ОБРАЗОВАНИЕ МЕЗОДЕРМЫ

У всех животных, за исключением кишечнополостных, в связк с гаструляцией (параллельно с ней или на следующем этапе, обусловленном гаструляцией) возникает и третий зародышевый- пласт — мезодерма. Это совокупность клеточных элементов, залегающих между эктодермой и энтодермой, т.

е. в бластоцеле. Таким, образом, зародыш становится не двухслойным, а трехслойным. У высших позвоночных трехслойное строение зародышей возникает уже в процессе гаструляции, тогда как у низших хордовых и у всех других типов в результате собственно гаструляции образуется двухслойный эмбрион.
Вопросы о путях образования мезодермы у разных животных, издавна интересовали и сравнительных анатомов, и эмбриологов. В общем они могут считаться решенными, однако не в аспекте причин соответствующих морфогенетических процессов, а в плоскости формально-морфологического описания этих процессов.. Ьсли отвлечься от всех разнообразных деталей формирования- мезодермы у разных животных, можно установить два принципиально^ разных пути возникновения ее: телобластический, свой- ™™“и Protostomia, и энтероцельный, характерный для Deute- s а. у первичноротых во время гаструляции на границе- ежду эктодермой и энтодермой, по бокам бластопора, уже име- тся две большие клетки (или несколько таких клеток-тело-

Рис. 51. Грубая схема образования мезодермы у первичио- ротых (А) и вторичноротых (Б) (по В. М. Шимкевичу, 1925, модифицировано):
/ — эктодерма, 2 —• мезенхима, 3 — энтодерма, 4 — телобласт (Л) и целомическая мезодерма (5)
бластов), отделяющие от себя (вследствие делений) мелкие клетки (рис. 51,Л, рис. 69). Таким образом формируется средний пласт — мезодерма. Телобласты, давая новые и новые поколения клеток мезодермы, остаются на заднем конце зародыша. По этой причине такой способ образования мезодермы и называют тело- бластическим (от греч. telos — конец).
При энтероцельном способе совокупность клеток формирующейся мезодермы появляется в виде карманоподобных выступов первичного кишечника (выпячивание его стенок внутрь бласто- целя, рис. 51,Б, 4). Эти выступы, внутрь которых входят участки первичной кишечной полости, обособляются от кишечника и отделяются от него в виде мешочков. Полость мешочков превращается в целом, т. е. во вторичную полость тела, целомические мешки могут подразделяться на сегменты.
Такая характеристика способов возникновения среднего зародышевого листка не отражает всего многообразия вариаций и отклонений, строго закономерных для отдельных групп животных. Сходен с телобластическим, но лишь внешне, способ образования мезодермы не путем деления телобластов, а путем возникновения на краях бластопора непарного плотного зачатка (группы клеток), впоследствии разделяющегося на две симметричные полоски клеток. При энтероцельном способе зачаток мезодермы может быть парным или непарным; в одних случаях формируются два симметричных целомических мешка, а в других — сначала образуется один общий целомический мешок, впоследствии разделяющийся на две симметричные половины.
Уже говорилось о своеобразных процессах развития нематод и других животных, в отношении которых было бы искусственно применять понятие «зародышевые пласты»,— у них, минуя формирование клеточных зародышевых пластов, зачатки будущих органов обособляются в виде отдельных бластомеров.
Ввиду важности для эмбриологии в целом и для понимания процессов развития органов в следующей главе будет дан сравнительно-эмбриологический очерк процессов гаструляции у различных животных, внесены соответствующие коррективы в слишком упрощенные классические представления о зародышевых листках, в частности об энтероцельном способе образования мезодермы.

Гаструляция — это этап в развитии зародыша. Зародышевые пласты не являются чем-то обособленным друг от друга, их возникновение и дальнейшие изменения происходят благодаря взаимной зависимости частей эмбриона. Зародышевые пласты как совокупности клеток отличаются друг от друга не только своим положением в общей системе зародыша, но уже и некоторыми цитологическими особенностями. В то же время эксперименты убеждают, что их судьбу можно еще изменить, заставляя идти на «строительство» необычных для них клеточных систем и органов (см. гл. XI и XVII).
При нормальном развитии зародышей зародышевые пласты, взаимодействуя между собой под воздействием интегрирующих влияний зародыша как целого, продолжают дифференцироваться в определенном направлении, и каждый из них принимает участие в возникновении зачатков определенных органов и систем органов. Можно говорить о новом этапе в развитии зародышей — об органогенезе.
Во всем животном мире определенные органы берут начало от одного и того же зародышевого пласта. Исключения из этого закона, о которых будет сказано в дальнейшем, обусловлены изменениями в онтогенезе, в связи с теми или иными своеобразными путями эволюции животных. Их рассматривают как гомологичные образования в зародыше. О зародышевых пластах см. в гл. VII—IX.
Производные эктодермы. Большая часть клеток, составляющая наружный пйаст, размножаясь и соответственно дифференцируясь, так и остается на поверхности, принимая участие в развитии покровов тела. Из них формируются: наружный эпителий, кожные железы, поверхностный слой зубов, роговых чешуйят. д. Почти всегда -каждый орган развивается из клеточных элементов двух, а то и всех трех зародышевых пластов.

