Эмбриональная индукция (опыт Г.Шпемана и Г.Мангольда).
Эмбриональная индукция — это взаимодействие частей развивающегося зародыша, при котором один участок зародыша влияет на судьбу другого участка.
Классическими считают опыты немецкого ученого Г. Шпемана и его сотрудников на зародышах амфибий. Для того чтобы иметь возможность проследить за судьбой клеток определенного участка зародыша, Шпеман использовал два вида тритонов: тритона гребенчатого, яйца которого лишены пигмента и потому имеют белый цвет, и тритона полосатого, яйца которого благодаря пигменту имеют желто-серый цвет.
Один из опытов заключается в следующем: кусочек зародыша из области дорсальной губы бластопора на стадии гаструлы тритона гребенчатого пересаживают на боковую или вентральную сторону гаструлы тритона полосатого. В месте пересадки происходит развитие нервной трубки, хорды и других органов. Развитие может достичь довольно продвинутых стадий с образованием дополнительного зародыша на боковой или вентральной стороне зародыша реципиента. Дополнительный зародыш содержит в основном клетки зародыша реципиента, но светлые клетки зародыша-донора тоже обнаруживаются в составе различных органов. Г. Шпеман назвал спинную губу бластопора первичным эмбриональным организатором. Первичным потому, что на более ранних стадиях развития подобных влияний обнаружить не удавалось, а организатором потому, что влияние происходило именно на морфогенез.
190. Изменения клеток и клеточных комплексов в эмбриональном развитии.
|
|
|
Морфогенез на примере формирования парных конечностей у позвоночных.
МОРФОГЕНЕЗ – формообразование при высоких затратах энергии в т.н. диссипативных структурах с самоорганизацией за счет рассеяния энергии в тепло; рост организма или его частей, сопряженный с закладкой и развитием пространственной структуры, направляемый и взаимоопределяемый: 1. исходной пространственной неоднородностью яйца, различной доступностью питания и кислорода в его пределах; 2. генетической информацией и ее перестройкой в зависимости от пространственного положения; в морфогенезе есть критические фазы, сопряженные с существенной перестройкой генома (не только смена экспрессии генов, но и паттерна транспонируемых элементов), когда можно вмешаться в развитие и либо нарушить его (тератогенез), либо переключить на другой канал, при этом возникают наследуемые и воспроизводимые в опыте изменения; иногда активный морфогенез захватывает отдельный орган или структуру, неожиданного и отличающегося типа самоорганизации от всего организма. Обычно морфогенез сопряжен с физическим ростом, но у хищных и собаки в т.ч. закладка органов идет несколько быстрее и увеличение размера плодов сдвинуто на последние стадии беременности чтобы меньше мешать суке охотится и с другой стороны частично обезопасить развитие в наиболее чувствительных стадиях; расшифровка механизмов структурирования и технология управления развитием обычно почти не связаны. Попытки расшифровать механизмы структурирования, оттолкнувшись наконец от младенческой привязанности к материнской груди классической термодинамики с ее неразменной энтропией, пустились в свободный полет на идее развития как таковой, по неверным волнам (скорее непривычным) самоорганизации, изучаемой синергетикой.
|
|
|
Гипотезы интеграции процессов онтогенеза (гипотеза А. Гурвича, гипотеза Ч. Чайлда).
Старость, старение и смерть как биологические явления. Генетический контроль старения.
Старость — закономерно наступающий период возрастного развития, заключительный этап онтогенеза. Старение — неизбежный биологический разрушительный процесс, приводящий к постепенному снижению адаптационных возможностей организма; характеризуется развитием так называемой возрастной патологии и увеличением вероятности смерти. Исследованием закономерностей старения занимается геронтология. Смерть – завершающая фаза индивидуального существования каждого организма. Неизбежность жизни вытекает из противоречивой сущности жизни. По выражению Энгельса: «Жить, значит умирать»
|
|
|
Генетический контроль старения: ряд наблюдений легли в основу достаточно распространенной точки зрения о наследуемости продолжительности жизни и, следовательно, наличии генетического контроля или даже особой генетической программы старения.
Во-первых, максимальная продолжительность жизни ведет себя как видовой признак. При этом она положительно связана с такими важными эволюционно закрепленными показателями биологии вида, как длительность эмбрионального периода и возраст достижения половой зрелости.
Во-вторых, величины продолжительности жизни у однояйцевых близнецов более близки (конкордантны), чем у разнояйцовых. Попарные различия по этому показателю составляют в среднем 14,5 года для первых и 18,7 года для вторых. Сходная картина наблюдается при сопоставлении колебаний длительности жизни среди лабораторных животных одной линии и различных линий. Так, у мышей получены линии с продолжительностью жизни от 120 до 700 сут.
|
|
|
В-третьих, описаны наследственные болезни с ранним проявлением признаков старости и одновременно резким сокращением продолжительности жизни. Например, при синдроме Хатчинсона — Гилфорда (инфантильная прогерия, или постарение в детском возрасте) уже на первом году жизни отмечаются задержка роста, раннее облысение, морщины, атеросклероз. Половой зрелости такие субъекты, как правило, не достигают, и смерть наступает в возрасте до 30 лет. Для названного синдрома установлено аутосомно-доминантное наследование.
