Во время эмбрионального развития любого животного осуществляются важнейшие процессы формирования новых особей. Любой сбой или ошибка в этот период может нанести серьезный ущерб потомству, вплоть до гибели нерожденного.
Эмбриональное развитие рыб хорошо известно благодаря тому, что их икра прозрачна и весь процесс можно наблюдать снаружи с помощью таких инструментов, как увеличительное стекло. В этой статье на нашем сайте мы научим вас некоторым понятиям об эмбриологии и, в частности, как происходит эмбриональное развитие рыб
Основы эмбриологии
Чтобы углубиться в эмбриональное развитие рыб, мы должны сначала узнать некоторые основные понятия эмбриологии, такие как типы икры и фазы, составляющие раннее эмбриональное развитие.
Мы можем найти различные типы яиц, в зависимости от того, как распределен желток и сколько он содержит. Начнем с того, что яйцеклеткой будем называть клетку, полученную в результате союза яйцеклетки и сперматозоида, а желтком совокупность питательных элементов, которая находится внутри яйцеклетки и послужит пищей для будущего зародыша.
Виды яиц по организации желтка внутри:
- Изолецитные яйца: Желток равномерно распределен по внутренней части яйца. Типично для пористых животных, кишечнополостных, иглокожих, немертин и млекопитающих.
- Телоцитарные яйца: желток смещен в сторону области яйца, противоположной месту, где будет развиваться эмбрион. Из этих видов яиц развиваются большинство животных, например моллюски, рыбы, амфибии, рептилии, птицы и т.д.
- Яйца центроцитов: желток окружен цитоплазмой, а она, в свою очередь, окружает ядро, которое даст начало эмбриону. Встречается у членистоногих.
Виды яиц по количеству желтка:
- Олигоцитарные яйца: они маленькие и содержат мало желтка.
- Яйца Mesolecito: среднего размера с умеренным количеством желтка.
- Яйца Macrolecithus: это крупные яйца с большим количеством желтка.
Типичные фазы эмбрионального развития
- Сегментация: на этой фазе происходит ряд клеточных делений, которые увеличивают количество клеток, необходимых для второй фазы. Он заканчивается в состоянии, называемом бластулой.
- Гаструляция: происходит реорганизация клеток бластулы, в результате которой образуются бластодермы (примитивные зародышевые листки), которые представляют собой эктодерму, энтодерму, и, у некоторых животных, мезодерму.
- Дифференциация и органогенез: ткани и органы формируются из зародышевых слоев, устанавливая структуру новой особи.
Связь между развитием и температурой
Температура тесно связана со временем инкубации икры рыб и их эмбриональным развитием (то же самое происходит и у других видов животных). Обычно существует оптимальный температурный диапазон для инкубации, который варьируется примерно на 8ºC.
Яйца, инкубированные в этом диапазоне, будут иметь больше шансов на развитие и вылупление. Аналогично, те яйца, которые инкубировались в течение длительного периода времени при экстремальных температурах (за пределами оптимального диапазона вида), будут иметь более низкую вероятность вылупления и, если они это сделают, врожденные особи могут страдать от серьезных аномалий
Стадии эмбрионального развития рыб
Теперь, когда вы знаете основные понятия эмбриологии, мы углубимся в эмбриональное развитие рыб. Рыбы являются телолецитальными, то есть происходят из телолецитальных яиц, у которых желток смещен в область яйца.
Зиготическая фаза
Вновь оплодотворенная яйцеклетка остается в зиготном состоянии до первого деления, приблизительное время, когда происходит это дробление, зависит от вида и температура среды. У рыбок данио рерио (наиболее часто используемых в исследованиях рыб) первое дробление происходит примерно через 40 минут после оплодотворения. Хотя кажется, что в этот период не происходит никаких изменений, внутри яйца происходят решающие для последующего развития процессы.
Фаза сегментации
Яйцеклетка вступает в фазу дробления, когда происходит первое деление зиготы. У рыб сегментация меробластическая, потому что деление не проходит полностью через яйцо, так как этому препятствует желток, а ограничивается участком, где он находится эмбрион Первые деления вертикальные и горизонтальные по отношению к зародышу, они очень быстрые и синхронные. Они дают начало скоплению клеток, сидящих на желтке, составляющих дисковидную бластулу
Фаза гаструляции
Во время фазы гаструляции происходит перестройка клеток дискоидальной бластулы посредством морфогенетических движений, то есть информация, содержащаяся в ядрах различных уже сформированных клеток, он транскрибируется таким образом, что заставляет клетки приобретать новую пространственную конфигурацию. В случае с рыбой эта реорганизация называется инволюция Аналогичным образом, эта стадия характеризуется снижением скорости клеточного деления и незначительным или нулевым ростом клеточного телефона.
Во время инволюции некоторые клетки дискобластулы или дискоидной бластулы мигрируют в желток, образуя над ним слой. Этот слой будет энтодермой Слой клеток, оставшихся над холмиком, сформирует эктодерму Al В конце процесса определяется гаструла или, в случае рыб, дискогаструла с ее двумя первичными зародышевыми слоями или бластодермой, эктодермой и энтодерма.
Фаза дифференцировки и органогенеза
Во время фазы дифференцировки у рыб появляется третий зародышевый слой, расположенный между энтодермой и эктодермой, называемый мезодермой..
Энтодерма инвагинирует, образуя полость, называемую archenteron Вход в эту полость будет переименован в blastopore и будет вести к анусу рыбы. С этой точки можно различить головной пузырь (формирующийся мозг) и с обеих сторон зрительные пузырьки (будущие глаза). Вслед за головным пузырем сформируется нервная трубка , а с обеих сторон - сомиты, структуры, которые в конечном итоге сформируют кости позвоночника и ребер, мышцы и другие органы.
На протяжении этой фазы каждый зародышевый листок в конечном итоге производит несколько органов или тканей, поэтому:
Эктодерма
- Эпидермис и нервная система
- Начало и конец пищеварительного тракта
Мезодерма
- Дерма
- Мускулатура, органы выделения и репродуктивные органы
- Целом, брюшина и кровеносная система
Энтодерма
- Органы, участвующие в пищеварении: внутренний эпителий пищеварительного тракта и связанные с ним железы.
- Органы, отвечающие за газообмен.
