о чем свидетельствует наличие у зародыша человека признаков характерных для рыб земноводных рептилий
Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их родства.
Тема: Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их родства.
Цель : Рассмотреть и выявить черты сходства и отличия зародышей позвоночных на разных стадиях развития
Краткие теоретические сведения
Эмбриология — наука об индивидуальном развитии организмов.
В 1828 г. Карл фон Бэр сформулировал закономерность, которую называют Законом Бэра:
«Чем более ранние стадии индивидуального развития сравниваются, тем больше сходства удается обнаружить».
II закон – «Биогенетический закон». (Закон Геккеля-Мюллера)
«Каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом».
1.Прочитайте статью « Данные эмбриологии»
Легко установить родство между организмами при сравнении их эмбриональных стадий развития.
Оказывается. Любой организм в своём индивидуальном развитии повторяет стадии развития предковых форм.
В эмбриогенезе у всех позвоночных закладывается хорда, которая у ланцетника остаётся на всю жизнь, а у всех позвоночных в дальнейшем замещается позвоночником.
В возрасте нескольких недель зародыши человека и других млекопитающих обнаруживают многие черты сходства с рыбами.
По бокам шейного и головного отделов развиваются жаберные борозды. Кровеносная система сходна с характерной для рыб: двухкамерное сердце, хвостовая артерия, кровеносные сосуды в составе шести дуг аорты, подходящие к жаберным дужкам. А также общая форма тела зародыша, хвост, жаберные борозды, нитевидное продолжение заднего отдела спинного мозга.
На следующей стадии наблюдается сходство с земноводными: сюда относятся плавательные перепонки, развивающиеся между пальцами у человеческого зародыша. В нижней части стенки живота человека унаследованы от земноводных сухожильные перетяжки прямых мышц, седалищную артерию (ветвь нижней ягодичной артерии, унаследованную от древних амфибий).
У некоторых взрослых людей можно обнаружить в скелете запястья свободную центральную косточку, характерный признак строения земноводных предков.
В обонятельном отделе человек унаследовал от земноводных часть, называемую якобсоновым органом: он развивается к пятому месяцу утробной жизни в виде канала, идущего из носовой полости в ротовую. Хотя в конце утробного развития этот орган и редуцируется, но его все же можно найти у взрослого человека в виде короткого, слепо оканчивающегося канальца, к которому подходят окончания специальных нервов.
И наконец, остаток мигательной перепонки в виде так называемой полулунной складки, во внутреннем углу глаза. Этой складке соответствует хорошо развитая у современных земноводных, пресмыкающихся и птиц мигательная перепонка. Среди млекопитающих мигательная перепонка подверглась сильной редукции, особенно у китообразных и большинства приматов, но значительно развита, например, у кроликов, кошек и некоторых обезьян.
От пресмыкающихся человек унаследовал ряд признаков, которые обнаруживаются преимущественно в утробный период, например, в развитии головного мозга, в строении и характере причленения конечностей у плода нескольких месяцев.
О родстве человека с низшими млекопитающими свидетельствуют и другие примитивные черты, обнаруживающиеся в его онтогении. Например, у человеческого шестинедельного зародыша формируются зачатки нескольких пар молочных желез вдоль млечных линий. По всему телу (кроме ладоней и подошв) развивается довольно густой, хотя и мелкий волосяной пушок (лануго). В ротовой полости на мягком нёбе образуются валики, характерные для обезьян, хищных и других млекопитающих.
В возрасте 1,5-3 месяцев заметно выражен хвостовой отдел, в котором можно обнаружить и конечный отдел зачаточного позвоночного столба с 8-9 закладками позвонков. К концу этого срока наружный отдел хвоста редуцируется. Во внутреннем участке хвостового отдела сохраняется 4 (от 6 до 2) позвонка, сросшись, образуют копчик.
Сходство с зародышами антропоидов сохраняется наибольшее время. В процессе развития зародыша общие признаки, присущие типам и классам животных, проявляются раньше, чем особенности рода и вида. Эта закономерность является общей в развитии зародышей позвоночных животных и получила название биогенетического закона. Сходство на ранних стадиях развития зародыша человека и животных объясняется тем, что человек прошел сложный путь исторического развития, продолжавшийся миллионы лет. Этот путь в основных чертах отражается в развитии человеческого зародыша.
Таким образом, в процессе индивидуального развития каждый вид повторяет своё историческое развитие.
2.Запишите этапы развития человека.
3. Рассмотрите рисунок
4.Результаты анализа черт сходства и отличия занесите в таблицу.
