Наука, що вивчає розвиток зародка. Значення слова «ембріологія. Ембріологія - біологічна наука
![Наука, що вивчає розвиток зародка. Значення слова «ембріологія. Ембріологія - біологічна наука](https://i2.wp.com/fb.ru/misc/i/gallery/25789/601165.jpg)
Ембріологія- Це наука про закономірності ембріонального розвитку зародка. Термін "ембріологія" виник від грецького словосполучення - em bryo, що означає "в оболонках". Ембріон, або зародок, - це організм, що розвивається під покривом яйцевих оболонок або всередині материнського організму у спеціалізованому органі - матці. У людини розвивається до 8-го тижня ембріогенезу називається зародком, далі - плодом. У завдання ембріології входить вивчення розвитку зародка від моменту запліднення до народження (вилуплення з яйцевих оболонок або виходу з материнського організму), а також вивчення прогенезу - процесу утворення чоловічих та жіночих статевих клітин. Медична (клінічна) ембріологія вивчає закономірності ембріонального розвитку людини, причини порушень ембріогенезу та механізми виникнення каліцтв, а також шляхи та способи впливу на ембріогенез.
Ембріональний розвиток, або ембріогенез, - це складний та тривалий морфогенетичний процес, в ході якого з батьківської та материнської статевих клітин формується новий багатоклітинний організм, здатний до самостійної життєдіяльності в умовах зовнішнього середовища. Щоб уявити масштаб процесів, що відбуваються у розвитку людини, достатньо згадати, що яйцеклітина діаметром 0,15 мм запліднюється спермієм діаметром 0,005 мм, загальна маса заплідненого яйця становить лише 5х10-9 г. Доношений плід народжується із середнім розміром 50 Від зиготи до народження маса плода зростає приблизно в мільярд разів.
Ембріологічні дослідженнядомікроскопічного періоду давали лише загальну картину розвитку організмів і не могли розкрити суть зачаття та розвитку ембріона та плода. З загальнобіологічних позицій, однак, ці дослідження істотно вплинули на подальше трактування багатьох наукових фактів, відкритих за допомогою мікроскопічних методів дослідження.
Розвиток ембріології як науки
Історія ембріологіїтісно пов'язана з боротьбою двох течій, що зародилися ще в античні часи – преформізму та епігенезу. Преформізм, що означає передбачення, стверджує, розвиток організму є лише зростанням наявного зародка. Теоретиком преформізму є Ш. Бонне (1740-1793), який стверджував, що це органи тіла настільки тісно пов'язані між собою, що неможливо допустити існування такого моменту, коли той чи інший був відсутній. З позицій преформізму питання полягало лише в тому, де знаходиться цей зародок. На думку овістів (М. Мальпіги), зародок знаходиться в жіночій статевій клітці, а на думку анімалькулістів - у чоловічій статевій клітці. Прибічники епігенезу, наприклад, Ж. Бюффон (1707-1788), заперечували приречення, проте змогли підтвердити свої переконання фактами. Суперечку дозволив російський академік К. Вольф (1733-1794), що опублікував у 1759 р. дисертацію "Теорія зародження", в якій довів, що для розвитку зародка необхідні жіночі та чоловічі статеві клітини. К. Вольф експериментально обґрунтував концепцію епігенезу - вчення про розвиток, згідно з яким нові різнорідні частини організму з'являються з вихідного однорідного матеріалу яйця під впливом факторів, що стоять над зародком (іншими словами відбувається новоутворення структур). Ця концепція зміцнилася завдяки роботам X. Пандера (1794-1865) та К. Бера (1792-1876).
Ідеї преформізму знову стали обговорюватися в літературі, коли розвиток ембріонів почали вивчати методами молекулярної біології. Так, на думку А. Спіріто (1984), в яйцеклітині міститься не анатомічна, а хімічна мініатюра дорослого організму (відмінності хімічного складу різних ділянок яйця і надалі - цитоплазми клітин зародка, які морфологічно ідентичні).
Становлення ембріології як наукита систематизація фактичного матеріалу пов'язані з ім'ям ординарного професора Медико-хірургічної академії К. Бера. Він виявив, що в процесі ембріонального розвитку насамперед виявляються загальні типові ознаки, а потім з'являються приватні ознаки класу, загону, сімейства та, в останню чергу, ознаки роду та виду. Цей висновок було названо правилом Бера. Відповідно до цього правила, розвиток організму походить від загального до приватного. К. Бер вказав освіту в ембріогенезі двох зачаткових листків, описав хорду та інших.
