Что такое эмбриология? Что изучает наука эмбриология?

Наука биология включает в себя целый рад различных разделов, потому что сложно одной дисциплиной объять все то многообразие живого и изучить всю ту обширную биомассу, что предоставляет нам наша планета.

Каждая наука, в свою очередь, также имеет определенную классификацию разделов, занимающихся решением каких-либо задач. Таким образом, выходит, что все живое находится под неусыпным контролем человека, познается им, сравнивается, изучается и используется в собственных нуждах.

Одной из таких дисциплин является эмбриология, о которой и пойдет дальше речь.

Эмбриология - биологическая наука

Что такое эмбриология? Чем она занимается и что изучает? Эмбриология - это наука, которая исследует часть жизненного цикла живого организма с момента образования зиготы (оплодотворения яйцеклетки) и до самого его рождения. То есть изучает весь процесс эмбрионального развития в подробностях, начиная с многократного дробления оплодотворенной клетки (стадия гаструлы) и до появления на свет готового организма.

Объект и предмет изучения

Объектом изучения данной науки являются эмбрионы (зародыши) следующих организмов:

1. Растений.
2. Животных.
3. Человека.

Предметом изучения эмбриологии являются следующие процессы:

1. Деление клетки после оплодотворения.
2. Формирование трех зародышевых листков у будущего эмбриона.
3. Образование целомических полостей.
4. Формирование симметрии будущего зародыша.
5. Появление оболочек вокруг эмбриона, принимающих участие в его формировании.
6. Образование органов и их систем.

Если взглянуть на объект и предмет исследования данной науки, становится более понятно, что такое эмбриология и чем она занимается.

Цели и задачи

Главная цель, которую ставит передсобой данная наука, - дать ответы на вопросы о появлении жизни на нашей планете, о том, как происходит формирование многоклеточного организма, каким законам органической природы подчиняются все процессы образования и развития зародыша, а также о том, какие факторы и как влияют на это формирование.

Для реализации поставленной цели наука эмбриология решает следующие задачи:

1. Подробное изучение процессов прогенеза (формирования мужских и женских половых клеток - овогенез и сперматогенез).
2. Рассмотрение механизмов образования зиготы и дальнейшего формирования зародыша до самого момента его выхода наружу (вылупления из яйца, икринки или рождения на свет).
3. Изучение полного клеточного цикла на уровне молекул, с использованием высокоразрешающего современного оборудования.
4. Рассмотрение и сравнение механизмов работы клетки в норме и при патологических процессах, с целью получения важных данных для медицины.

Решая вышеизложенные задачи и добиваясь поставленной цели, наука эмбриология сумеет продвинуть вперед человечество в понимании природных законов органического мира, а также найти решение многих проблем в медицине, в частности, связанных с бесплодием и деторождением.

История развития

Развитие эмбриологии как науки идет по сложному и тернистому пути. Начиналось все с двух великих ученых-философов всех времен и народов - Аристотеля и Гиппократа. Причем именно на почве эмбриологии они выступили противниками взглядов друг друга.

Так, Гиппократ был сторонником теории, которая просуществовала очень долго, вплоть до XVII века. Она носила название "преформизм", и суть ее заключалась в следующем. Каждый живой организм только увеличивается в размерах с течением времени, но не формирует внутри себя никаких новых структур и органов. Потому что все органы уже в готовом виде, но очень уменьшенном, находятся в мужской или женской половой клетке (здесь сторонники теории точно не определились во взглядах: одни считали, что все-таки в женской, другие, что в мужской клетке). Таким образом, выходит, что эмбрион просто вырастает со всеми готовыми органами, полученными от отца или матери.

Также более поздними сторонниками этой теории были Шарль Бонне, Марчелло Мальпиги и другие.

Аристотель же, напротив, был противником теории преформизма и сторонником теории эпигенеза. Суть ее сводилась к следующему: все органы и структурные элементы живых организмов формируются внутри зародыша постепенно, под влиянием условий окружающей и внутренней среды организма. Сторонниками этой теории были большинство ученых эпохи Возрождения во главе с Жоржем Бюффоном, Карлом Бэром.

Собственно как наука эмбриология сформировалась в XVIII веке. Именно тогда случился ряд гениальных открытий, которые позволили проанализировать и обобщить весь накопленный материал и объединить его в цельную теорию.

1. 1759 г. К. Вольф описывает наличие и формирование в процессе эмбрионального развития цыпленка зародышевых листков, которые затем дают начало новым структурам и органам.
2. 1827 г. Карл Бэр открывает яйцеклетку млекопитающих. Также он издает свой труд, в котором описывает поэтапное формирование зародышевых листков и органов из них в процессе развития птиц.
3. Карл Бэр выявляет сходство в зародышевом строении птиц, пресмыкающихся и млекопитающих, что позволяет ему сделать вывод о единстве происхождения видов, а также сформулировать свое правило (правило Бэра): развитие организмов происходит от общего к частному. То есть изначально все структуры едины, независимо от рода, вида или класса. И лишь с течением времени происходят индивидуальные видовые специализации каждого существа.

