Происхождение многоклеточных животных

1  

Лекция 4. Происхождение  многоклеточных животных  

• Понятие  о многоклеточных животных
• Теории происхождения многоклеточных
• Размножение и развитие многоклеточных

 
 
 

Модуль 2. Многоклеточные: примитивные, стрекающие, паренхиматозные животные

2  

  Понятие о многоклеточных животных 

• Тело  состоит из множества клеток  и их производных
• Клетки дифференцированы по строению и по функциям
• Митохондрии с пластинчатыми кристами
• Целостность организма поддерживается межклеточным взаимодействием
• Тело  2-3 слойное
• Сложный  онтогенез: дробление яйца, образование бластомеров, дифференциация на зародышевые листки и зачатки органов
• Жизненный цикл с преобладанием диплоидной фазы
• Открытый ортомитоз

 
 
 
 
 

  Лекция 4. Происхождение многоклеточных  

Многоклеточные  животные (царство Animalia)

3  

  Теории происхождения многоклеточных 

Колониальные  гипотезы – эволюция  от колониальных  простейших

• Гипотеза «гастреи» Э.Геккеля (1874 г.). Однослойный бластулоподобный предок. Впячивание  стенки образует  гастрею. Предок книдарий.
• Гипотеза «фагоцителлы» И.И.Мечникова (1882г.). Из  колонии  жгутиконосцев. Внутренний пласт - вползание отдельных клеток стенки колонии во внутреннюю полость (внутриклеточное пищеварение). Наружные клетки - функция движения. Напоминает паренхимулу губок.
• Гипотеза «плакулы» О.Бючли (1884 г.). Предок - пластинчатая колония  животных. При расщеплении  пластинки  на два слоя возникает плакула, затем прогибание двухслойной пластинки, образование  гастреи

 

  Лекция 4. Происхождение многоклеточных 

Происхождение  многоклеточных животных 

Фагоцителла Мечникова 

Гастрея Геккеля 

www.darwin.museum.ru

4  

  Теории происхождения многоклеточных 

• Гипотеза  «синзооспоры»  А.А.Захваткина (1949 г.). Предок - колониальные простейшие с голозойным типом питания и гаметической редукцией хромосом. Фагоцителла  - личинка многоклеточного – синзооспора. Взрослые - сидячие колониальные животные, подобные губкам.
• А.В.Иванов (1967 г.) за основу принимает гипотезу фагоцителлы. Предок - колония воротничковых жгутиконосцев с голозойным способом питания. Моделью фагоцителлы является трихоплакс. Фагоцителла дала начало двум типам: губкам и пластинчатым животным.

Полиэнергидные  гипотезы

• Гипотеза «целлюляризации» И.Хаджи (1963г.). Впервые высказана Иорингом. Предок - одноклеточные полиэнергидные животные (типа инфузорий). Образование клеточных границ вокруг ядер и прилегающих к ним участков цитоплазмы привело к обособлению отдельных клеток.

 
 

  Лекция 4. Происхождение многоклеточных 

Н.Н. Иорданский, 2001;

материалаы сайта www.macroevolution.narod.ru 

Разрез стенки тела Trichoplax adhaerens 

Брюшной эпителий 

Спинной эпителий 

Веретеновидные клетки 

Амебоидные клетки

5  

  Размножение и развитие многоклеточных 

Типы  строения яиц:

• Алецитальные - почти лишены желтка (некоторые плоские черви, млекопитающие)
• Гомолецитальные или изолецитальные - мало желтка, равномерно распределен в цитоплазме яйца, ядро в центре (часть моллюсков, иглокожие)
• Телолецитальные - много желтка, распределен неравномерно (в основном на вегетативном полюсе), ядро смещено к анимальному полюсу (головоногие моллюски, лягушки, рыбы, пресмыкающиеся, птицы)
• Центролецитальные - богаты желтком, распределен равномерно, ядро в центре, окружено участком цитоплазмы. Тонкий слой цитоплазмы у поверхности яйца сообщается с околоядерной плазмой с помощью цитоплазматических нитей (многие членистоногие)

    Оболочки  яйца:

• первичная  - желточная
• вторичная – хорион
• третичная - покровы

 
 
 

  Лекция 4. Происхождение многоклеточных 

Строение  яиц многоклеточных 

Типы строения  яиц 

www.bse.sci-lib.com 

Алецитальное 

Гомолецитальное 

Телолецитальное 

Центролецитальное

6  

  Размножение и развитие многоклеточных 

  Лекция 4. Происхождение многоклеточных 

Типы  дробления яиц 

Поверхностное 

Дискоидальное 

Полное  неравномерное 

Полное  равномерное 

www.bse.sci-lib.com 

- яйцо  сначала делится на два одинаковых  бластомера, далее продолжается  их деление (гомолецитальные   и алецитальные яйца) 

- бластомеры неодинаковые по размеру (телолецитальные яйца с небольшим количеством желтка - яйца лягушек, полихеты) 

- деление  ядра и прилегающей цитоплазмы   лишь на анимальном полюсе  яйца (яйца птиц, пресмыкающихся,  головоногих моллюсков) 

- дробление  начинается с ядра и прилежащей  цитоплазмы, продолжается в периферическом  слое (центролецитальные яйца)

7  

  Размножение и развитие многоклеточных 

          по  расположению бластомеров (полное  равномерное и  неравномерное дробление):

• Радиальное дробление - после третьего деления каждый из четырех анимальных бластомеров располагается непосредственно над вегетативными (иглокожие, хордовые)
• Спиральное дробление - анимальные бластомеры смещаются и располагаются не над вегетативными, а между ними (кольчатые черви, многие моллюски)

 

Бластула – однослойная сфера

Морула – бластула без полости внутри 
 
 
 

  Лекция 4. Происхождение многоклеточных 

Типы дробления 

Радиальное 

Спиральное 

Морула 

Бластула 

Бластодерма 

Бластоцель 

www.bse.sci-lib.com

8  

  Размножение и развитие многоклеточных 

  Лекция 4. Происхождение многоклеточных 

Способы  гаструляции (образование второго слоя) 

Инвагинация 

Иммиграция 

Деляминация 

Эпиболия 

www.cultinfo.ru 

Гастральная  полость 

Бластопор 

Микромеры 

Макромеры 

Эктодерма 

Энтодерма 

– вворачивание (впячивание) в бластоцель с образованием  гастральной полости и бластопора (первичного рта) 

- миграция  клеток бластодермы в бластоцель:   униполярная и мультиполярная  

- расслоение наружного слоя клеток морулы на эктодерму и энтодерму 

- обрастание  макромеров микромерами (бластопор  образуется позже)

9  

  Размножение и развитие многоклеточных 

Способ  развития мезодермы:

• Телобластический - на 64-клеточной стадии одна клетка представляет собой зачаток мезодермы (при спиральном типе дробления яиц)
• Энтероцельный - за счет карманообразного выпячивания первичного кишечника (при радиальном типе дробления)

       

Формирование  тканей и органов 

• Из эктодермы - покровы и их производные: кожные железы, наружный скелет беспозвоночных, эпителий передней и задней кишки, органы чувств, нервная система, некоторые органы выделения
• Из энтодермы - выстилка средней кишки, железы кишечника, нервная система (у некоторых низших многоклеточных)
• Из мезодермы - мускулатура, скелет позвоночных и иглокожих, выделительные органы, части полового аппарата

 
 

  Лекция 4. Происхождение многоклеточных 

Развитие  многослойного зародыша 

Зародышевые  листки:

Эктодерма

Энтодерма

Мезодерма