хвостового отдела позвоночника, многососковость, оволосение тела.

Зародышевое сходство, наблюдаемое в большой группе родственных органов, отражает факт их генетического родства. Проблема связи между филогенезом и онтогенезом получила развитие в Биогенетическом законе Ф. Мюллера, Э. Геккеля и трудах А. Н. Северцова.

Слайд 9

Слайд 10

Признаки предковых форм, повторяющиеся в онтогенезе потомков, названы палингенезами.

Нарушения, обусловленные приспособлением зародыша к условиям развития, Геккель назвал ценогенезами .Ценогенезами являются такие провизорные органы, как амнион, хорион, аллантоис зародышей наземных позвоночных.

Нарушение биогенетического закона зависит от изменений, которые возникают в ходе онтогенеза. Они могут заключаться в гетерохронии и гетеротопии.

Слайд 11

В ходе эволюции могут наблюдаться гетеротопии и гетерохронии.

Гетеротопии - изменения по месту закладки органа или смещение его относительно главных осей тела. Так, сердце птиц и млекопитающих смещается в грудную полость.

Гетерохронии - изменение времени закладки органа. Так, закладка сердца происходит у высших позвоночных раньше, чем у низших.

Решающее значение для раскрытия связи между онтогенезом и филогенезом имеют труды А. Н. Северцова. Согласно Северцову, источником филогенетических преобразований служат изменения, возникающие на ранних этапах онтогенеза, а не у взрослых форм. Если признак полезен - он передается и закрепляется. Эмбриональное изменение, имеющее эволюционное значение, называется филэмбриогенезом.

Слайд 12

Существует три способа (модуса) эмбрионального изменения.

1. Анаболия - изменение эмбриогенеза путем включения дополнительной стадии к уже имевшимся без искажения последних. Например, развитие почек и сердца у млекопитающих.

2. Девиация - нарушение хода эмбриогенеза в середине. Например, развитие роговых чешуй у рептилий.

3. Архалаксис -отклонение от обычного хода развития в начале эмбриогенеза. Например, развитие волосяного покрова у млекопитающих.

Биогенетическому закону удовлетворяют изменения онтогенеза по типу анаболий. В этом случае развитие зародыша – это ряд последовательных рекапитуляций. При девиации - они ограничены, при архалаксисе - рекапитуляции отсутствуют.

Согласно теории филэмбриогенеза изменения на ранних стадиях составляют основу филогенетических преобразований органов. Таким образом, онтогенез оказывает влияние на процесс исторического развития той или иной группы животных.

Филогенез можно рассматривать как причину онтогенеза.

Слайд 13

Вопрос 2.

Эволюция покровов тела.

Покровы тела у хордовых животных образованы двумя компонентами: эпидермисом эктодермального происхождения и дермой мезодермального происхождения.

Слайд 14

Эволюция кожных покровов у хордовых шла по пути:

1. перехода от однослойного эпителия к многослойному;

2. изменения соотношения между слоями кожи в сторону большего развития дермы;

3. развития желез;

4. образование производных эпидермиса.

Слайд 15 (рисунок)

У анамний строение кожи характеризуется следующими чертами: - эпидермис многослойный с большим количеством слизистых клеток, функционирующих как одноклеточные железы; - дерма с плотными рядами коллагеновых и эластических волокон, располагающихся правильными чередующимися слоями - продольными и вертикальными.

У амниот в связи с выходом на сушу наблюдается крупнейший ароморфоз - замена слизистого эпителия сухим роговым покровом. Это преобразование явилось важным приспособлением в процессе их эволюции и расселения на суше.

Эпидермис амниот делится на два слоя: мальпигиев (ростковый) и роговой. У рептилий и птиц, в отличие от млекопитающих, в коже отсутствуют железы (кроме небольшого количества желез специального назначения - бедренные железы ящериц, мускусная железа крокодила, копчиковая железа птиц). У млекопитающих кожа, наоборот, очень богата железами - потовые, сальные, млечные. За счет рогового слоя у амниот образуются его производные - роговые пластинки, чешуя, перья, когти, ногти.