Таблица: Черты сходства и отличия зародышей позвоночных на разных стадиях развития
Практическая работа по биологии на тему»»Признаки сходства зародышей человека и других позвоночных
Практическое занятие № 5
Тема: Выявление и описание признаков сходства зародышей человека и других позвоночных как доказательство их родства.
Цель : Рассмотреть и выявить черты сходства и отличия зародышей позвоночных на разных стадиях развития
Оборудование: Плакаты, таблицы
Краткие теоретические сведения
Эмбриология — наука об индивидуальном развитии организмов .
В 1828 г. Карл фон Бэр сформулировал закономерность, которую называют Законом Бэра:
«Чем более ранние стадии индивидуального развития сравниваются, тем больше сходства удается обнаружить».
II закон – «Биогенетический закон». (Закон Геккеля-Мюллера)
«Каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом».
1.Прочитайте статью « Данные эмбриологии»
Легко установить родство между организмами при сравнении их эмбриональных стадий развития.
Оказывается. Любой организм в своём индивидуальном развитии повторяет стадии развития предковых форм.
В эмбриогенезе у всех позвоночных закладывается хорда, которая у ланцетника остаётся на всю жизнь, а у всех позвоночных в дальнейшем замещается позвоночником.
В возрасте нескольких недель зародыши человека и других млекопитающих обнаруживают многие черты сходства с рыбами.
По бокам шейного и головного отделов развиваются жаберные борозды. Кровеносная система сходна с характерной для рыб: двухкамерное сердце, хвостовая артерия, кровеносные сосуды в составе шести дуг аорты, подходящие к жаберным дужкам. А также общая форма тела зародыша, хвост, жаберные борозды, нитевидное продолжение заднего отдела спинного мозга.
На следующей стадии наблюдается сходство с земноводными : сюда относятся плавательные перепонки, развивающиеся между пальцами у человеческого зародыша. В нижней части стенки живота человека унаследованы от земноводных сухожильные перетяжки прямых мышц, седалищную артерию (ветвь нижней ягодичной артерии, унаследованную от древних амфибий).
У некоторых взрослых людей можно обнаружить в скелете запястья свободную центральную косточку, характерный признак строения земноводных предков.
В обонятельном отделе человек унаследовал от земноводных часть, называемую якобсоновым органом : он развивается к пятому месяцу утробной жизни в виде канала, идущего из носовой полости в ротовую. Хотя в конце утробного развития этот орган и редуцируется, но его все же можно найти у взрослого человека в виде короткого, слепо оканчивающегося канальца, к которому подходят окончания специальных нервов.
И наконец, остаток мигательной перепонки в виде так называемой полулунной складки, во внутреннем углу глаза. Этой складке соответствует хорошо развитая у современных земноводных, пресмыкающихся и птиц мигательная перепонка. Среди млекопитающих мигательная перепонка подверглась сильной редукции, особенно у китообразных и большинства приматов, но значительно развита, например, у кроликов, кошек и некоторых обезьян.
От пресмыкающихся человек унаследовал ряд признаков, которые обнаруживаются преимущественно в утробный период, например, в развитии головного мозга, в строении и характере причленения конечностей у плода нескольких месяцев.
О родстве человека с низшими млекопитающими свидетельствуют и другие примитивные черты, обнаруживающиеся в его онтогении. Например, у человеческого шестинедельного зародыша формируются зачатки нескольких пар молочных желез вдоль млечных линий. По всему телу (кроме ладоней и подошв) развивается довольно густой, хотя и мелкий волосяной пушок (лануго). В ротовой полости на мягком нёбе образуются валики, характерные для обезьян, хищных и других млекопитающих.
В возрасте 1,5-3 месяцев заметно выражен хвостовой отдел, в котором можно обнаружить и конечный отдел зачаточного позвоночного столба с 8-9 закладками позвонков. К концу этого срока наружный отдел хвоста редуцируется. Во внутреннем участке хвостового отдела сохраняется 4 (от 6 до 2) позвонка, сросшись, образуют копчик.
Сходство с зародышами антропоидов сохраняется наибольшее время. В процессе развития зародыша общие признаки, присущие типам и классам животных, проявляются раньше, чем особенности рода и вида. Эта закономерность является общей в развитии зародышей позвоночных животных и получила название биогенетического закона. Сходство на ранних стадиях развития зародыша человека и животных объясняется тем, что человек прошел сложный путь исторического развития, продолжавшийся миллионы лет. Этот путь в основных чертах отражается в развитии человеческого зародыша.
Таким образом, в процессе индивидуального развития каждый вид повторяет своё историческое развитие.
2.Запишите этапы развития человека.