После подобных открытий и описаний дисциплина начинает набирать обороты в развитии. Формируется эмбриология позвоночных и беспозвоночных животных, растений, а также человека.

Современная эмбриология

На современном этапе развития главной задачей эмбриология видит вскрытие сущности механизмов дифференцировки клеток в многоклеточных организмах, выявление особенностей влияния различных реагентов на развитие эмбриона. Также большое внимание уделяется изучению механизмов возникновения патологий и их влияния на развитие зародыша.

Достижениями современной науки, позволяющими более полно раскрыть вопрос о том, что такое эмбриология, являются следующие:

1. Д. П. Филатов определил механизмы взаимного влияния клеточных структур друг на друга в процессе эмбрионального развития, связал данные эмбриологии с теоретическим материалом эволюционного учения.
2. Северцов развил учение о рекапитуляции, суть которой заключается в том, что онтогенез повторяет филогенез.
3. П. П. Иванов создает теорию ларвальных сегментов тела у первичноротых животных.
4. Светлов формулирует положения, осветившие самые сложные, критические моменты эмбриогенеза.

На этом современная эмбриология не останавливается и продолжает изучать и открывать все новые закономерности и механизмы цитогенетических основ клетки.

Связь с другими науками

Основы эмбриологии тесно связаны с другими науками. Ведь только комплексное использование теоретических данных всех смежных с ней дисциплин позволяет получать действительно ценные результаты и делать важные выводы.

Со следующими науками тесно связана эмбриология:

• гистология;
• цитология;
• генетика;
• биохимия;
• молекулярная биология;
• анатомия;
• физиология;
• медицина.

Данные эмбриологии являются важными основами для перечисленных наук, и наоборот. То есть связь двусторонняя, взаимная.

Классификация разделов эмбриологии

Эмбриология - наука, изучающая не только формирование самого эмбриона, но также закладку всех его структур и предшествующее его образованию происхождение половых клеток. Кроме того, в область ее изучения входят и физико-химические факторы, оказывающие влияние на плод. Поэтому такой большой теоретический объем материала позволил сформироваться нескольким разделам данной науки:

1. Общая эмбриология.
2. Экспериментальная.
3. Сравнительная.
4. Экологическая.
5. Онтогенетика.

Методы изучения науки

У эмбриологии, как и у других наук, есть свои методы изучения разных вопросов.

1. Микроскопия (электронная, световая).
2. Метод окрашенных структур.
3. Прижизненное наблюдение (отслеживание морфогенетических движений).
4. Применение гистохимии.
5. Введение радиоактивных изотопов.
6. Биохимические методы.
7. Препарация частей зародыша.

Изучение эмбриона человека

Эмбриология человека является одним из наиболее важных разделов этой науки, так как благодаря многим результатам ее исследований людям удалось решить множество медицинских проблем.

Что конкретно изучает данная дисциплина?

1. Полный поэтапный процесс образования зародыша у человека, который включает в себя несколько основных стадий - дробление, гаструляция, гистогенез и органогенез.
2. Формирование различных патологий во время эмбриогенеза и причины их появления.
3. Влияние физико-химических факторов на эмбрион человека.
4. Возможности создания искусственных условий для образования зародышей и введение химических агентов для наблюдения за реакциями на них.

Значение науки

Эмбриология дает возможность узнать такие особенности формирования эмбрионов, как:

• сроки образования органов и их систем из зародышевых листков;
• самые критические моменты онтогенеза эмбриона;
• что влияет на их формирование и как можно этим управлять для нужд человека.

Ее исследования совместно с данными других наук позволяют человечеству решать важные задачи общечеловеческого медицинского, а также ветеринарного плана.

Роль дисциплины для людей

Что такое эмбриология для человека? Что она ему дает? Зачем необходимо ее развитие и изучение?

Во-первых, эмбриология изучает и позволяет решать современные проблемы оплодотворения и образования зародышей. Поэтому сегодня разработаны методы искусственного оплодотворения, суррогатного материнства и так далее.

Во-вторых, методы эмбриологии позволяют спрогнозировать все возможные аномалии плода и предотвратить их.

В-третьих, эмбриологи могут сформулировать и применить положения о профилактических мерах по выкидышам и внематочным беременностям и осуществлять контроль над беременными.

Это далеко не все плюсы рассмотренной дисциплины для человека. Она является интенсивно развивающейся наукой, будущее которой еще впереди.