Например, кожа млекопитающих развивается из экто- и мезодермы.
Как правило, обширная часть первичной эктодермы (до трети и более всей поверхности зародышей амфибий) вследствие особых морфогенетических процессов «погружается» внутрь, под наружный эпителий, и дает начало всей нервной системе. У многих животных эктодерма на переднем и заднем концах тела впячивается по направлению к переднему и заднему концам развивающегося из энтодермы кишечника (средняя кишка). Впячения эти прорываются в полость средней кишки и образуют stomodeum (передняя кишка) и proctodeum (задняя кишка).
Производные энтодермы. Внутренний зародышевый пласт, дифференцируясь сопряженно с другими частями зародыша, развивается в эпителий средней кишки и ее пищеварительные железы. Развитие эпителия дыхательной системы (жаберного отдела и

легких) у разных позвоночных прослежено не одинаково полно и не столь еще ясно в деталях. Бесспорно, что этот эпителий развивается из переднего отдела кишечника. Однако нельзя категорически сказать, что он весь энтодермального происхождения, так
как в его происхождении несомненно участвует клеточный материал прехордальной пластинки (см. с. 126 и др.).
Производные мезодермы. Все остальные, не перечисленные до этого органы развиваются из мезодермы: все мышечные ткани, где бы они ни находились (стенка тела, кишечника и других образований), все виды соединительной, хрящевой и костной тканей, каналы выделительных органов, перитонеум полости тела, кровеносная система, часть тканей яичников и семенников. При развитии соответствующих органов происходит и специфическая диф- ференцировка клеточных элементов мезодермы. У большинства животных средний пласт появляется не только в виде совокупности клеток, образующих компактный эпителиеподобный слой, т. е. собственно мезодерму, но и в виде рыхлого комплекса разрозненных, амебоподобных клеток. Эта часть мезодермы называется мезенхимой. Мезодерма и мезенхима отличаются друг от друга по своему происхождению, между ними нет прямой связи, они не гомологичны. Мезенхима большей частью эктодермального происхождения, начало же мезодерме дает энтодерма. У позвоночных, однако, мезенхима в меньшей своей части эктодермального происхождения, основная же масса мезенхимы имеет общее с остальной мезодермой происхождение. У многих животных со спиральным дроблением мезенхима появляется еще в ходе дробления. У иглокожих источником мезенхимы являются микромеры и энтодерма. Клетки дна формирующегося первичного кишечника мигрируют внутрь бластоцеля.
Несмотря на отличное от мезодермы происхождение, мезенхима может рассматриваться как часть среднего листка. Она играет большую роль в формировании личинки и дефинитивных органов.
Для уяснения разбираемых в дальнейшем вопросов требуется иметь представление о важном образовании — целоме, вторичной полости тела. У всех животных, которым свойствен целом, начало полым целомическим мешкам дает мезодерма. Было уже сказано, что при энтероцельном происхождении мезодермы целомические мешки образуются путем изменения, дифференцирования карманоподобных выпячиваний первичного кишечника. При телобла- стическом и ему подобном способах, когда образуются мезодер- мальные тяжи, внутри них появляется щель, превращающаяся в конце концов в целом. Целомические мешки формируются симметрично по бокам кишечника. Стенка каждого целомического мешка, обращенная в сторону кишечника, называется спланхно- плеврой. Стенка же, обращенная в сторону эктодермы зародыша, называется соматоплеврой.
Таким образом, в ходе развития зародыша формируются раз-

Рис. 52. Схема органогенеза зародышей высших позвоночных (по К. Уоддингтону; 1957):
/ — нервная трубка, 2 — сомит, 3 — хорда, 4 — кишка, 5 — боковая мезодерма, в —целом, 7 —эпидермис, в — глотка, 9 — жаберные щели, 10 — глазной пузырь, 11 — мозг
личные полости, имеющие важное морфогенетическое или функциональное значение. Сначала появляется полость Бэра, превращающаяся в первичную полость тела — бластоцель, затем в связи с процессами гаструляции возникает гастроцель (или гастральная полость), наконец, у многих животных — целом. При образовании гастроцеля и целома бластоцель все более уменьшается, так что от бывшей первичной полости тела остаются лишь щели в промежутках между стенками кишки и целома. Эти щели у некоторых животных превращаются в полости кровеносной системы. Гастроцель со временем превращается в полость средней кишки.
При энтероцельном способе обособления мезодермы и целома за счет гастроцеля, кроме того, возникает н вторичная полость тела.
Процессы гаструляции непосредственно приводят к периоду органогенеза. У одних животных закладываются органы и системы органов, приобретающие постепенно дефинитивное значение, а у других животных формируются сначала органы, свойственные личинке, затем совершается метаморфоз (см. гл. X) и происходят процессы формирования дефинитивных органов взрослого организма.
В связи с отсутствием единого плана в строении эмбрионов всех беспозвоночных невозможно дать схему абстрактного эмбриона беспозвоночного животного. Схема же позднего эмбриона позвоночного животного изображена на рис. 52.

Еще по теме ОБРАЗОВАНИЕ МЕЗОДЕРМЫ:

1. Образование льда Вертикальная циркуляция и образование льда в пресной воде
2. 7.5.3. Образование органов и тканей
3. Образование Вселенной
4. 2. Образование зуба
5. ОБРАЗОВАНИЕ И ОКИСЛЕНИЕ ВОДОРОДА
6. Втотеза образования магнитных полей планет
7. ОБРАЗОВАНИЕ И РАЗЛОЖЕНИЕ ГУМУСА
8. ОБРАЗОВАНИЕ И ОКИСЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРОДА
9. ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ БОЛОТ И ИХОСОБЕННОСТИ
10. 14* Образование видов и остальных таксонов
11. Образование льда в морской воде