Элементарной единицей всего живого на Земле является клетка. Именно образование новых клеток позволяет организму расти и развиваться. Жизнедеятельность и строение этих единиц весьма сложно и зависит от специфики предназначения.
Появление термина «зигота»
Появление термина «зигота» является заслугой немецкого ученого Эдварда Страсбургера, который всю свою жизнь посвятил изучению цитологии и хромосомной теории наследственности. Именно он в конце XIX века впервые пришел к выводу, что деление клеток в растительном, животном и человеческом организме происходит примерно по одной и той же схеме.
Зигота: определение
Половые клетки (гаметы) выполняют репродуктивную функцию, то есть благодаря их наличию в организме возможно размножение половым путем. Женская гамета – это яйцеклетка, мужская – спермий. Каждая половая клетка имеет гаплоидный (одинарный) набор хромосом.
Понятие «онтогенез» включает в себя все стадии развития организма с зарождения до смерти. Его начало – это оплодотворение, то есть слияние сперматозоида и яйцеклетки, в результате чего происходит образование зиготы. В ней находится наследственная информация, полученная от обоих родителей. Что такое зигота? Биология дает точное определение данному понятию. Мы подробно его рассмотрим.
Итак, зиготы ‒ это диплоидные клетки, которые образуются путем слияния гамет. Диплоидность обусловлена полным (двойным) набором хромосом, равноценно полученным от отцовской и материнской гаметы. Развитие зиготы начинается сразу после процесса оплодотворения, который еще называют фертилизацией.
Дробление зиготы
По завершении процесса фертилизации получившаяся клетка перемещается в матку. По пути уже начинает происходить развитие и дробление зиготы. Это сложный процесс, состоящий из нескольких стадий.
Между моментом оплодотворения и первым митотическим делением проходит примерно 30 часов. Это время, когда в женском организме проходят все подготовительные процессы, без которых невозможно развитие нового организма. Препятствовать дальнейшему формированию зародыша могут самые различные факторы, влияющие на состояние организма женщины. К таким факторам можно отнести хромосомные мутации, неправильный образ жизни матери (употребление алкоголя, наркотиков, курение), применение некоторых лекарственных препаратов, тяжелые вирусные заболевания и т.д.
Из зиготы развивается зародыш. Первая стадия этого процесса – дробление. Это не случайное название. Ведь между делениями отсутствует стадия клеточного роста, то есть в результате каждого из них клетки ровно напополам уменьшаются в размерах, становясь мельче. Дочерние клетки, сформировавшиеся путем дробления зиготы, носят название «бластомеры». Процесс дробления длится до того момента, пока из нее не сформируется зародыш. Таким образом, можно сказать, что человеческий организм появляется в результате многомиллиардного деления зиготы.
Фаза бластулы и гаструляция
Бластомеры состоят из двух слоев. Внешний прилегает к прозрачной оболочке. Его называют трофобластом (питательный листок), а наружный ‒ эмбриобластом (зародышевый листок). Постепенно, в процессе многократного деления, между этими двумя слоями образуется полость, внутри которой происходит скопление жидкости. Этот момент и является фазой бластулы.
Размножение клеток эмбриобласта сопровождается его разрастанием по стенке полости. Как следствие происходит появление второго слоя эмбриобласта, который формирует желточный пузырек. Одновременно с этим процессом из основной массы эмбриобластов формируется зачаток плода, группирующийся на одном из полюсов. Именно на этой стадии зародыш достигает матки. В дальнейшем происходит его освобождение от прозрачной оболочки и имплантация.
Трофобласт в этом процессе играет немаловажную роль, ведь его клетки, обладая протеолитическими свойствами, расплавляют эпителий в месте прикрепления зародыша к слизистой оболочке матки. В результате эпителий становится молокоподобной массой.
Стадии развития зиготы достаточно быстро сменяют друг друга. Бластула превращается в гаструлу, представляющую собой двухслойный шар. Внешний слой – это эктодерма, нижний – энтодерма.
Органогенез
Зиготы – это первые клетки новых организмов. Весь набор необходимых для жизни органов первоначально формируется из них. Сам процесс образования органов называется органогенезом. Его начало знаменуется формированием нервной пластинки, которое происходит в эктодерме на спинной стороне зародыша. Далее возникают зачатки других органов и систем: кожи и нервной системы (из эктодермы); пищеварительной и дыхательной системы (из энтодермы); опорно-двигательного аппарата, кровеносной, выделительной и половой систем (из мезодермы). Далее, до момента рождения, эти системы развиваются и совершенствуются.
Постэмбриональное развитие
Этот период начинается от рождения до наступления периода полового созревания. В зависимости от уровня организации организмов, различают два вида эмбрионального развития.
- Прямое развитие. В этом случае ребенок по внешним и внутренним признакам схож с родителями. Отличия состоят в размерах и недоразвитии некоторых органов. Характерно для птиц и млекопитающих, в том числе для человека.
- Непрямое развитие. При таком типе развития ребенок (личинка) имеет множество отличий с родителями. Характерно для лягушек и насекомых.
Зиготы – это клетки, дублирующие генотип родителей. Но в процессе развития зародыша клетки начинают различаться по строению и выполнять различные функции. Это происходит из-за того, что одни виды генов функционируют в одних клетках, а другие в других. Таким образом, организм является сложноорганизованной системой, в основе которой лежит зигота.