Говоря о производных кожи хордовых, следует помнить, что чешуя рыб не эпителиального, а мезодермального происхождения и является костной, а не роговой.

Слайд 16

Пороки развития:

- повышенное ороговение кожи;

- гемангиомы (доброкачественные сосудистые опухоли);

- расширение капилляров.

Эволюция скелета.

У хордовых животных впервые появляется осевой скелет – хорда. У позвоночных животных он дифференцируется на три части: осевой скелет, скелет головы и скелет конечностей.

Слайд 17

Осевой скелет в течение эволюционного развития претерпевает ряд изменений. Эти изменения могут быть сведены к двум основным тенденциям:

· укрепление осевого скелета, которое выражается в замене хорды хрящевым скелетом и последующей заменой хрящевого скелета костным;

· дифференцировка осевого скелета на отделы:

- у рыб – это туловищный и хвостовой;

- у земноводных - шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой;

- у рептилий и млекопитающих – шейный, грудной, поясничный, крестцовый, хвостовой.

Слайд 18

К характерным изменениям осевого скелета в процессе антропогенеза следует отнести:

- образование 4-х изгибов позвоночника в связи с прямохождением (2 лордоза и 2 кифоза);

- изменение формы грудной клетки: уплощение ее в дорсовентральном и расширение в латеральном направлении.

Скелет черепа состоит из двух отделов:

- мозговой череп - нейрокраниум, служащий вместилищем для головного мозга;

- висцеральный череп - спланхнокраниум, дающий опору органам дыхания низших позвоночных (жаберным щелям).

Слайд 19

Слайд 23

Основные направления эволюции конечностей:

1. Появление парных конечностей.

2. Замена у наземных позвоночных прочного соединения скелетных элементов подвижным сочленением в виде суставов.

3. Конечность становится сложным рычагом, включающим части: плечо, предплечье, кисть.

4. Появление поясов конечностей.

5. Эволюция скелета кисти: уменьшение количества костей и удлинение фаланг.

Слайд 24

Изменения скелета конечностей в процессе антропогенеза характеризуются следующими особенностями:

- смещение центра тяжести (вектор тяжести проходит через промоториум), что приводит к расширению таза;

- противопоставление большого пальца кисти;

- развитие свода стопы.

Слайд 25

Пороки развития позвоночника:

- уменьшение или увеличение числа позвонков;

- незаращение дуг;

- ассимиляция атланта (сращение I шейного позвонка с затылочной костью);

- сколиоз.

Пороки развития грудной клетки:

- незаращение ребер;

- наличие шейных ребер;

- лишние ребра.

Пороки развития конечностей:

- челюстно-ключичный дизостоз;

- сращение костей предплечья и голени;

- гемиподия (недоразвитие конечностей);

- аподия (отсутствие конечностей);

- арахнодактилия, полидактилия, синдактилия;

- плоскостопие.

Пороки развития черепа:

- волчья пасть, заячья губа;

- краниостеноз (преждевременное заращение швов);

- акроцефалия (башенный череп);

- микрогения и микрогнатия (недоразвитие нижней и верхней челюсти);

- пороки развития зубов, нарушение прикуса.

Слайд 26 (типы головного мозга)

Слайд 27 (рисунок)

Эволюция головного мозга.

Формирование головного мозга у всех позвоночных начинается с образования на переднем конце нервной трубки трех вздутий или мозговых пузырей: переднего, среднего и заднего. В дальнейшем передний мозговой пузырь делится поперечной перетяжкой на два отдела. Первый из них образует передний отдел головного мозга, который у большинства позвоночных образует полушария большого мозга. На задней части переднего мозгового пузыря развивается промежуточный мозг. Средний мозговой пузырь не делится и целиком преобразуется в средний мозг. Задний мозговой пузырь также подразделяется на два отдела: в передней его части образуется задний мозг или мозжечок, а из заднего отдела образуется продолговатый мозг, который без резкой границы переходит в спинной мозг.

