Эволюция покровов тела

Предисловие

Характерной особенностью многоклеточных животных является структурная и функциональная дифференциация и специализация клеточных комплексов. Благодаря этому возникли отдельные органы и системы органов с четко ограниченной функцией, которая на разных этапах эволюции дополняясь другими функциями. Дополнительные функции обусловливали адекватное возрастание сложности макро- и микроскопического строения органов. Это можно представить путем сравнения их конструкции и физиологических отправлений у животных различных ступеней филогенетического ряда. При индивидуальном развитии организмов имеет место рекапитуляция, лежащая в основе возможных нарушений развития органов и систем с появлением уродств и пороков. Для их правильного понимания, лечения и профилактики студент должен знать закономерности эволюционных преобразований различных органов, систем органов и организма в целом.

Сравнительное изучение систем органов помогает раскрыть пути эволюции органического мира и объяснить особенности строения человеческого тела. Это позволяет понять происхождение ряда аномалий у человека. Данные сравнительной анатомии выявляют родственные связи между различными группами организмов и основные направления эволюции.

В связи с вышесказанным основной целью данного пособия является создание у студентов представления об историческом развитии (филогенезе) систем органов в ряду беспозвоночных и позвоночных животных и о существовании связи вопросов индивидуального развития (онтогенеза) с историческим (филогенезом).

Конкретными вопросами, которые учебное пособие постарается раскрыть для студентов являются:

1. Роль и происхождение систем органов.

2. Закономерности эволюции покровов тела, скелета, нервной, кровеносной, выделительной, пищеварительной, дыхательной и мочеполовой систем органов.

3. Черты рекапитуляций филэмбриогенеза в эмбриональном развитии основных систем органов и связанные с этим пороки развития.

4. Разнообразие нарушений, возникающих во время эмбриогенеза, причины их возникновения и возможности медицины в исправлении этих нарушений.

Раздел: «Эволюция систем органов».

Глава 1.

Эволюция покровов тела.

1.1. Происхождение и функции покровов тела.

Эпидермис покровов тела образуется из эктодермы, а соединительная ткань кожи – из мезодермы.

Покровы тела выполняют следующие функции:

- защита от вредных воздействий среды;

- восприятие раздражений;

- участие в обмене веществ;

- покровы тела – дополнительный орган дыхания и выделения, а у членистоногих это наружный скелет.

1.2. Эволюция покровов тела у беспозвоночных животных.

Покровы тела у беспозвоночных животных образованы преимущественно эктодермой и ее производными. Так, кожно-мускульный мешок плоских червей состоит из покровной ткани – тегумента, который представляет собой многоядерную неклеточную структуру и трех слоев мышц – продольных, поперечных и дорзовентральных. Движения, осуществляемые ими, медленны и несовершенны. У турбеллярий тело покрыто ресничками, участвующими в движении.

Кожно-мускульный мешок круглых червей состоит из многослойной, эластичной и малорастяжимой кутикулы, гиподермы, представляющей собой единую цитоплазматическую массу, не разделенную на отдельные клетки и содержащую большое количество ядер, и одного слоя продольных и гладких мышц. Кутикула выполняет в основном защитную функцию. Мышцы располагаются в виде двух продольных тяжей – на брюшной и спинной сторонах тела. Их поочередное сокращения обеспечивает энергичные сгибательные и разгибательные движения и быстрое перемещение тела в пространстве.

Тело кольчатых червей покрыто кожно-мускульным мешком, состоящим из одного слоя эпителия и двух слоев мышц: наружного слоя кольцевых и внутреннего слоя, образованного продольными мышечными волокнами.

Таким образом, эволюция покровов тела у беспозвоночных шла от мерцательного эпителия турбеллярий, т.е. ресничных червей, выполняющих у них функцию примитивных органов движения, к плоскому, лишенному мерцательных выростов эпителию сосальщиков, ленточных, круглых и кольчатых червей.

Покровы тела членистоногих представлены хитинизированной кутикулой, защищающей органы от внешних вредных воздействий и представляющая собой наружный скелет, к которому прикрепляются обособленные мышцы, состоящие из поперечнополосатых мышечных волокон.

1.3. Эволюция покровов тела у хордовых животных.

У хордовых животных в коже присутствует два слоя: верхний – эктодермальный эпидермис и нижний – мезодермальный кориум или собственно кожа, или дерма.

Эволюция кожных покровов у хордовых шла по пути перехода от однослойного эпителия к многослойному, а также в изменении соотношения между слоями в сторону большего развития собственно кожи.

Для низших хордовых, в частности для бесчерепных, характерна слабая степень дифференцировки обоих слоев кожи. Эпидермис однослойный цилиндрический, ограниченный снаружи тонкой пористой кутикулой, содержащей одноклеточные слизистые железы. Под эпидермисом лежит тонкая опорная пластинка, а под ней слабовыраженный слой студенистой соединительной ткани, представляющей собственно кожу или дерму.

У высших хордовых животных, т.е. у позвоночных, покровы тела состоят не из однослойного, а из многослойного эктодермального эпидермиса и мезодермального волокнистого кориума, или собственно кожи. Эпидермис имеет два слоя. Клетки нижнего, так называемого камбиального, слоя служат для воспроизведения новых слоев клеток, а клетки верхнего слоя имеют защитную функцию. Верхний слой имеет многочисленные слизистые и другие железы, в нем у большинства наземных животных за счет ороговевающих клеток образуются роговые щитки, чешуйки, перья, волосы, ногти, когти, рога, копыта и т.д. В верхнем слое эпидермиса клетки дифференцируются, гибнут и слущиваются.