У розвитку порівняльної ембріології провіднемісце належить російському ембріологу А.О. Ковалевського (1840-1901). Він вивчав численних представників типів первинно-і вторинноротих і встановив єдиний план розвитку багатоклітинних тварин – ланцетника, асцидій, черв'яків, кишковопорожнинних. А.О. Ковалевський обґрунтував теорію зародкових листків як утворень, що лежать в основі розвитку всіх багатоклітинних організмів. Маючи роботи А.О. Ковалевського, німецький біолог Еге. Геккель (1834-1919) сформулював основний біогенетичний закон, який свідчить, що онтогенез є коротке повторення філогенезу. Це означає, що в індивідуальному розвитку можна спостерігати предкові ознаки (або палінгенези) - наприклад, освіта у ембріонів ссавців зародкових листків, хорди, зябрових щілин та ін. риб, птахів та ссавців). Явище повторення в ході ембріонального розвитку вищих організмів тих чи інших ознак низькоорганізованих тварин отримало назву рекапітуляція. Прикладами рекапітуляції в ембріогенезі людини є зміна трьох форм скелета (хорда, хрящовий скелет, кістковий скелет), утворення та збереження до тримісячного віку плода хвоста, розвиток практично суцільного волосяного покриву (на 5-му місяці внутрішньоутробного розвитку), утворення зябрових щілин та ін.
Вчення про рекапітуляціюрозвинув О.М. Северцов (1866-1936), який сформулював положення у тому, що онтогенез як повторює філогенез, а й творить його (теорія филембриогенезов). Так, якщо зміна індивідуального розвитку йде шляхом додавання нових стадій до предкових – це надставка або анаболія; зміни, що починаються із середніх стадій, називаються відхиленням, або девіацією; нарешті, розвиток може змінитися з ранніх стадій, тоді це архаллаксис (давній). В останньому випадку визначити предкові ознаки в індивідуальному розвитку практично неможливо.
Великий внесок у розвиток ембріологіївнесли П.П. Іванов (1878-1942) - автор теорії про ларвальні та постларвальні сегменти первинноротих, П.Г. Свєтлов (1892-1974) - автор теорії про критичні періоди ембріогенезу та інші дослідники.
ембріологія , наука про індивідуальний розвиток організмів Початок Е. відноситься до 16 ст, коли голландський анатом Койтер в 1572 вперше дав опис (дуже неповне) розвитку курячого яйця. У17 ст. значні роботи в цій галузі виконані були Фабрицієм з Аквапенденте (1621) і особливо знаменитим фізіологом і анатомом Вільямом Гарвеєм, книга якого вийшла в Лондоні в 1651; Гарвей застосував порівняльний метод і досліджував як розвиток курячого яйця, а й зародка ссавця (косулі). Істотним етапом у розвитку Е. стала робота Каспара Фрідріха Вольфа, детально вивчив розвиток курчати (1754). У 1825 р. з'явилося дуже докладне дослідження розвитку курячого зародка, що належало Йоганну-Євангелістові Пуркіньє. Нарешті в 1827 р. Карл Ернст фон Бер публікує перше докладне і науково обґрунтоване повідомлення про розвиток яйця ссавців і людини. Подальший розвиток Е. йде в тісному зв'язку із загальним розвитком описової морфології і досягає у другій половині 19 ст. дуже значною мірою. Це потужний розвиток Е. знаходиться в прямому зв'язку з поліпшенням техніки дослідження і зокрема з тими великими успіхами, які зробила до цього часу мікроскоп, техніка, що забезпечила можливість спостереження процесів розвитку з достатнім ступенем повноти. Можна вважати, що описова Е. хребетних досягла свого розквіту до 80-х років 19 ст. На той час відноситься виникнення нової, надзвичайно важливої області Е.-експериментальної Е., або механіки розвитку. Розвиток цієї галузі Е. та панування каузально-аналітичного методу пов'язане з ім'ям В. Ру, Г. Дріша та ін. Новий напрямок в Е. можна охарактеризувати постановкою питання «чому», а не «як», що характерно для описової Е. Період Розквіту експериментальної Е. пов'язаний за останні роки з роботами Шпемана та його школи (Mangold, Holtfreter та ін), присвяченими проблемі автономного та залежного розвитку закладок органів та частин зародка (проблема організаційних центрів). Методика ембріологічного дослідження зводиться, крім опису, до різних експериментів: сюди відноситься вплив різних факторів (промениста енергія, тепло, електрика, хімічна дія і т. д.); Мета цих дослідів зводиться до з'ясування можливості зміни ходу розвитку та насамперед до вивчення регулювань (регуляцій) розвитку-проблеми, що становить високий принциповий інтерес. Методи експериментальної Е. дуже різноманітні і зводяться перш за все до маркування (Vogt), сутність якої полягає в забарвленні вітальної фарбою ділянок яйця і подальшому з'ясуванні долі даної ділянки. Далі, велике значення має метод пересадок, коли в зародок вноситься недиференційована закладка органу (зазвичай | відрізняється пігментацією, величиною клітин або ядер) і простежується її доля взародку-господаря. Метод дефекту-видалення із зародка певних його ділянок та вивчення розвитку частин, що залишилися. Далі велике значення має метод експлянтації - культивування поза зародком різних його ділянок, що дає можливість простежити за диференціюванням окремих органів і тканин, що представляє виняткове значення для гістогенетичних досліджень. Зовнішній вплив різних фіз. та фіз.