В процессе образования пяти мозговых пузырей полость нервной трубки образует ряд расширений, которые носят название мозговых желудочков. Полость переднего мозга носит название боковых желудочков, промежуточного - третий желудочек, продолговатого мозга четвертый желудочек, среднего мозга - сильвиев канал, который соединяет 3-й и 4-й желудочки. Задний мозг полости не имеет.

В каждом отделе мозга различают крышу, или мантию и дно, или основание. Крышу составляют части мозга, лежащие над желудочками, а дно - под желудочками.

Вещество мозга неоднородно. Темные участки - серое вещество, светлые - белое вещество. Белое вещество - скопление нервных клеток с миелиновой оболочкой (много липидов, которые придают беловатую окраску). Серое вещество - скопление нервных клеток между элементами нейроглии. Слой серого вещества на поверхности крыши любого отдела мозга носит название коры.

У всех позвоночных головной мозг состоит из пяти отделов, расположенных в одной и той же последовательности. Однако, степень их развития неодинакова у представителей различных классов. Эти различия обусловлены филогенезом.

Выделяют три типа головного мозга: ихтиопсидный, зауропсидный и маммальный.

Слайд 28

К ихтипсидному типу мозга относят мозг рыб и амфибий. Он является ведущим отделом головного мозга, центром рефлекторной деятельности.

Головной мозг рыб имеет примитивное строение, что выражается в незначительных размерах мозга в целом и слабом развитии переднего отдела. Передний мозг мал и не разделен на полушария. Крыша переднего мозга тонкая. У костистых рыб не содержит нервной ткани. Основную массу его образует дно, где нервные клетки образуют два скопления - полосатые тела. От переднего мозга вперед отходят две обонятельные доли. Передний мозг рыб выполняет функцию обонятельного центра.

Промежуточный мозг рыб сверху прикрыт передним и средним. От его крыши отходит вырост - эпифиз, от дна - воронка с прилегающим к ней гипофизом и зрительные нервы.

Средний мозг - наиболее развитый отдел мозга рыб. Это зрительный центр рыб, состоит из двух зрительных долей. На поверхности крыши находится слой серого вещества (кора). Это высший отдел мозга рыб, поскольку сюда приходят сигналы от всех раздражителей и здесь вырабатываются ответные импульсы. Мозжечок рыб развит хорошо, поскольку движения рыб отличаются разнообразием.

Продолговатый мозг у рыб обладает сильно развитыми висцеральными долями, связан с сильным развитием органов вкуса.

Головной мозг амфибий имеет ряд прогрессивных изменений, что связано с переходом к жизни на суше, которые выражаются в увеличении общего объема мозга и развитии его переднего отдела. Одновременно происходит разделение переднего мозга на два полушария. Крыша переднего мозга состоит из нервной ткани. В основании переднего мозга лежат полосатые тела. Обонятельные доли резко ограничены от полушарий. Передний мозг по-прежнему имеет значение лишь обонятельного центра.

Промежуточный мозг хорошо виден сверху. Крыша его образует придаток - эпифиз, а дно - гипофиз.

Средний мозг меньше по размерам, чем у рыб. Полушария среднего мозга хорошо выражены и покрыты корой. Это ведущий отдел ЦНС, т.к. здесь происходит анализ полученной информации и выработка ответных импульсов. Он сохраняет значение зрительного центра.

Мозжечок развит слабо и имеет вид небольшого поперечного валика у переднего края ромбовидной ямки продолговатого мозга. Слабое развитие мозжечка соответствует простым движениям амфибий.

Слайд 29

К зауропсидному типу мозга относят мозг пресмыкающихся и птиц.

У рептилий наблюдается дальнейшее увеличение объема головного мозга. Передний мозг становится наиболее крупным отделом. Он перестает быть только обонятельным центром и становится ведущим отделом ЦНС за счет дна, где развиты полосатые тела. На поверхности мозга впервые в процессе эволюции появляются нервные клетки или кора, которая имеет примитивное строение (трехслойная) и получила название древней коры - археокортекс.