Развитие начинается с оплодотворения.
Возникшая зигота дробится.
Образуются стадии: морула, бластула, гаструла.
Половая система человека
В половом размножении принимают участие два организма — мужской и женский. Помимо внешних признаков, отличающих их друг от друга, они различаются также строением половых органов, в которых вырабатываются разные половые клетки: женские — яйцеклетки и мужские — сперматозоиды. Во всех соматических клетках человеческого организма (в клетках тела) содержится по 46 хромосом. Участки хромосом — гены управляют деятельностью и каждой отдельной клетки, и всего организма.
При оплодотворении половина хромосом приходит от материнского организма (в яйцеклетке) и половина от отцовского (в сперматозоиде), т. е. в ядре соматической клетки все хромосомы парные. Причем хромосомы каждой пары отличаются от других хромосом. Такие парные, одинаковые по форме и размеру хромосомы, несущие одинаковые гены, называют гомологичными. Одна из гомологичных хромосом является копией материнской хромосомы, а другая — копией отцовской. Хромосомный набор, представленный парными хромосомами, называют двойным или диплоидным и обозначают 2n.
При образовании половых клеток от каждой пары гомологичных хромосом в яйцеклетку или сперматозоид попадает только одна хромосома, поэтому половые клетки содержат одинарный, или гаплоидный, набор хромосом (1n).
22 пары хромосом одинаковы у мужчин и у женщин, это аутосомы, 23-я пара — это половые хромосомы.
Половые хромосомы у женщины одинаковы, их называют Х-хромосомами, у мужчин имеются одна Х-хромосома и одна У-хромосома.
В яйцеклетке всегда содержится половая Х-хромосома, а в сперматозоиде с равной вероятностью может быть или Х-хромосома, или У-хромосома. Если при слиянии половых клеток в зиготе соединяются две Х-хромосомы, рождается девочка, если X и У — мальчик.
Мужская половая система включает в себя яички (семенники) с придатками, семявыносящие протоки, половой член (пенис) и ряд других желез. Самая крупная из них — предстательная железа, или простата. Железы принимают участие в образовании семенной жидкости.
Мужские половые клетки — сперматозоиды образуются в яичках. Эти клетки имеют головку с крупным ядром, шейку и длинный хвостик. Хвостик обеспечивает подвижность сперматозоида. Накапливаются сперматозоиды в придатках яичек. Отсюда они выводятся во время половых контактов или поллюции (непроизвольного семяизвержения).
Женская половая система состоит из наружных и внутренних половых органов. Внутренние органы расположены в полости малого таза. К внутренним половым органам относятся яичники, маточные трубы и матка.
Женские половые клетки (яйцеклетки) образуются в яичниках. Это довольно крупная (до 150 мкм) клетка округлой формы. Ее цитоплазма содержит большое количество питательных веществ. Развитие яйцеклеток длится примерно 28 суток. Этот процесс происходит в особом пузырьке — фолликуле. На определенной стадии созревания яйцеклетки пузырек лопается, и яйцеклетка попадает в брюшную полость, а из нее — в маточную трубу. Созревающая яйцеклетка не способна самостоятельно двигаться по маточным трубам. Ее проталкивают по направлению к матке ворсинки ресничного эпителия, выстилающего маточные трубы изнутри.
Оплодотворение и развитие за родыша. Вы уже знаете, что слияние яйцеклетки и сперматозоида называют оплодотворением. Обычно оно происходит в маточной трубе. В результате оплодотворения образуется зародышевая клетка — зигота. В ней восстанавливается двойной набор хромосом, она несет половину хромосом отцовского и половину хромосом материнского организма.
Зародышевая клетка многократно делится — образуется зародыш. Он имеет вид полого многоклеточного шарика, который перемещается в матку и внедряется в ее слизистую оболочку.
Со временем, по мере роста зародыша, из окружающих его оболочек и сосудов слизистой оболочки матки образуется плацента (детское место), через которую осуществляется питание зародыша. Плацента имеет форму диска диаметром около 20 см и толщиной около 5 см. В ней соприкасаются, не сливаясь друг с другом, кровеносные сосуды матери и зародыша. Через плаценту происходит снабжение зародыша питательными веществами, кислородом. Она также защищает зародыш от чужеродных веществ. А вот алкоголь, никотин, наркотики, некоторые лекарственные препараты могут проникать через плаценту и оказывать вредное и даже губительное воздействие на зародыш. Поэтому беременной женщине абсолютно противопоказаны курение и прием алкоголя, а назначение и прием лекарств должны проводиться под контролем врача.