-хім. факторів вивчається у тому вплив на організм зародка загалом і окремі його ділянки. Нарешті за останні роки велике значення набуває прижиттєвого спостереження розвитку яєць вищих хребетних (птахів, ссавців). Методом, що дозволяє здійснити подібні спостереження, є видалення частини шкаралупи курячого яйця та заміна його скляним вікном, що дозволяє вести безперешкодне спостереження та кінематографування розвитку зародка; для яєць ссавців (кролик) розроблено метод культивування зародка в курячому яйці, починаючи з ранніх стадій, що дозволяє вести систематичне спостереження розвитку зародка цих тварин. е. представляє суттєвий інтерес не тільки сама по собі, але і як дисципліна, що має високе значення для всієї біології, зокрема для еволюційного вчення. Так зв. Біогенетичний закон, формулований вперше І. Мюллер і детально викладений Е. Геккелем, говорить, як відомо, що онтогенез повторює філогенез. Т. о. Вивчення ембріонального розвитку дозволяє до певної міри скласти собі уявлення про перебіг цього останнього. Однак цей закон особливо в останні роки, неодноразово піддавався критиці, гол. обр. щодо питомої ваги ценогенезу, тобто змін, що виникають в індивідуальному житті і передаються у спадок у розвитку наступних поколінь. Аналіз взаємовідносин між еволюцією і Е., який значною мірою виконаний акад. А. Н. Северцевим та її школою, показує, що у низці органів, чутливих довпливу довкілля, виникають зміни, що позначаються Северцевим як прото-лаксиси (первинні зміни) поряд із корелятивними змінами інших органів (дей-толаксиси). Вдалося встановити, що ознаки еволююють, з одного боку, завдяки зміні на ранніх стадіях розвитку (ембріональна варіація), з іншого шляхом зміни кінцевих стадій ембріогенезу (спосіб надставки або випадання органів). При цьому зміни органів дорослої тварини, прогресуючи і викликаючи появу нових ознак, зрушують перші зміни на стадій ембріонального розвитку, перетворюючись на ембріональні ознаки. Центральною проблемою Е. є вирішення питання про те, як відбувається розвиток-за типом розгортання вже наявних, прихованих у яйці ознак (преформація) або шляхом розвитку, залежного від зовнішніх впливів (епігенез). Теорія преформації посилено захищалася Кюв'є, першим епігенетиком є згадуваний вище К. Ф. Вольф. Далі велике значення у встановленні епігенетичних поглядів мали роботи Рейхер-та, Бішоф (1843) і особливо Келлікера (1844) над розвитком головоногих молюсків. Однак ця суперечка не може вважатися вирішеною і до теперішнього часу, тому що згодом у своїй теорії органотворчих ділянок яйця Гіс певною мірою відродив вчення про преформацію. При дослідженні цих питань виникла проблема детермінації зародкових зачатків, яка більшістю дослідників розглядається в дусі основних думок Ру, тобто протиставлення залежної та незалежної диференціювання (самодиференціювання). Вирішенню цієї проблеми присвячені згадувані вище численні роботи школи Шпемана (вчення про організаторів).-Наступну главу 9. становить вивчення морфології і фізіології ранніх стадій розвитку (запліднення, дроблення, закладка зародкових листків); дослідження цієї області тісно пов'язані з іменами Леба, Гертвігів, Ліллі та ін. Нарешті великий відділ Е. становить проблема гісто-і ед1бріогенезу, що трактує розвиток і формування окремих органів, тканин та клітинних елементів. Без розуміння Е. в наст, час неможливе трактування фактів з галузі нормальної морфології та фізіології, облік даних Е. є необхідним при вирішенні проблем загальної та приватної патології. - У системі мед. освіти вивченню 9. (зазвичай разом із гістологією) приділяється значне місце. Літ.:Гертвіг Е., Елементи ембріології людини та хребетних, СПБ, 1912; Давидов До., Курс ембріології безхребетних, П.-Київ, 1914; Поляков П., Основи гістології та ембріології людини та хребетних, Харків, 1914; Северцев А., Етюди з теорії еволюції, Берлін, 1921; Щеголі у Р., Короткий курі ембріології людини, М.-Л., 1933; Bailey P. a. Mi 11 е г A., Textbook of embryology, N. Y., 1921; BrachetA., Traite d'embryologie des vertcbres, P., 19 35; Corning H., Lehrbuch der Entwicklungsgeschichte des Menschen, Miinchen-Wiesbaden, 1921; , B. I-II, Lpz., 1910-11: Hmdbuch der ver-gleiclienden und experimentellen Entwicklungsgeschichte der Wirbeltiere, hrsg.v 0. Hertwig, B. I-III, Jena, 1901-06; ти н J., Handatlas der Entwicklungsgeschichte des Menschen, Ст I-II, Jena, 1907; Kor-schelt E. u. Ne e d ha m J., Hystorv of embryology, Cambridge, 1934; Weiss P., Entwieklungsphysiologie der Tiere, Berlin, 1930. Див. також літературу до ст. Механіка розвитку. С. Залвінд.ЕМБРІОЛОГІЯ ЕМБРІОЛОГІЯ