Промежуточный мозг интересен строением дорзального придатка - теменного органа или теменного глаза, который достигает наивысшего развития у ящериц, приобретая структуру и функцию органа зрения.

Средний мозг уменьшается в размерах, теряет свое значение ведущего отдела, уменьшается его роль и как зрительного центра.

Мозжечок развит сравнительно лучше, чем у амфибий.

Для мозга птиц характерно дальнейшее увеличение его общего объема и огромный размер переднего мозга, прикрывающего собой все остальные отделы, кроме мозжечка. Увеличение переднего мозга, который, как и у рептилий, является ведущим отделом головного мозга, происходит за счет дна, где сильно развиваются полосатые тела. Крыша переднего мозга развита слабо, имеет небольшую толщину. Кора не получает дальнейшего развития, даже подвергается обратному развитию - исчезает латеральный участок коры.

Промежуточный мозг мал, эпифиз развит слабо, гипофиз выражен хорошо.

В среднем мозге развиты зрительные доли, т.к. зрение играет ведущую роль в жизни птиц.

Мозжечок достигает огромных размеров, имеет сложное строение. В нем различают среднюю часть и боковые выступы. Развитие мозжечка связано с полетом.

Слайд 30

К маммальному типу мозга относят мозг млекопитающих.

Эволюция головного мозга пошла в направлении развития крыши переднего мозга и полушарий, увеличения поверхности переднего мозга за счет извилин и борозд коры.

На всей поверхности крыши появляется слой серого вещества – настоящая кора. Это совершенно новая структура, возникающая в процессе эволюции нервной системы. У низших млекопитающих поверхность коры гладкая, а у высших - она образует многочисленные извилины, резко увеличивающие ее поверхность. Передний мозгприобретает значение ведущего отдела головного мозга за счет развития коры, что является характерным для маммального типа. Обонятельные доли так же сильно развиты, так как у многих млекопитающих являются органом чувств.

Промежуточный мозг имеет характерные придатки - эпифиз, гипофиз. Средний мозг уменьшен в размерах. Его крыша, кроме продольной борозды, имеет еще и поперечную. Поэтому вместо двух полушарий (зрительные доли) образуется четыре бугра. Передние бугры связаны со зрительными рецепторами, а задние - со слуховыми.

Мозжечок прогрессивно развивается, что выражается в резком увеличении размеров органа и его сложной внешней и внутренней структуре.

В продолговатом мозгу по бокам обособляется путь нервных волокон, ведущих к мозжечку, а на нижней поверхности - продольные валики (пирамиды).

Слайд 31

Основные направления эволюции нервной системы:

1. Дифференцировка нервной трубки на головной и спинной мозг.

2. Прогрессивное развитие переднего конца нервной трубки в головной мозг.

3. Дифференцировка на отделы.

4. Изменение системы развития отделов.

5. Смещение центров регуляции нервной деятельности от среднего к ведущему переднему.

6. Образование коры и высших чувствительных и двигательных центров психической деятельности.

7. Увеличение площади головного мозга за счет появления извилин.

8. Формирование функциональной ассиметрии полушарий.

9. Увеличение черепно-мозговых нервов.

Слайд 32

Пороки развития головного мозга:

- анэнцефалия (недоразвитие переднего мозга),

- микроцефалия (общее недоразвитие головного мозга),

- гидроцефалия (водянка головного мозга),

- недоразвитие лобных долей

- черепно- и спинномозговые грыжи.

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Эволюция органов дыхания.

Известно два типа дыхания: водное и воздушное.

У водных хордовых животных дыхание жаберное. Эволюция шла в сторону уменьшения количества жаберных щелей. Так у ланцетника в стенках глотки имеются 100-150 пар жаберных щелей.

У рыб - число жаберных перегородок сокращается до 5 пар, но увеличивается число жаберных лепестков. Жабры образуются из впячиваний глотки в виде жаберных мешков, а затем появляются перегородки с лепестками.

