Зародышевые оболочки
Зародышевые оболочки — временные внезародышевые органы, которые окружают зародыш амниот и обеспечивают его развитие вне водной среды. Они защищают зародыш, участвуют в питании, дыхании, выделении и обмене веществ, но обычно не входят в состав тела взрослого животного.
Амниоты и значение зародышевых оболочек
К амниотам относят пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Их общая особенность — развитие зародыша внутри системы оболочек, прежде всего амниона. Это стало важным приспособлением к размножению на суше: зародыш не высыхает, получает питательные вещества и кислород, а продукты обмена временно накапливаются внутри оболочек.
У рыб и земноводных раннее развитие обычно связано с водой. Их икринки не имеют такой сложной системы оболочек и быстро теряют воду на суше. У амниот зародыш развивается в яйце с защитными оболочками или внутри организма матери. Органогенез происходит после закладки зародышевых листков и тесно связан с работой внезародышевых органов.
Зародышевые оболочки — временные образования, возникающие из зародышевых листков и окружающие тело развивающегося зародыша. Основные оболочки амниот: амнион, хорион, желточный мешок и аллантоис.
У амниот зародышевые оболочки не являются частями тела взрослого организма: после рождения или вылупления они разрушаются, сбрасываются либо входят в состав временных структур, например плаценты.
| Оболочка | Основная функция | Особенности |
|---|---|---|
| Амнион | Защита от высыхания и механических воздействий | Образует амниотическую полость с жидкостью |
| Хорион | Газообмен и участие в обмене веществ | Наружная оболочка; у млекопитающих участвует в образовании плаценты |
| Желточный мешок | Питание зародыша и раннее кроветворение | Особенно важен у яйцекладущих амниот |
| Аллантоис | Накопление продуктов обмена и дыхание | У птиц прилегает к оболочкам яйца; у млекопитающих участвует в формировании сосудов и пупочных структур |
Строение и функции оболочек
Амнион формируется как складка внезародышевой эктодермы и прилежащей к ней мезодермы. Складка окружает зародыш и замыкается над ним. Внутри образуется амниотическая полость, заполненная жидкостью. Она смягчает толчки, поддерживает постоянную влажность и позволяет зародышу совершать движения.
Амниотическая жидкость создаёт водную среду, хотя развитие происходит на суше. Она также препятствует срастанию зародыша с оболочками. У млекопитающих состав жидкости поддерживается благодаря обмену с организмом матери и самому зародышу.
Хорион — наружная оболочка зародыша. У птиц он вместе с другими оболочками обеспечивает газообмен между зародышем и воздухом, проходящим через поры скорлупы. У млекопитающих ворсинки хориона контактируют с тканями матки и участвуют в образовании плаценты.
Желточный мешок окружает запас питательных веществ в яйце. У птиц его стенка расщепляет и переносит питательные вещества к зародышу по кровеносным сосудам. У млекопитающих запас желтка невелик, однако желточный мешок участвует в раннем кроветворении и образовании первичных половых клеток.
Аллантоис развивается как вырост заднего отдела кишечника зародыша. У птиц он накапливает азотистые продукты обмена, прежде всего мочевую кислоту, и участвует в дыхании. Его кровеносные сосуды подходят к хориону, поэтому кислород может поступать к зародышу, а углекислый газ — удаляться.
- Защита: амнион и его жидкость предохраняют зародыш от высыхания, ударов и сдавливания.
- Питание: желточный мешок переносит питательные вещества; у млекопитающих эту роль постепенно принимает плацента.
- Дыхание: хорион и аллантоис образуют поверхность газообмена.
- Выделение: аллантоис временно накапливает продукты обмена у зародыша в яйце.
- Связь с матерью: у плацентарных млекопитающих хорион участвует в формировании плаценты и обмене веществ между матерью и зародышем.
Какая оболочка создаёт жидкую среду, в которой находится зародыш?
Оболочки у птиц и млекопитающих
У птицы зародыш развивается в яйце. Источник питания — желток, а скорлупа защищает яйцо и имеет поры для газообмена. Внутри яйца зародыш окружён амнионом, хорионом, желточным мешком и аллантоисом. Эти оболочки работают совместно, поэтому развитие возможно без непосредственного контакта с водой.
У плацентарных млекопитающих зародыш развивается в матке. Желточный мешок сохраняется, но его питательная роль ограничена. Хорион образует ворсинки, которые вместе с тканями матки участвуют в формировании плаценты. Через плаценту зародыш получает кислород и питательные вещества, а углекислый газ и продукты обмена переходят в кровь матери.
| Признак | Птицы | Плацентарные млекопитающие |
|---|---|---|
| Источник питания | Запас желтка в яйце | Питательные вещества из крови матери через плаценту |
| Газообмен | Через поры скорлупы и оболочки яйца | Через плаценту |
| Роль аллантоиса | Накопление продуктов обмена и дыхание | Участие в формировании сосудистых и пупочных структур |
| Роль хориона | Газообмен | Участие в образовании плаценты |
| Защита | Скорлупа и оболочки яйца | Матка, плодные оболочки и плацента |
Птица: желток питает, аллантоис накапливает продукты обмена, хорион обеспечивает газообмен, амнион защищает от высыхания. Млекопитающее: плацента заменяет значительную часть функций желтка и оболочек, но амнион, хорион, желточный мешок и аллантоис также присутствуют.
Разбор задания: определить функции оболочек
В заданиях экзамена часто требуется сопоставить оболочку с её функцией или выбрать признаки, характерные для амниот. Решать такие задания удобно не по внешнему виду, а по ключевому слову функции.
Определите, какие утверждения относятся к амниону: 1) участвует в накоплении мочевой кислоты; 2) образует полость с жидкостью; 3) участвует в формировании плаценты; 4) защищает зародыш от высыхания.
Показать решение Решение
1. Не путайте амнион с амниотической жидкостью: амнион — оболочка, а жидкость находится внутри его полости. 2. Не утверждайте, что хорион только защищает: у него важна функция газообмена, а у млекопитающих — участие в образовании плаценты. 3. Желточный мешок не равен желтку: желток — запас питательных веществ, а мешок — оболочка, которая его окружает и переносит вещества. 4. Аллантоис не следует считать исключительно выделительным органом: он также участвует в дыхании.
Связывайте оболочку с опорным словом: амнион — жидкость и защита; хорион — наружный слой и газообмен; желточный мешок — питание; аллантоис — выделение и дыхание.
Связь с общим развитием организма
Зародышевые оболочки формируются во время раннего органогенеза, но сами не превращаются в органы взрослого организма. Их временная специализация показывает разделение функций: тело зародыша развивается отдельно, а оболочки создают для него подходящую среду.
После рождения или вылупления начинается постэмбриональное развитие. У птиц оболочки остаются в яйце, у млекопитающих часть из них отделяется вместе с плацентой и плодными оболочками. Это отличается от метаморфоза, при котором меняется план строения молодого организма после выхода из яйца или рождения.
Проверь себя
Главное
- Зародышевые оболочки — временные органы амниот, обеспечивающие развитие зародыша на суше.
- Амнион создаёт жидкую защитную среду; хорион участвует в газообмене и образовании плаценты.
- Желточный мешок обеспечивает питание и раннее кроветворение; аллантоис связан с выделением и дыханием.
- У птиц оболочки работают вместе с желтком и скорлупой, у млекопитающих значительную часть обмена обеспечивает плацента.
- Для запоминания используйте цепочку: амнион — жидкость, хорион — газообмен, желточный мешок — питание, аллантоис — выделение.