(від ембріон і...логія), у вузькому значенні - наука про зародковий розвиток, у широкому - наука про індивідуальний розвиток організмів (онтогенез). е. тваринта людини вивчає передзародковий розвиток (оогенез та сперматогенез), запліднення, зародковий розвиток, личинковий та постембріональний (або постнатальний) періоди індивідуального розвитку. Ембріол. дослідження Індії, Китаї, Єгипті, Греції відомі до 5 в. до зв. е. Гіппократ (з послідовниками) та Аристотель вивчали розвиток зародків мн. тварин, особливо курей, і навіть людини. Істотний зрушення у розвитку Е. настав у сер. 17 ст. з появою роботи У. Гарві «Дослідження про зародження тварин» (1651). Велике значення для розвитку Е. мала робота К. Ф. Вольфа «Теорія зародження» (1759), ідеї якої були розвинені в роботах X. І. Пандера (уявлення про зародкові листки), К. М. Бера (відкриття та опис яйця людини і ссавців, детальний опис основних етапів ембріогенезу ряду хребетних, з'ясування подальшої долі зародкових листків і т. д.) та ін. Фундамент еволюц. порівняти. е.., заснованої на теорії Ч. Дарвіна і обгрунтовує, у свою чергу, спорідненість тварин різних таксонів, заклали А. О. Ковалевський та І. І. Мечников. Експерим. е. (спочатку - механіка розвитку) своїм розвитком зобов'язана роботам В. Ру, X. Дріша, X. Шпемана, Д. П. Філатова. В історії Е. довгий час тривала боротьба між прихильниками епігенезу (У. Гарвей, К. Ф. Вольф, X. Дріш та ін) і преформізму (М. Мальпігі, А. Левенгук, Ш. Бонне та ін). Залежно від завдань та методів дослідження розрізняють загальну, порівняльну, експериментальну, популяційну та екологічну е. на даних порівняти. е.. отже, ступеня будується природ. система тварин, особливо у її вищих розділах. Експерим. е. за допомогою видалення, пересадки та культивування поза організмом зачатків органів і тканин вивчає причинні механізми їх виникнення та розвитку в онтогенезі. Дані Е. мають велике значення для медицини та с. х-ва. В останні десятиліття на стику Е. з цитологією, генетикою та мовляв. біологією виникла біологія розвитку. е. рослин(Е. р.), фітоембріологія - приватна дисципліна в рамках морфології рослин, що вивчає освіту та закономірності розвитку зародка рослин. В Е. голо- і покритонасінних розглядають процеси онтогенезу, що відбуваються в сім'япочці або квітці, крім того вивчають будову та розвиток гаметофітів, статевих клітин та зигот. Накопичення відомостей з Е. н. почалося у давнину. У 16-18 ст. основна увага була спрямована на встановлення статі у квіткових рослин, розпочату в дослідах з гібридизації (Й. Кельрейтер) і перехресного запилення (К. Шпренгель) і завершене розкриттям значення перехресного запилення (Ч. Дарвін). Перше мікроскопіч. опис яйцеклітини і зародкового мішка у квіткових було зроблено М. Мальпіги (1675), а відкриття ендосперму в насінні належить Н. Грю (1672). Як самостійно, дисципліна Е. н. почала формуватися лише у сірий. 19 в., що означає, ступеня було з розробкою клітинної теорії, еволюційної теорією Дарвіна і вдосконаленням микроскопич. техніки. На поч. 20 ст. були зроблені фундаментальні відкриття про закономірність розвитку чоловічого гаметофіту у голо- і покритонасінних рослин (В. Гофмейстер, В. І. Бєляєв) та розвиток пилкової трубки (Дж. Амічі); В. І. Бєляєвим описані осн. ланки мейозу у спорогових клітинах. Спірні питання макроспорогенезу та подвійного запліднення у покритонасінних були вирішені працями Е. Страсбургера, І. Н. Горожанкіна та С. Г. Навашина. В результаті класич. досліджень склалася сучасна проблематика в Е. р., що включає важливі етапи онтогенезу - розвиток пильовика, мікро-спорогенез, формування з мікроспор чоловічого гематофіту (пилкового зерна), утворення пилкової трубки, макро-спорогенез та освіта з макроспори зародкового мішка - жіночого гематофіту, подвійне запліднення, розвиток ендосперму та зародка. Крім цих питань велике значення для генетико-селекпіонних робіт має вивчення причин стерильності гамет та зигот, апоміксису, поліембріонії, партенокарпії. Питання розвитку генеративних органів та їх функцій у нижчих груп (водорості, лишайники, гриби), що не мають зародка, тривалий час не розглядалися в Е. н. Проте в останні десятиліття спостерігається великий інтерес до вивчення цих груп з позицій фітоембріології. Порівняльна Еге.нар. займається як вивченням та порівнянням особливостей розвитку ембріональних ознак у представників різних таксонів, так і зіставленням характеру чергування поколінь у циклі розвитку рослин. Результати цих робіт відіграють величезну роль у вирішенні спірних питань систематики рослин і при побудові філогенетичних. систем.
