А – поперечный срез (х8); Б – строение стенки желточного мешка (х40)

Препарат 19. Зародыш форели с желточным мешком. Поперечный срез. Гематоксилин-пикрофуксин.

На препарате представлен зародыш форели на этапе продвинутого органогенеза и полностью сформированного желточного мешка. Срез произведен в средней части зародыша на уровне спинного плавника. Нужно сориентировать его так, чтобы тело зародыша находилось над желтком. По его средней линии заметна нервная трубка в виде округлого образования с толстыми стенками и довольно узкой вертикальной щелью (невроцелем). Над ней располагается зачаток спинного плавника. Под нервной трубкой находится заметно превосходящая ее в диаметре хорда. Под хордой располагается полость дефинитивного кишечника, широко открытая в сторону желтка, покрытого желточным мешком. Справа или слева (в зависимости от расположения среза) к кишечнику прилегает зачаток печени. Сужение между телом зародыша и желточным мешком – желточный стебелек. В области желточного стебелька проходит граница между зародышевыми и внезародышевыми листками. Стенка желточного мешка образована всеми тремя закладками. Эктодерма желточного мешка однослойная, представлена эпителиальными покровными и бокаловидными клетками, выполняет защитную функцию. Мезодерма образует густую сеть кровеносных сосудов, которые на срезе выглядят как полости, заполненные форменными элементами. Сосуды выполняют транспортную и дыхательную функцию. Кроме того, внезародышевая мезодерма выступает в роли кроветворного органа. Желточная энтодерма, представленная синцитиальным слоем, ферментирует желток и всасывает питательные вещества.

Задание: Изучить препарат при малом увеличении (х8) и зарисовать его. Затем изучить гистологическое строение стенки желточного мешка при большом увеличении (х40), выделить на рисунке фрагмент стенки желточного мешка и зарисовать рядом его строение в деталях крупным планом.

Рис. 1. Поперечный срез зародыша форели с желточным мешком на уровне спинного плавника. Гематоксилин-пикрофуксин.

А – поперечный срез (х8); Б – строение стенки желточного мешка (х40).

Обозначения: 1- эктодерма зародыша; 2 – зачаток спинного плавника; 3 – нервная трубка с невроцелем; 4 – хорда; 5 – миомеры; 6 – полость кишечника; 7 – кишечная энтодерма; 8 – зачаток печени; 9 – желточный стебелек; 10 – желток; 10 – стенка желточного мешка; 11 – внезародышевая эктодерма; 12 – сосуды внезародышевой мезодермы; 13 – желточная энтодерма.

II. У куриного эмбриона, как у представителя амниот, образуется четыре внезародышевых оболочки, которые выполняют в процессе развития жизненно важные функции, но почти не участвуют в формировании тела зародыша. В образовании каждой из них задействованы два зародышевых листка: амнион и сероза представлены эктодермой и париетальным листком мезодермы, а желточный мешок и аллантоис – энтодермой и висцеральным листком мезодермы.

На ранних стадиях развития тело зародыша еще не имеет четких границ и, соответственно, невозможно точно определить, где кончаются зародышевые листки и начинаются внезародышевые. Эти границы устанавливаются по мере образования складок, которые как бы «подсекают» зародыш и отделяют его тело от желтка. Сначала (в конце первых суток инкубации) образуется головная складка (см. описание предыдущих препаратов), затем, по бокам зародыша возникают парные туловищные складки, а на третий день развития появляется хвостовая складка. Эти складки, углубляясь и сближаясь, отделяют тело зародыша от желтка и формируют желточный стебелек, через проток которого средняя кишка эмбриона открывается в формирующийся желточный мешок. Желточный стебелек и является теперь четкой границей между зародышевыми и внезародышевыми листками

Желточный мешок начинает свое формирование первым из внезародышевых оболочек. Обрастание желтка внезародышевыми энтодермой и висцеральным листком мезодермы (спланхноплеврой) начинается на первые сутки инкубации, на пятые сутки желточный мешок покрывает желток почти целиком (в отличие от рыб замкнутого мешка у птиц не образуется), а на 19-й день его остатки обычно уже находятся внутри стенок тела. Следует отметить, что желток не переводится в кишечник непосредственно по желточному протоку. В спанхноплевре развивается густая сеть кровеносных сосудов, ферменты энтодермы переводят желток в растворимую форму, и с кровью эти вещества поступают в организм зародыша через желточные вены (см. описание предыдущих препаратов).

Амнион и сероза (хорион) тесно связаны по своему происхождению и возникают одновременно. Первые признаки образования амниона появляются у куриных зародышей после 30-ти часов инкубации: в области головы внезародышевая эктодерма и париетальный листок мезодермы (соматоплевра) образуют головную амниотическую складку, край которой имеет форму полумесяца и к 40-му часу обрастает голову зародыша наподобие двуслойного колпака. Ее свободный край, распространяясь в каудальном направлении, покрывает все большую часть зародыша. Из направленных в сторону хвоста концов этой складки по обе стороны зародыша формируются боковые складки амниона. На третьи сутки формируется хвостовая складка амниона. Все эти складки сходятся над зародышем и сливаются послойно. При этом из внутренних слоев складки образуется амнион, в полости которого (выстланной эктодермой) оказывается зародыш. Это происходит на 5-й день инкубации. Наружные же слои, продолжая обрастать не только зародыш, но и желточный мешок, а также белок и формирующийся позднее аллантоис, превращаются в серозу. Серозная оболочка обрастает зародыш с желтком и всеми оболочками на 13-й день инкубации. Полость между слоями соматоплевры амниона и серозы – экзоцелом.

