Эмбриональное развитие амфибий

Яйцеклетка амфибий мезолецитальная по количеству и телолецитальная по расположению желтка в цитоплазме. Пигментированная на анимальном полюсе, имеется студенистая третичная оболочка. Дробление полное, но неравномерное. Первые две борозды меридиональные, перпендикулярные друг другу, разделяют яйцо сначала на два, а затем на четыре одинаковых по размеру бластомера. Третья борозда широтная (латитудинальная) проходит ближе к анимальному полюсу и делит яйцо на анимальные микромеры и вегетативные макромеры. Далее идет чередование меридиональных и латитудинальных борозд, появляются тангенциальные (параллельные поверхности зиготы) борозды. В конце дробления образуется многоклеточный зародыш - амфибластула, в которой различают стенку – бластодерму, крышу, образованную мелкими микромерами, дно – крупными макромерами, между крышей и дном располагается краевая зона, ближе к анимальному полюсу располагается полость – бластоцель. Клеточный материал нейроэктодермы, покровной эктодермы, энтодермы, хорды, мезодермы располагается на поверхности бластулы только у хвостатых амфибий. Гаструляция у амфибий - сложный комплексный процесс, состоящий из множества разнородных клеточных движений. Основными компонентами является инвагинация и эпиболия, но они дополняются процессами иммиграции и деляминации. В ходе гаструляции происходит перемещение клеточного материала от анимального полюса к вегетативному, особенно интенсивен этот процесс на спинной стороне зародыша. Здесь образуется щелевидный бластопор, благодаря движению в область серого серпа (краевая зона бластулы) клеточного материала со стороны анимального полюса, а также со стороны вегетативного полюса, где движение клеток происходит медленнее. Щелевидное впячивание углубляется и принимает вид серповидной борозды, через которую клетки погружаются внутрь, происходит процесс инвагинации. Анимальный верхний край этой бороздки называется сринной или дорсальной губой бластопора, так как здесь расположен задний край спинной стороны зародыша. Полость серповидной бороздки расширяется и превращается в зачаток первичной кишки (гастроцель или архентерон). Через боковые губы бластопора тоже идет инвагинация, но слабее, чем через дорсальную губу. На брюшной стороне зародыша гастрального впячивания не наблюдается, происходит лишь незначительное подворачивание края бластопора, обрастание анимальными клетками вегетативных, т.е. эпиболия. В процессе гаструляции щель бластопора продолжает расти, охватывая светлую вегетативную зону сначала полукольцом (образуются боковые губы бластопора), а потом полным кольцом – появляется вентральная губа. Заключенный внутри кольцевидного бластопора вегетативный материал называется желточной пробкой. В результате гаструляции образуется гаструла. Рассмотрим строение поздней гаструлы (поперечный срез). На спинной стороне зародыша на поверхности располагается невральная эктодерма, по бокам от нее остальная часть эктодермы. Под нейральным материалом расположен хордальный материал, по бокам от него – мезодермальный материал в виде двух сплошных тяжей. Энтодермальный материал не связан с мезодермальным и располагается в виде желоба, открытого к спинной стороне зародыша. После завершения гаструляции зародыш приобретает продолговатую форму и переходит к стадии нейрулы. Процесс нейруляции описан выше.

Препараты

№1. Дробление яйцеклетки лягушки. Рис. 14

Гематоксилин – пикрофуксин.

Изучать и рисовать при малом увеличении микроскопа. Ориентировать препарат темным пигментированным (анимальным) полюсом кверху, а светлым, богатым желтком (вегетативным) – книзу. На срезе различимы борозды дробления, пролегающие вдоль (меридианально) и поперек (экваториально) зиготы. Следует обратить внимание на мелкие верхние бластомеры (микромеры) и нижние, более крупные (макромеры). Зарисовать и обозначить: 1 – анимальный полюс; 2 – вегетативный полюс; 3 – борозды дробления; 4 – бластомеры.

