Эмбриология

Развитие человеческого плода к началу третьего месяца

Эмбриоло́гия (от др.-греч. ἔμβρυον — эмбрион, зародыш + -λογία от λόγος — учение) — наука, изучающая развитие зародыша: эмбриогенез. Зародышем называют любой организм на ранних стадиях развития до рождения или вылупления, или, в случае растений, до момента прорастания.

Предмет, задачи и методы

Предмет эмбриологии: такие процессы развития живых организмов, как гаметогенез, оплодотворение и образование зиготы, дробление зиготы, процессы дифференцировки тканей, процессы закладки и развития органов (органогенез), морфогенез, регенерация.

В задачи эмбриологии входит изучение развития зародыша от момента оплодотворения до рождения (вылупления из яйцевых оболочек или выхода из материнского организма), а также изучение прогенеза — процесса образования мужских и женских половых клеток.

Методы:

•Описательный метод состоит в наблюдении изменений, происходящих при развитии особи.

•Сравнительно-морфологический метод состоит в сопоставлении эмбриональных стадий разных животных. С его помощью устанавливается сходство между этапами развития различных видов животных.

•Экспериментальный метод заключается в изучении развития особи в искусственно измененных условиях или в условиях нарушения типичных соотношений между ее частями.

История развития эмбриологии

Зачатки эмбриологических знаний о млекопитающих и птицах были уже в древнем Египте, Вавилонии, Ассирии, Индии и Китае. Гиппократ и Аристотель были основоположниками самых известных теорий эмбриогенеза, соперничавших друг с другом почти до XIX века: преформизма и эпигенеза.

Спор разрешил русский академик Каспар Вольф (1733—1794), опубликовавший в 1759 году диссертацию «Теория зарождения», в которой доказал, что для развития зародыша необходимы женские и мужские половые клетки. Каспар Вольф экспериментально обосновал концепцию эпигенеза — учение о развитии, согласно которому новые разнородные части организма появляются из исходного однородного материала яйца под влиянием факторов, стоящих над зародышем (иными словами, происходит нововобразование структур). Данная концепция укрепилась благодаря работам X. Пандера (1794—1865) и Карла Бэра (1792—1876).

Прогрессивная теория эпигенеза Вольфа получила дальнейшее развитие и обоснование в трудах Петербургского академика Карла фон Бэра. Он первым показал, что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки. Бэр утверждал, что в развитии присутствуют как элементы преформизма, так и эпигенеза. В 1827 году К. М. Бэр открыл и описал яйцеклетки млекопитающих и человека. В своем классическом труде «Об истории развития животных» (1828—1837) он впервые проследил главные черты эмбриогенеза ряда позвоночных, уточнил введенное X. И. Цандером понятие о зародышевых листках как об основных эмбриональных органах и проследил их развитие. Он доказал, что развитие человека происходит в той же последовательности, что и развитие других позвоночных животных. Закон К. М. Бэра о сходстве развития разных классов позвоночных имел огромное значение для прогресса эмбриологии как науки, в связи с этим он по праву считается родоначальником современной эмбриологии.

Особого внимания этого периода заслуживают работы замечательных русских биологов Александра Онуфриевича Ковалевского (1840—1901) и Ильи Ильича Мечникова (1845—1916). Многочисленные сравнительные исследования по развитию беспозвоночных и хордовых позволили Ковалевскому и Мечникову обнаружить общую сходную стадию в развитии — зародышевые листки, через которую проходят почти все многоклеточные организмы. Они распространили учение о зародышевых листках на все типы животных и тем самым заложили прочную основу в эволюционно-сравнительной эмбриологии.

Одновременно в Германии Геккель и Мюллер, работая независимо друг от друга, пришли к заключению, что у каждого зародыша можно найти признаки, воспроизводящие состояние предков. Таким образом был сформулирован биогенетический закон Мюллера-Геккеля о принципе повторяемости: онтогенетическое развитие вида должно отражаться в филогенезе его индивидуального развития, а индивидуальное развитие зародыша есть сжатое, сокращенное повторение филогенетическое развития.

Дальнейшая разработка биогенетического закона была продолжена в начале XX века А. Н. Северцевым, который сформулировал теорию филэмбриогенеза. Согласно этой теории эволюционный процесс совершается не путём накопления изменений признаков взрослых животных, как считал Ч. Дарвин и Э. Геккель, а путём суммирования изменений, появляющихся у зародышей.

Параллельно с описательными исследованиями развивалась экспериментальная эмбриология. Основателем этого направления был видный немецкий биолог В. РУ (1850—1924). По Ру, факторами, ответственными за формообразование, являются структуры ядра и цитоплазмы зародышевой клетки, а также факторы внешней среды. Однако, отсутствие конкретных представлений о роли ядра в развитии привело к тому, что исследователи того времени, проблему развития сводили только к анализу и выяснению формообразовательных факторов цитоплазмы зародышевой клетки. Экспериментальная эмбриология своим развитием обязана также работам Х. Дриша, Х. Шпемана, российского эмбриолога Дмитрия Петровича Филатова.

Литература

на русском языке

• Антипчук Ю. П. Гистология с основами эмбриологии: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биол. спец. — М.: Просвещение, 1983. — 240 с.
• Нидхэм Д. История эмбриологии. / Пер. с англ. А. В. Юдиной. Предисл. В. П. Карпова. — М.: Гос. изд-во иностр. лит., 1947. — 342 с.
• Шимкевич В. М.,. Эмбриология // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

на других языках

• Lopata A. «History of the Egg in Embryology». // Journal of Mammalian Ova Research. 2009. Vol. 26. P. 2-9.
• De Felici M. Gregorio Siracus, The rise of embryology in Italy: from the Renaissance to the early 20th Century // The International Journal of Developmental Biology. 2000. Vol. 44. P. 515—521,