В-четвертых, в лабораторных условиях путем близкородственных скрещиваний получены инбредные линии плодовой мухи и мыши, существенно различающиеся по средней и максимальной продолжительности жизни. Гибриды 1-го поколения от скрещивания родителей из разных короткоживущих линий живут дольше родителей, что расценивают как явление гетерозиса.
В-пятых, замечено, что среди плодовых мух особи, гомозиготные по аллелю зачаточных крыльев, имеют меньшую продолжительность жизни, чем мухи дикого типа (плейотропия). Потомки от скрещивания мутантов и мух дикого типа по рассматриваемому показателю проявляют единообразие и близки к последним. Среди гибридов 2-го поколения от скрещивания таких потомков между собой происходит расщепление по продолжительности жизни в отношении 3:1 (дикий тип: мутантный тип). Аналогично описанной мутации у мыши, также обнаружено много примеров влияния отдельных генов на продолжительность жизни, причем в сторону ее снижения.
194.Теории старения Броун-Секара, операции С. А. Ворнова и Г. Штейнах, гипотеза румынского ученого К. И. Пархона.
1889 году большой интерес общественности привлекли исследования французского физиолога С. Броун-Секара. В своих опытах он показал, что вытяжка из семенников молодых животных, введенная под кожу старым обезьянам, оказывает на них омолаживающее действие, повышает физическую активность, возвращает половую потенцию. После длительного экспериментирования на животных ученый продолжил эксперимент на себе. Он сделал себе шесть инъекций вытяжки из свежих семенников собак и кроликов. В результате почувствовал, что "помолодел на тридцать лет". Выступая с докладом в Парижском научном обществе, Броун-Секар заявил, что в результате введения гормонов к нему вернулась не только физическая, но и умственная энергия. Ученый при свидетелях взбежал на лестницу, на которую прежде едва взбирался с двумя-тремя остановками. Сообщение Броун-Секара облетело весь мир. Казалось, что найден способ вернуть человеку утраченную молодость. Однако вскоре Броун -Секар признался, что омолаживающее действие его препарата кратковременно, за ним последовало еще более быстрое увядание организма. Ученый стал быстро дряхлеть и через пять лет умер.
Увлеченный опытами Броун-Секара, венский хирург Е. Штейнах установил, что половые железы действительно оказывают на организм очень большое влияние, определяя физиологическую принадлежность пола, его психологические особенности. Он отметил, что сила функционирования этих желез неравномерна в разные возрастные периоды, и если, скажем, перевязать семявыводящий проток, то пору активной деятельности человека можно значительно продолжить.
Оперируя по своей методике крыс, Штейнах заметил, что на 18—23-й месяц жизни все старческие признаки у крыс исчезали, и старые, больные, едва передвигающиеся крысы становились сильными, мускулистыми, и у них возрождался половой инстинкт. Е. Штейнах оставил подробное описание методики перевязок семявыводящих протоков. После таких операций результаты омоложения проявлялись быстро. Старая, с вылезшей шерстью такса с выраженной импотенцией или одряхлевший от старости самец морской свинки действительно молодели, но спустя какое-то время возвращались в прежнее состояние.
Известный русский хирург С. Воронов в 20-х годах нашего столетия в Париже провел ряд удивительных операций. Он осуществлял пересадку половых семенников молодых обезьян старым животным. В результате эти животные быстро молодели. У них отрастала блестящая шерсть, прекращалось дрожание конечностей. От омоложенных таких образом животных появлялось совершенно нормальное потомство. Но, как и в предыдущих случаях, через какое-то время животные снова старели и погибали.
Вскоре Воронов начал оперировать и людей. Начался невообразимый бум — пожилые пациенты со всех концов света устремились в клинику Воронова. И у них после пересадки семенников густели и темнели волосы, глаза приобретали блеск, мышцы наливались силой
Общий итог дальнейших опытов и научных исследований показал, что омолаживающий эффект от семенных вытяжек животных непродолжителен. Старость возвращалась очень скоро.
Впоследствии ученые выяснили, что, хотя гормоны семенных желез, прививаемых животным и людям, несомненно, стимулируют и усиливают деятельность клеток организма, однако, когда функциональные клетки органа разрушены склерозом или вырождением, этот гормон, не находя элементов, на которые он мог бы производить свое оживляющее действие, не дает эффекта.
Румынский учёный К.И. Пархон усматривал причину старения в расстройстве тканевой корреляции, связанном с гормональными нарушениями и любую старость считает как болезнь, которую можно лечить. Но концепция Пархона ошибочна: старость – не болезнь, а неизбежный результат индивидуального развития.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 1363; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!