Рис. 14. Дробление яйца лягушки. Обозначения по тексту

№2. Бластула лягушки. Рис. 15

Гематоксилин – пикрофуксин.

Изучать и рисовать при малом увеличении микроскопа. Ориентировать препарат пигментированной зоной кверху, а светлой – книзу. Срез проведен фронтально, примерно через центр бластулы. Стенка бластулы многослойная. Бластомеры крыши мелкие и пигментированные, бластомеры дна – крупные, светлые, богатые желтком. Между крышей и дном расположена краевая зона, бластоцель смещенна к анимальному полюсу. Зарисовать и обозначить: 1 – крышу; 2 – дно; 3 – краевую зону; 4 – бластодерму; 5 – бластоцель.

 

 

 

Рис. 15. Бластула лягушки. Обозначения по тексту

 

№3. Гаструла лягушки. Рис. 16

Гематоксилин.

Изучать и зарисовать при малом увеличении микроскопа. Препарат представляет собой сагиттальный срез через двухслойный зародыш поздней гаструлы лягушки. Ориентировать препарат пигментированной (анимальной) стороной кверху, а темный «язык» направить вправо или влево. Этот «язык» представляет собой материал хорды, который в ходе гаструляции перемещается через дорсальную губу бластопора, она хорошо различима на срезе, так как здесь бластопор ведет в довольно обширную гастральную полость или полость первичной кишки (архентерон). Вентральная губа бластопора менее развита. По своему положению бластопор соответствует заднему концу зародыша. В ходе гаструляции эктодерма покрывает всю поверхность зародыша, клетки ее мелкие и пигментированные. Клетки энтодермы крупные, пигмента не содержат, в процессе гаструляции попадает внутрь зародыша, образуя дно полости первичной кишки. Непогрузившаяся часть энтодермы торчит из отверстия бластопора в виде желточной пробки. Клетки мезодермы мелкие, с хорошо выраженными границами и видимыми ядрами, содержат мало пигмента. В ходе гаструляции материал мезодермы перемещается вперед и вверх через боковые, а затем брюшную губу бластопора и подрастает к хорде, образуя единый хордо-мезодермальный зачаток, составляющий верхнюю стенку первичной кишки. На препарате располагается в области вентральной губы бластопора. Между эктодермой и энтодермой видны остатки бластоцеля. Зарисовать и обозначить: 1 – эктодерму; 2 – энтодерму; 3 – дорсальную губу бластопора; 4 – вентральную губу бластопора; 5 – хордальный материал; 6 – мезодермальный материал; 7 – желточную пробку; 8 – гастроцеь.

Рис. 16. Гаструла лягушки. Обозначения по тексту

 

 

№4. Нейрула лягушки. Рис. 17

Гематоксилин – пикрофуксин.

Изучать и рисовать при малом увеличении микроскопа. Препарат представляет собой поперечный срез нейрулы. Ориентировать препарат нужно анимальным плюсом кверху. Этот полюс обозначен темноокрашенным вдавлением, края которого выступают в форме своеобразных «рогов». На этой стадии в головном конце зародыша видна сформированная нервная пластинка, клетки которой отличаются от клеток кожной эктодермы более удлиненной формой. Нервная пластинка прогибается и образуется желобок, края которого приподнимаются и образуют нервные валики. Под нервной пластинкой располагается хорда, по бокам от нее в виде двух сплошных тяжей – мезодерма. Под хордой находится первичная кишка. Обратите внимание на то, что нижняя (вентральная) стенка кишки образована крупными богатыми желтком клетками энтодермы. Снаружи зародыш покрыт эктодермой, клетки которой пигментированы. Зарисовать и обозначить: 1 – эктодерму; 2 – энтодерму; 3 – мезодерму; 4 – нервный желобок; 5 – нервные валики; 6 – хорду; 7 – вторичная кишку.