.(Джерело: «Біологічний енциклопедичний словник.» Гл. ред. М. С. Гіляров; Редкол.: А. А. Бабаєв, Г. Г. Вінберг, Г. А. Заварзін та ін. - 2-ге вид. .- М.: Рад. Енциклопедія, 1986.)
ембріологіяНаука про зародковий розвиток людини, тварин, рослин. Виділяють загальну, порівняльну, експериментальну та екологічну ембріологію. Одним із основоположників порівняльної ембріології тварин був А.О. Ковалевський. У сучасній ембріології людини і тварин особливого значення набула експериментальна ембріологія, що дозволяє вирішувати проблеми штучного запліднення, клонування, а також екологічна ембріологія, що вивчає вплив різних екологічних факторів на розвиток плоду людини та тварин.
.(Джерело: «Біологія. Сучасна ілюстрована енциклопедія.» Гол. ред. А. П. Горкін; М.: Росмен, 2006.)
Синоніми:
Дивитись що таке "ЕМБРІОЛОГІЯ" в інших словниках:
Ембріологія … Орфографічний словник-довідник
- (Від давньогрецької ἔμβρυον, зародок, «ембріон»; і λογία, логія) це наука, що вивчає розвиток зародка. Зародком називають будь-який організм на ранніх стадіях розвитку до народження або вилуплення, або, у разі рослин, до моменту проростання.
Греч., від embryon, зародок, і lego, говорю. Вчення про зародки. Пояснення 25000 іноземних слів, що увійшли у вживання в російську мову, з позначенням їхнього коріння. Міхельсон А.Д., 1865. ембріологія вчення про розвиток тварин і рослинних ... Словник іноземних слів російської мови
ембріологія- ТВАРИННА ЕМБРІОЛОГІЯ – наука про будову та закономірності розвитку зародка. ЕМБРІОЛОГІЯ РОСЛИН ЕМБРІОЛОГІЯ – галузь науки, що вивчає виникнення та розвиток чоловічого та жіночого гаметофітів, процеси запліднення, розвитку зародка та… Загальна ембріологія: Термінологічний словник
Сучасна енциклопедія
ембріологія- І, ж. embriologie f. Відділ біології, що вивчає розвиток ембріонів тварин, у тому числі людини. Вуш. 1940. || застар., Перен. Зародковий стан чого л. БАС 1. Не знаючи ембріології науки, не знаючи доль її, важко зрозуміти її сучасне. Історичний словник галицизмів російської
Ембріологія- (Від ембріон і...логія), наука, що вивчає передзародковий розвиток (освіта статевих клітин), запліднення та зародковий розвиток організму. Перші знання у сфері ембріології пов'язують із іменами Гіппократа та Аристотеля. Творцем… … Ілюстрований енциклопедичний словник
- (Від ембріон і...логія) наука про передзародковий розвиток (освіта статевих клітин), запліднення, зародковий і личинковий розвиток організму. Виділяють ембріологію тварин та людини та ембріологію рослин. Розрізняють загальну, порівняльну, … Великий Енциклопедичний словник
Ембріологія, біологічна дисципліна, що вивчає походження, розвиток та функціонування ембріонів, як тварин, так і рослинних. Ця дисципліна простежує всі стадії процесу від запліднення ЯЙЦЕКЛІТКИ (ЯЙЦЯ) до народження (вилуплення, ... Науково-технічний енциклопедичний словник
ембріології, ембріології, мн. ні, дружин. Відділ біології, вивчає розвиток ембріонів тварин, зокрема людини. Тлумачний словник Ушакова. Д.М. Ушаків. 1935 1940 … Тлумачний словник Ушакова
Книги
- Гістологія та ембріологія органів порожнини рота та зубів. Навчальний посібник , Гемонов Володимир Володимирович , Лаврова Емілія Миколаївна , Фалін Л. І. , Навчальний посібник включає теоретичну частину з ембріології та гістології органів порожнини рота та зубів, атлас, практикум, контрольно-навчальні матеріали (приклади) з контрольними питаннями, ... Категорія: Анатомія та фізіологіяВидавець:
Наука біологія включає цілий ряд різних розділів, тому що складно однією дисципліною охопити все те різноманіття живого і вивчити всю ту велику біомасу, що надає нам наша планета.
Кожна наука, своєю чергою, також має певну класифікацію розділів, що займаються вирішенням будь-яких завдань. Таким чином, виходить, що все живе знаходиться під невсипущим контролем людини, пізнається ним, порівнюється, вивчається та використовується у власних потребах.
Однією з таких дисциплін є ембріологія, про яку йтиметься далі мова.