У земноводных появляется воздушное дыхание. Это несовершенные мешковидные легкие, аналогичные плавательному пузырю кистеперых. Стенки мешков гладкие, тонкие, с небольшими перегородками. Воздухоносные пути отсутствуют. Дыхание у земноводных кожно-легочное.

У рептилий - кожа не выполняет дыхательную функцию, т.к. она покрыта роговыми чешуями. Легкие ячеистые, в них появляются разветвленные перегородки. Прогрессивные изменения происходят в появлении воздухоносных путей. В трахее формируются хрящевые кольца, разделяясь, образуются два бронха.

У птиц - губчатые легкие, пронизанные бронхами.

У млекопитающих лёгкие альвеолярного типа. Формируется бронхиальное дерево, на концах бронхов - альвеолы. Появляется дыхательная мышца – диафрагма, которая разделяет полость тела на грудную и брюшную. Поверхность легких млекопитающих в 50-100 раз больше поверхности тела.

Слайд 36

Основные направления эволюции:

1. Смена жаберного дыхания на кожно-легочное, а затем - легочное.

2. Увеличение дыхательной поверхности легкого.

3. Появление и дифференцировка дыхательных путей.

Слайд 37

Пороки развития дыхательной системы:

1. Сохранение жаберных щелей (жаберные свищи).

2. Атрезия трахеи.

3. Трахейно-пищеводные фистулы.

4. Агенезия (отсутствие) или гипоплазия (недоразвитие) доли или целого легкого.

5. Недоразвитие легкого, бронхов.

6. Добавочные доли или целое легкое.

7. Зеркальная закладка левого и правого легкого

Слайд 38

Слайд 41

Вследствие этого у амфибий и рептилий получаются смешанные потоки крови и только у птиц и млекопитающих, в связи с образованием четырехкамерного сердца, потоки крови разделяются, появляется теплокровность.

Слайд 42

Для всех наземных позвоночных характерно то, что система жаберных сосудов с капиллярами замещается дугами аорты, а кардиальные вены постепенно замещаются полыми венами.

Слайд 43

У рептилий и млекопитающих от кардиальных вен остаются вторичные сосуды. Венозные сосуды головы объединяются в передние полые вены. В связи с переходом к четвероногости прогрессивно развиваются сосуды конечностей. Воротная вена почек постепенно заменяется внутрипочечной фильтрацией, поэтому у млекопитающих воротной системы почек нет.

В процессе эмбриогенеза сердце закладывается в виде прямой трубки, которая растет и изгибается в форме буквы Ś. Задняя тонкостенная половина зачатка сдвигается на спинную сторону, перемещается вперед и образует предсердие. Передняя часть остается на брюшной стороне и образует желудочек, мускульная стенка которого сильно утолщена. Отдел трубки сзади предсердия образует венозный синус (пазуху), впереди от желудочка у низших позвоночных развивается мускулистая трубка - артериальный конус.

Вперед от сердца развивается непарная брюшная аорта, от которой отходят по жаберным перегородкам парные сосуды- артериальные дуги. Эти дуги охватывают глотку и соединяются на ее спинной стороне в спинную аорту, отдавая вперед к голове сонные артерии. Число артериальных дуг у позвоночных невелико и соответствует числу висцеральных дуг. У круглоротых - от 5 до 16 пар, у рыб - 6-7 пар.

У наземных позвоночных закладывается 6 пар артериальных дуг, которые затем редуцируются следующим образом:

Слайд 44

Первые две пары у всех позвоночных подвергаются частичной редукции, сохраняются в виде челюстной и подъязычной артерий.

Слайд 45 (рисунок)

Слайд 46

Третья пара дуг теряет связь со спинной аортой и переходит в сонные артерии.

Четвертая пара дуг получает значительное развитие и дает начало собственно дугам (или корням) спинной аорты. У амфибий и рептилий эти дуги развиты симметрично. У птиц левая дуга атрофируется и сохраняется во взрослом состоянии только правая. У млекопитающих сохраняется только левая дуга аорты.

Слайд 47

Пятая пара дуг редуц