Аллантоис появляется в конце третьего дня инкубации и отличается от предыдущих оболочек тем, что возникает внутри самого зародыша (из выроста вентральной стенки задней кишки). Его узкая проксимальная часть (аллантоисная ножка) остается внутри зародыша на всем протяжении развития, но дистальная часть выходит в экзоцелом (это происходит через сутки). С 4-го по 10-й день инкубации аллантоис быстро увеличивается и в конечном счете окружает зародыш и желточный мешок, образуя аллантоисный пузырь. Во время этого процесса мезодермальный слой аллантоиса (спланхноплевра) сливается с мезодермальным слоем серозы (соматоплеврой), и в этом двойном слое мезодермы развивается чрезвычайно мощная сеть кровеносных сосудов, с помощью которых аллантоис выполняет свою главную функцию – снабжает зародыша кислородом и удаляет углекислый газ (благодаря близкому расположению пористой скорлупы). Так образуется хориоаллантоис. Он связан с зародышем пупочными венами и артериями, проходящими через желточный стебелек.Кроме того, аллантоис служит местом накопления продуктов метаболизма сначала в виде мочевины, а позднее – мочевой кислоты.

Перед вылуплением цыпленка все эти оболочки подвергаются обратному развитию: амниотические складки вновь расходятся, начиная с головной части, и сползают с тела цыпленка, остатки желточного мешка втягиваются внутрь кишечника, аллантоис и сероза отсыхают.

В ходе развития взаимоотношения и роль внезародышевых оболочек меняются. Это дало основание выделить (с учетом особенностей его обменных процессов) следующие стадии развития куриного зародыша (Третьяков, Попов, см.: Иванов, Ковальский,1976):

1.Стадия латебрального питания (до 30–36-го часа инкубации). Кровообращение отсутствует. Зародыш в кислороде не нуждается, питается белком ближайшей к нему части желтка – латебры. Источник энергии – гликоген. Продукт экскреции зародыша – аммиак.

2. Стадия желточного питания (30–36-й часы – 7–8-й дни инкубации). После 30-го часа начинает биться сердце, формируется желточный мешок с его сосудами. Основной источник питания – желток. Его объем увеличивается за счет поступления воды из белка. Запас гликогена исчерпывается. Кислород поступает в ограниченном количестве. Включается в работу печень, формируются все остальные органы зародыша. Продукт экскреции – мочевина.

3. Стадия дыхания атмосферным кислородом и питания белком яйца (7–8-й – 18–19-й дни инкубации). Сильное развитие аллантоиса и серозы с их сетью кровеносных сосудов, прилежащих к подскорлуповым оболочкам. Обильное снабжение кислородом (так называемое аллантоидное дыхание), питание желтком постепенно (с 8-го по 12-й день) заменяется использованием уплотнившегося белка яйца (особенно интенсивно это происходит между 13-м и и 16-м днями развития). Усиление минерального обмена за счет растворения скорлупы. Продукт экскреции – мочевая кислота, значительно менее вредная для зародыша, чем аммиак и мочевина.

4. Стадия потребления кислорода воздушной камеры яйца (18-й – 20-й дни инкубации). Начинается обратное развитие аллантоиса, вследствие чего возникает дефицит кислорода. Цыпленок проклевывает внутренний листок подскорлуповой оболочки и начинает дышать воздухом воздушной камеры, т.е. переходит к легочному типу дыхания. Включается малый круг кровообращения, в сосудах появляется чисто артериальная кровь, и обменные процессы усиливаются.

5. Стадия вылупления(20-й –21-й дни инкубации). Питание кишечное, за счет втянувшегося в брюшную полость желтка (его остатков хватает до 6-го дня после вылупления, что позволяет цыпленку приспособиться к самостоятельному существованию). Дыхание легочное. Все зародышевые оболочки отмирают. Цыпленок проклевывает скорлупу и выходит наружу.

Переходы от одной стадии к другой критичны для развития, так как происходит смена способов питания и дыхания. В это время зародыши наименее стойки к внешним воздействиям. Критические периоды для развития куриных зародышей:

· 2–3-й дни инкубации (переход от латебрального питания к желточному). Если вовремя не разовьются сосуды желточного мешка, зародыш погибнет, так как только на этот срок ему хватит запасов латебры;

· 8–9-й дни инкубации (переход от желточного питания к питанию белком и к аллантоидному дыханию);

· 19–20-й дни (переход от аллантоидного дыхания к дыханию кислородом воздушной камеры). В каждый из этих периодов возможна массовая гибель зародышей при воздействии каких-либо факторов. Например, недостаток витамина Е приводит к недоразвитию желточных сосудов со всеми вытекающими последствиями.