 

Рис. 17. Нейрула лягушки. Обозначения по тексту

 

Занятие 6

Эмбриональное развитие костистых рыб.

Яйца костистых рыб относятся к полилецитальным по количеству желтка и телолецитальным по его распределению: на анимальном полюсе оплодотворенного яйца имеется свободная от желтка область, где и происходит дробление. Дробление неполное (меробластическое) и дискоидальное. Примерно на 4-5 делении дробления митотические веретена ориентируются вертикально, в результате чего выделяются поверхностные и внутренние бластомеры. Часть внутренних бластомеров погружается в желток, образуя желточный синтиций (перибласт). Наружные бластомеры образуют плотный слой, под которым располагается масса внутренних бластомеров. Все это скопление называется бластодиском (дискобластула). Центр бластодиска приподнят над желтком, между ним и желтком возникает подзародышевая полость, гомологичная бластоцелю. Бластодиск постепенно обрастает весь желток, соединяясь на вегетативном полюсе яйца (процесс эпиболии). Так образуется желточный мешок, который впоследствии втягивается внутрь зародыша, входя в состав его кишечника.

Желточный мешок – важный временный (провизорный) орган, существующий у зародышей рыб, рептилий, птиц и млекопитающих. Основная функция желточного мешка у рыб, птиц и рептилий трофическая. В стенке желточного мешка образуются первые кроветворные островки, из которых образуются стенки первичных сосудов и клетки крови. В связи с этим желточный мешок выполняет дыхательную функцию. Так же он выполняет защитную функцию, так как его клетки представляют собой барьер, не пропускающий токсичные для зародыша вещества.

Задолго до завершения обрастания желтка в анимальной части бластомера осуществляется основные процессы, формирующие тело зародыша. Поверхностный слой участвует лишь в эпиболических движениях и впоследствии образует только покровы тела зародыша. Все остальные закладки возникают из массы внутренних бластомеров. Когда дробление заканчивается, внутренние бластомеры начинают перемещаться от центра к краям диска, но вскоре траектория их движений начинают конвергировать к заднему полюсу. Тем временем клетки поверхностного слоя обрастают зародыш, двигаясь в направлении вегетативного полюса. Презумптивные клетки хорды, сомитов и нервной трубки с самого начала лежат на разных уровнях. Зачатки осевого комплекса костистых рыб отделяются друг от друга путем деляминации. При нейруляции презумптивные клетки нервной системы спонтанно конвергируют к медиальной линии, а затем в этой клеточной массе шизоцельным путем (то есть путем расхождения клеток) формируется полость невроцеля.

 

 

Препараты

№1. Зародышевый диск щуки 3-5 часов после оплодотворения. Рис. 14

Гематоксилин.

Рассматривать под малым увеличением. На этой стадии хорошо видно, что основания бластомеров не отграничены от подстилающего их слоя цитоплазмы, одевающей ядро. Зарисовать и обозначить: 1 - бластомеры; 2 - желточные гранулы.

 

3 часа

5 часов

 

Рис. 15. Зародышевый диск щуки 3-5 часов после оплодотворения.

Обозначения по тексту

 

№2. Зародышевый диск щуки 7-11 часов после оплодотворения. Рис. 15

Гематоксилин.

Рассматривать под малым увеличением. На этой стадии уже различается два слоя: поверхностный, состоящий из полностью обособленных клеток и более глубокий внутренний, где клетки сохраняют связь с цитоплазматическим слоем яйца. Клетки имеют неправильную многоугольную форму и тесно прижаты друг к другу так, что между ними нет промежутков.

Зарисовать и обозначить: 1 – поверхностный слой (наружный); 2 – внутренний слой бластомеров; 3 – желточные гранулы.

 

11 часов

7 часов

 

Рис. 16. Зародышевый диск щуки 7-11 часов после оплодотворения.

Обозначения по тексту

 

№3. Зародышевый диск щуки 12-17 часов после оплодотворения. Рис. 16

Гематоксилин.