Ембріологія - біологічна наука
Що таке ембріологія? Чим вона займається та що вивчає? Ембріологія - це наука, яка досліджує частину життєвого циклу живого організму з моменту утворення зиготи (запліднення яйцеклітини) і до його народження. Тобто вивчає весь процес ембріонального розвитку в подробицях, починаючи з багаторазового дроблення заплідненої клітини (стадія гаструли) і до появи готового організму.
Об'єкт та предмет вивчення
Об'єктом вивчення цієї науки є ембріони (зародки) наступних організмів:
- Рослин.
- Тварин.
- Людину.
Предметом вивчення ембріології є такі процеси:
- Розподіл клітин після запліднення.
- Формування трьох у майбутнього ембріона.
- Освіта цілемічних порожнин.
- Формування симетрії майбутнього зародка.
- Поява оболонок навколо ембріона, що у його формуванні.
- Освіта органів та їх систем.
Якщо поглянути на цю науку, стає зрозуміліше, що таке ембріологія і що вона займається.
Цілі і завдання
Головна мета, яку ставить перед собою дана наука, - дати відповіді на питання про появу життя на нашій планеті, про те, як відбувається формування багатоклітинного організму, яким законам органічної природи підпорядковуються всі процеси освіти і розвитку зародка, а також про те, які фактори і як на це формування.
Для реалізації поставленої ембріології вирішує такі завдання:
- Детальне вивчення процесів прогенезу (формування чоловічих та жіночих статевих клітин - овогенез та сперматогенез).
- Розгляд механізмів утворення зиготи та подальшого формування зародка аж до моменту його виходу назовні (вилуплення з яйця, ікринки або народження на світ).
- Вивчення повного клітинного циклу лише на рівні молекул, з допомогою високороздільного сучасного устаткування.
- Розгляд та порівняння механізмів роботи клітини в нормі та при патологічних процесах, з метою отримання важливих даних для медицини.
Вирішуючи вищевикладені завдання і домагаючись поставленої мети, наука ембріологія зуміє просунути вперед людство у розумінні природних законів органічного світу, і навіть знайти вирішення багатьох проблем у медицині, зокрема, що з безпліддям і дітонародженням.
Історія розвитку
Розвиток ембріології як науки йде складним і тернистим шляхом. Починалося все з двох великих учених-філософів усіх часів та народів – Аристотеля та Гіппократа. Причому саме на ґрунті ембріології вони виступили супротивниками поглядів один одного.
Так, Гіппократ був прихильником теорії, яка проіснувала дуже довго, аж до XVII ст. Вона мала назву "преформізм", і суть її полягала в наступному. Кожен живий організм тільки збільшується в розмірах з часом, але не формує в собі ніяких нових структур та органів. Тому що всі органи вже в готовому вигляді, але дуже зменшеному, перебувають у чоловічій чи жіночій статевій клітині (тут прихильники теорії точно не визначилися у поглядах: одні вважали, що все-таки в жіночій, інші, що у чоловічій клітині). Таким чином, виходить, що ембріон просто зростає з усіма готовими органами, отриманими від батька чи матері.
Також пізнішими прихильниками цієї теорії були Шарль Бонне, Марчелло Мальпігі та інші.
Аристотель, навпаки, був противником теорії преформізму і прихильником теорії епігенезу. Суть її зводилася до наступного: всі органи та структурні елементи живих організмів формуються всередині зародка поступово, під впливом умов навколишнього та внутрішнього середовища організму. Прихильниками цієї теорії були більшість вчених доби Відродження на чолі з Карлом Бером.
Власне, як наука ембріологія сформувалася у XVIII столітті. Саме тоді трапилася низка геніальних відкриттів, які дозволили проаналізувати та узагальнити весь накопичений матеріал та об'єднати його в цілісну теорію.
- 1759 описує наявність і формування в процесі ембріонального розвитку курчата зародкових листків, які потім дають початок новим структурам і органам.
- 1827 р. Карл Бер відкриває яйцеклітину ссавців. Також він видає свою працю, в якій описує поетапне формування зародкових листків та органів з них у процесі розвитку птахів.
- Карл Бер виявляє подібність у зародковій будові птахів, плазунів та ссавців, що дозволяє йому зробити висновок про єдність походження видів, а також сформулювати своє правило (правило Бера): розвиток організмів походить від загального до приватного. Тобто спочатку всі структури єдині, незалежно від роду, виду чи класу. І лише з часом відбуваються індивідуальні видові спеціалізації кожної істоти.
Після подібних відкриттів та описів дисципліна починає набирати обертів у розвитку. Формується ембріологія хребетних та безхребетних тварин, рослин, а також людини.
Сучасна ембріологія
На етапі розвитку головним завданням ембріологія бачить розтин сутності механізмів диференціювання клітин у багатоклітинних організмах, виявлення особливостей впливу різних реагентів в розвитку ембріона. Також багато уваги приділяється вивченню механізмів виникнення патологій та його впливу в розвитку зародка.