Связь плаценты с организмом зародыша происходит через пупочный канатик.
Зародыш не сразу становится похожим на человека. В процессе развития у него появляются многие признаки, характерные для наших очень дальних предков — например, жаберные дуги и щели, типичные для рыб, хвост, напоминающий хвост рептилий. К моменту рождения эти органы исчезают, рассасываются.
Развитие зародыша (плода) продолжается 40 недель и происходит в теле матери. Это состояние женщины, от момента оплодотворения яйцеклетки до рождения ребенка, называется беременностью. Это очень ответственный период, когда происходит перестройка жизнедеятельности всего организма будущей матери.
Будущая мать должна следить за состоянием своего здоровья, неукоснительно соблюдать правила личной гигиены и режим питания, находиться под тщательным медицинским наблюдением.
Яйцеклетки и сперматозоиды
Сперматозоиды были открыты в 1677 г. учеником изобретателя первого микроскопа Антони ван Левенгука Людвигом ван Хаммом. Именно он принес учителю емкость со спермой, утверждая, что увидел в сперме под микроскопом маленькие движущиеся существа. Исследовав сперму, Левенгук послал в Королевское научное общество сообщение об открытии сперматозоидов. Однако для чего оыи нужны, узнали лишь через много лет. Строение сперматозоида и яйцеклетки изучали достаточно долго и не сразу поняли, как они устроены. Первые ученые-микроскописты даже разделились на два лагеря: одни считали, что в яйцеклетке спрятан мельчайший человечек, который может начать развиваться только после того, как яйцеклетка будет простимулирована сперматозоидом. Другие уверяли, что яйцеклетка — это что-то вроде инкубатора, а маленький человечек находится в сперматозоиде, который и приносит его в яйцеклетку для роста и развития. Тот факт, что сперматозоиды нужны для оплодотворения яйцеклетки, был окончательно установлен только в XIX в.
Половое созревание
В период полового созревания и мальчики, и девочки очень быстро растут и прибавляют в весе. Так, в этот период рост за год может увеличиться сантиметров на 20! Увеличивается размер внутренних органов, возрастает давление крови. Все это требует больших затрат энергии. Кроме того, бурно развивающемуся организму нужен кальций для растущих костей, железо для гемоглобина крови и многое другое. Иногда кости рук и ног удлиняются так быстро, что мышцы не успевают вырасти параллельно с ними, растягиваются, и это может вызвать болезненные, но не опасные судороги.
Проверьте свои знания
Подумайте
О чем свидетельствует наличие у зародыша человека признаков, характерных для рыб, земноводных, рептилий?
Органы размножения мужчины — яички с придатками, семявы-носящие протоки, железы. К внутренним половым органам женщины относятся: яичники, маточные трубы и матка. Развитие зародыша начинается с оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом. Зародыш развивается в матке. Контакт матери и плода осуществляется через плаценту.
Кистеперые рыбы появились 406-360 млн. лет назад и вымерли около 70 млн. лет назад, считают ученые. Их ископаемые остатки обнаружены в морских и пресных водах по всей планете. Из отряда кистеперых рыб ученые выделяют 17 семейств. Рыбы имели длину от 7 см до 5 метров, были малоподвижны. Кистеперые рыбы имели многочисленные конические зубы, что выдает в них серьезных хищников.
Большую часть времени кистеперые рыбы проводили на дне, по которому передвигались при помощи плавников.
Современные ученые полагают, что от пресноводных кистеперых произошли первые земноводные, которые вышли на сушу и дали начало земным позвоночным животным. Такая версия выхода живых существ из моря на сушу в научном мире не однозначная и не бесспорная, но то, что ряд кистепёрых рыб, например, тиктаалик – Tiktaalik, имели ряд переходных признаков, сближающих их с земноводными – это доказанный факт. Пресноводные кистеперые, например, имели двойное дыхание: жаберное и легочное.
Наука высоко оценивала заслуги кистеперых в эволюции земных животных: бегали по дну мирового океана, преобразовались, включили «второе дыхание», вышли на берег и дали шанс нам, сухопутным. Но, подарив сухопутную жизнь другим существам, сами, как динозавры, вымерли.
У латимерии 7 плавников, 6 из них – сильные, крепкие, хорошо развиты, напоминают конечности (лапы). Во время передвижения латимерия становится на эти парные плавники и, перебирая 6 из них – сильные, крепкие, хорошо развиты, напоминают конечности (лапы). Во время передвижения латимерия становится на эти парные плавники и, перебирая ними как лапами, перемещается. Впрочем, латимерии ведут малоподвижный образ жизни, находясь почти все время на дне морском.