Рассматривать под малым увеличением. На срезе зародыша можно видеть, что большая часть клеток уже полностью утратили связь с желтком. Расположение клеток становится более рыхлым, между ними появляются промежутки. На поверхности бластодиска различается эпителизированный слой сильно уплощенных клеток перидермы, выполняющей защитную функцию. В основании бластодиска виден довольно толстый слой цитоплазмы, в котором рассеяны крупные ядра неправильной формы. Этот слой называется перибластом, выполняющим трофическую функцию. Перибласт по краям переходит в слой цитоплазмы, покрывающей с поверхности желток. Зарисовать и обозначить: 1 - перидерму; 2 - перибласт; 3 - желточные гранулы.

 

РИС. 16 (Практ. Иванова рис. 65)

 

 

№4. Зародышевый диск щуки 25 часов после оплодотворения. Рис. 17

Гематоксилин.

Рассмотреть под малым увеличением. На препарате представлена стадия зародышевого кольца (меридиональный разрез).

На этом препарате хорошо видны краевые утолщения бластодиска (зародышевое кольцо). Промежутки между клетками бластодиска постепенно исчезают, и он приобретает характер сплошного клеточного пласта, покрытого с поверхности слоем перидермы. Между бластодиском и перибластом имеется узкая щель. Перибласт и находящийся на его поверхности бластодиск, в процессе совместного обрастания желтка сильно сдавливает его. Край обрастания врезается в желточную массу, глубоко погружаясь в нее, в результате чего часть желтка вытесняется в сторону анимального полюса.

Зарисовать и обозначить: 1 - зародышевое кольцо; 2 - перидерму; 3 - перибласт; 4 - желточные гранулы; 5 - подзародышевую полость.

 

РИС. 17 (Практ. Иванова рис. 67 верхн)

 

№5. Зародышевый диск щуки 29 часов после оплодотворения рис. 18

Гематоксилин.

Рассмотреть под малым увеличением. На препарате представлена стадия зародышевого узелка (саггитальный разрез).

На начальных этапах обрастания желтка начинается и процесс гаструляции. Внешне это выражается в появлении в зародышевом кольце утолщения – зародышевого узелка, положение которого соответствует заднему краю бластодиска. Зародышевый узелок разделен на два слоя: наружный слой – эпибласт и внутренний – гипобласт. Клетки гипобласта отличаются от клеток эпибласта и других клеток бластодиска более рыхлым расположением. Впоследствии из эпибласта развиваются нервная пластинка и эктодерма, из гипобласта – хордальная и энтодермальная пластинки.

Между бластодиском и перибластом имеется довольно узкая щель.

Зарисовать и обозначить: 1 - зародышевый узелок; 2 - эпибласт; 3 - гипобласт; 4 - перибласт; 5 - перидерму; 6 - желточные гранулы; 7 - подзародышевую полость.

 

РИС. 18 (Иванова рис. 558)

 

№6. Зародыш форели с желточным мешком. Поперечный срез. Рис. 19.

Гематоксилин - пикрофуксин.

Препарат рассматривать и зарисовать под малым увеличением. Ориентировать кверху спинным плавником. Срез проведен поперечно через зародыш рыбы на стадии закладки осевых органов. Зародыш соединен с желточным мешком. Рассматриваем препарат сверху вниз. Различаем: 1 - закладку спинного плавника, 2 - основание луча, 3 - нервную трубку, 4 - хорду, 5 - кишку (в отдельных препаратах в разрез попадает две петли), 6 - миотомы (закладки туловищных мышц) - располагается по обеим сторонам хорды, 7 - ниже их лежит печень, 8 - в некоторых препаратах видны перерезанные круглые кровеносные сосуды. Зарисуйте препарат и отметьте перечисленные выше тканевые закладки.

 

РИС. 19 (Райская рис. 52 – сделать)!!!

 

 

Занятие 7