Досягненнями сучасної науки, що дозволяють повніше розкрити питання, що таке ембріологія, є:
- Д. П. Філатов визначив механізми взаємного впливу клітинних структур друг на друга у процесі ембріонального розвитку, пов'язав дані ембріології з теоретичним матеріалом еволюційного вчення.
- Сєверцов розвинув вчення про рекапітуляцію, суть якої полягає в тому, що онтогенез повторює філогенез.
- П. П. Іванов створює теорію ларвальних сегментів тіла у первинноротих тварин.
- Свєтлов формулює положення, що висвітлили найскладніші, критичні моменти ембріогенезу.
На цьому сучасна ембріологія не зупиняється і продовжує вивчати та відкривати нові закономірності та механізми цитогенетичних основ клітини.
Зв'язок з іншими науками
Основи ембріології тісно пов'язані коїться з іншими науками. Адже лише комплексне використання теоретичних даних усіх суміжних із нею дисциплін дозволяє отримувати справді цінні результати та робити важливі висновки.
З наступними науками тісно пов'язана ембріологія:
- гістологія;
- цитологія;
- генетика;
- біохімія;
- молекулярна біологія;
- анатомія;
- фізіологія;
- медицини.
Дані ембріології є важливими основами для перерахованих наук і навпаки. Тобто зв'язок двосторонній, взаємний.
Класифікація розділів ембріології
Ембріологія - наука, що вивчає не тільки формування самого ембріона, але також закладку всіх його структур і попереднє утворення походження статевих клітин. Крім того, до її вивчення входять і фізико-хімічні фактори, що впливають на плід. Тому такий великий теоретичний обсяг матеріалу дозволив сформуватися декільком розділам цієї науки:
- Загальна ембріологія.
- Експериментальна.
- Порівняльна.
- Екологічна.
- Онтогенетика.
Методи вивчення науки
Ембріологія, як і інші науки, має свої методи вивчення різних питань.
- Мікроскопія (електронна, світлова).
- Метод забарвлених структур.
- Прижиттєве спостереження (відстеження морфогенетичних рухів).
- Застосування гістохімії.
- Введення радіоактивних ізотопів.
- Препарація елементів зародка.
Вивчення ембріона людини
Ембріологія людини є одним із найважливіших розділів цієї науки, оскільки завдяки багатьом результатам її досліджень людям вдалося вирішити безліч медичних проблем.
Що саме вивчає ця дисципліна?
- Повний поетапний процес утворення зародка в людини, який включає кілька основних стадій - дроблення, гаструляція, гістогенез і органогенез.
- Формування різних патологій під час ембріогенезу та причини їх появи.
- Вплив фізико-хімічних факторів на ембріон людини.
- Можливості створення штучних умов для утворення зародків та введення хімічних агентів для спостереження за реакціями на них.
Значення науки
Ембріологія дає можливість дізнатися про такі особливості формування ембріонів, як:
- терміни утворення органів та їх систем із зародкових листків;
- найкритичніші моменти онтогенезу ембріона;
- що впливає їх формування і як можна цим управляти потреб людини.
Її дослідження разом із даними інших наук дозволяють людству вирішувати важливі завдання загальнолюдського медичного, і навіть ветеринарного плану.
Роль дисципліни для людей
Що таке ембріологія для людини? Що вона йому дає? Навіщо необхідний її розвиток та вивчення?
По-перше, ембріологія вивчає та дозволяє вирішувати сучасні проблеми запліднення та утворення зародків. Тому сьогодні розроблено методи штучного запліднення, сурогатного материнства тощо.
По-друге, методи ембріології дозволяють спрогнозувати всі можливі аномалії плода та запобігти їх.
По-третє, ембріологи можуть сформулювати та застосувати положення про профілактичні заходи щодо викиднів та позаматкових вагітностей та здійснювати контроль над вагітними.
Це далеко не всі плюси розглянутої дисципліни для людини. Вона є наукою, що інтенсивно розвивається, майбутнє якої ще попереду.
Ембріологія - наука про розвиток зародка. Своїм корінням вона сягає глибокої давнини. Задовго до початку нової ери в Єгипті, Греції, Індії та Китаї широко використовувалося виведення курчат у штучних умовах. У стародавніх джерелах є згадки про наслідки людини та тварин. Таємниці зародження живих істот хвилювали уми вчених протягом тисячоліть і вони намагалися якимось чином проникнути в їхні глибини. Гіппократу та Аристотелю належить ціла низка робіт, у яких зроблено спроби пояснити приховані від неозброєного ока події, пов'язані з ранніми та наступними етапами ембріонального розвитку. Зокрема, Аристотель є творцем теорії епігенезу, за якою зародок розвивається із жіночої «матерії» – крові, а чоловіче насіння одухотворює, тобто вносить «душу» у цю кров.
