Техника изучения эмбриогенеза PDF Печать E-mail

Большие успехи в области изучения эмбрионального развития были достигнуты благодаря применению микрохирургической техники. Маленькие кусочки ткани от одного эмбриона можно пересадить на другое место этому же или другому эмбриону. Оказалось, что у зародышей лягушек и тритонов верхняя губа бластопора играет очень важную роль как «организатор» развития. Так, если часть верхней губы бластопора, взятую от одного зародыша, пересадить на брюшную сторону другого зародыша, то у последнего все органы развиваются в двойном числе.

Под влиянием пересаженной губы бластопора, действующей в качестве организатора, из ближайших к ней клеток формируется еще одна голова, и в результате получается тритон, напоминающий сиамских близнецов. Из приведенных данных следует, что одна часть зародыша способна образовывать те органы, которые обычно формируются из другой части зародыша, но для этого требуется воздействие организатора. Полагают, что организатор представляет собой химический агент, который проникает в окружающие ткани. Клеткп верхней губы бластопора можно убить кипячением, замораживанием или воздействием ядов, организатор же сохраняется и в убитых клетках и проявляет свою активность при их пересадке зародышу на стадии ранней гаструлы.

Немецкий эмбриолог Г. Шпеман, сделавший эти открытия, был удостоен Нобелевской премии. В дальнейшем он показал, что первый организатор как бы включает целую цепь организаторов, которые регулируют формирование одного органа за другим. Например, в мозгу образуется глазной бокал, из которого в дальнейшем развивается сетчатка глаза. Глазной бокал в свою очередь индуцирует формирование хрусталика в прилегающей эктодерме. Если пересадить глазной бокал под кожу на боку, то и здесь из расположенной над ним эктодермы сформируется  хрусталик  глаза.

Наличие так называемой эмбриональной индукции получило дальнейшее подтверждение в других работах Шпемана. Известно, что расположенная вдоль спины зародыша эктодерма изгибается и складывается в трубку, из которой затем образуется головной и спинной мозг. Если этот слой эктодермы срезать и поместить в питательную среду, то он остается живым и растет, но из него не формируется нервной системы. Дело в том, что клетки эктодермы должны находиться в контакте с остальной частью эмбриона и только тогда они становятся способными к образованию мозговой ткани. Шпеман предположил, что основную роль при этом играет контакт с клетками мезодермы, лежащей обычно непосредственно под слоем эктодермы, образующим нервную систему.

Для проверки своей гипотезы Шпеман вырезал эктодерму, удалил лежащую под ней мезодерму и затем вернул эктодерму на прежнее место. Эктодерма после этого росла, но нервной трубки из нее не формировалось. Таким образом, гипотеза, по-видимому, подтвердилась. Для дальнейшей ее проверки Шпеман удалил часть мезодермы из спинной области одного эмбриона и пересадил ее под эктодерму на брюшную сторону другого эмбриона. Под влиянием клеток мезодермы из этой эктодермы на брюшной стороне зародыша  стала  развиваться ткань головного и спинного мозга. Это окончательно подтвердило гипотезу о том, что именно мезодерма заставляет (индуцирует) клетки эктодермы формировать центральную нервную систему.

Интересные статьи из мира животных:

1) Общие черты первичнополостных червей

2) Коловратки и Брюхоресничные