У 1651 р. В. Гарвей у своїй праці «Зародження тварин» геть-чисто заперечує теорію самозародження і стверджує тезу про те, що тварини розвиваються тільки з яйця: «Живе з яйця» («Ovo ex ovo»). Він уперше припустив, що «пляма» на жовтку яйця птиці «є початок курчати», а кров'яна в ньому крапка – зачаток серця.
На середину XVIII ст. склалося уявлення, що отримала назву преформізм, згідно з яким спочатку закладені (преформовані) при створенні життя готові частини організму лише розгортаються в просторі. Але в 1759 р. К. Вольф у своїй дисертації «Теорія зародження» знову доводить теорію епігенезу. Однак він повністю заперечував визначеність (преформацію) і відстоював новоутворення органів з листоподібних пластинок, названих пізніше зародковими листками.
Оцінюючи з сучасних позицій теорії преформізму та епігенезу, слід зазначити, що на окремих етапах ембріонального розвитку мають місце як епігенез (поліпотентність клітин зародка), так і жорстка обумовленість, тобто преформація у розвитку клітин та тканин. Пройшло чимало часу, перш ніж ці дві теорії набули права на своє спільне існування.
Лише з винаходом мікроскопа були відкриті та описані статеві клітини. У 1677 році голландський натураліст А. Левенгук описав сперматозоїди, припустивши при цьому, що вони і є в дрібному вигляді цілком сформованими зародками (преформовані), яйцеклітина, на його думку, лише служить поживним матеріалом для цього зародка. Слід зауважити, що за яйцеклітину він, і довго після нього, приймався третинний фолікул яєчника - Граафова бульбашка. І лише 1827 року вітчизняний учений К. Бер знайшов у зрілому фолікулі справжню яйцеклітину.
Основи сучасної ембріології закладені нашими співвітчизниками К. Вольфом, Х. Пандером, К. Бером та ін. Велике значення у розвитку порівняльної ембріології належить працям І. І. Мечникова (вивчав ембріогенез медузи) та О. О. Ковалевського (описав розвиток ланцетника).
Серед вітчизняних ембріологів ХХ ст., які зробили великий внесок у вивчення закономірностей внутрішньоутробного розвитку тварин і людини, слід назвати відомі далеко за межами СНД імена А. Н. Северцова, Д. П. Філатова, П. П. Іванова П. Г. Світлова, М. І. Зазибіна, А. Г. Кнорре, Л. І. Фаліна, Г. А. Шмідта, М. Я. Суботіна, Б. П. Хватова (творця Кримської ембріологічної школи), Ю. Н. Шаповалова, В. М.Круцяка та ін.
Значення ембріології для ветеринарної медицини
Ембріологія сільськогосподарських тварин вивчає розвиток зародків у материнському організмі чи яйці. Ембріогенез є частиною онтогенезу, коли відбувається становлення цілісного організму, структурних компонентів його тканин, органів та систем. Вплив факторів зовнішнього середовища, у тому числі пов'язаних з несприятливими екологічними умовами, може призводити до різноманітних відхилень від норми пренатального розвитку та формування каліцтв, переривання вагітності та мимовільних абортів.
Будучи частиною біологічних наук, ембріологія з'ясовує джерела та механізми розвитку тканин, метаболічні та функціональні особливості системи “мати-плацента-плід”, які дають можливість встановлювати закономірності структурних змін у процесах гісто- та органогенезів, виявляти причини їх відхилень від норми.
Досягнення сучасної ембріології дозволяють отримувати від елітних тварин у великих кількостях гамети, виробляти їх запліднення in vitro, а потім вирощувати отриманих таким чином зародків в лоні сурогатних матерів, що дає можливість прискорено проводити селекцію і збільшувати стадо високопродуктивних тварин. Досягнення ембріології широко використовують у птахівництві, рибництві, бджільництві. Велике значення при цьому набуває генна інженерія, яка дозволяє проводити маніпуляції на генах та змінювати спадкові ознаки тварин у потрібному напрямку. В акушерстві та гінекології важливим є з'ясування причин безплідності, патології вагітності з метою її корекції. В останні роки досить перспективним є клонування з метою розмноження тварин тих видів, які приречені на вимирання, а також можливості вирощування органів та їх трансплантації.
Не можна не сказати і про те, що домашні тварини є об'єктом досліджень експериментальної ембріології. На них проводиться моделювання тих чи інших патологічних процесів, їх корекція за допомогою фармакологічних препаратів, з'ясовується механізм дії лікарських засобів, встановлюються їх дози та ГДК шкідливих факторів виробничого середовища, а також з'ясовуються ембріотропність, тератогенність та віддалені наслідки впливу цих факторів. Отримані таким чином дані екстраполюються на людину, що має надзвичайно важливе значення для гуманітарної медицини.
Таким чином, знання ембріології сприяє формуванню лікарського мислення, дозволяє правильно встановлювати діагноз при порушеннях у системі “мати-плацента-плід”, з'ясовувати причини формування каліцтв та захворювань у ранньому постнатальному періоді розвитку, їх зв'язок з патологією вагітності, правильно та своєчасно проводити корекцію таких станів.