Эктодерма играет ключевую роль в эмбриональном развитии млекопитающих. Именно из нее формируются такие жизненно важные системы, как нервная и пищеварительная. Рассмотрим подробнее, какие структуры образуются из эктодермы и почему это так важно.
Общие сведения об эктодерме
Эктодерма представляет собой наружный зародышевый листок, формирующийся на ранних стадиях эмбрионального развития млекопитающих. Она играет ключевую роль в процессах гисто- и органогенеза, давая начало многим важнейшим тканям и органам.
Из эктодермы у млекопитающих образуется нервная система, эпидермис кожи и его производные, а также передний и задний отделы пищеварительной системы. Кроме того, из нее развиваются органы чувств.
У позвоночных эктодерма состоит из трех частей: собственно эктодермы, нервного гребня и нервной трубки. Последние два компонента также называют нейроэктодермой.
Эктодерма тесно взаимодействует с другими зародышевыми листками — мезодермой и энтодермой. Это взаимодействие имеет важное значение для нормального развития зародыша млекопитающего.
Структуры, образующиеся из эктодермы у млекопитающих
Как уже отмечалось, из эктодермы у млекопитающих формируются многие важнейшие системы органов. Рассмотрим их подробнее.
Нервная система
Из эктодермы у млекопитающих образуется вся нервная система, включая спинной и головной мозг, нервы и ганглии.
Первым этапом является формирование нервной пластинки, которая в дальнейшем преобразуется в нервную трубку - зачаток центральной нервной системы. Из нервного гребня эктодермы образуются нервные волокна и ганглии периферической нервной системы.
Таким образом, вся нервная регуляция млекопитающего организма берет свое начало из эктодермы.
Эпидермис кожи и его производные
Еще одним важным эктодермальным производным является кожа млекопитающих и ее структуры. Из эктодермы формируется многослойный эпителий кожи, а также кожные железы и волосы.
Так, у млекопитающих из эктодермы образуются волосы, выполняющие защитную и терморегуляторную функцию. Кожные железы также играют немаловажную роль.
Структуры пищеварительной системы
Эктодерма также дает начало переднему (ротовая полость) и заднему (анальное отверстие) отделам пищеварительного тракта млекопитающих. Эти структуры выступают в качестве входных и выходных "ворот" для пищи, что критически важно для нормального питания и роста организма.
Органы чувств
Не менее фундаментальную роль играет эктодерма в формировании органов чувств млекопитающих - зрения, слуха, обоняния и др. Из эктодермального эпителия развиваются сетчатка глаза, рецепторные клетки органов слуха и нюха.
Таким образом, эктодерма дает начало сенсорным системам, позволяющим млекопитающему получать и анализировать информацию из внешней среды.
Особенности развития структур из эктодермы
После закладки основных зачатков из эктодермы, начинается более детальная дифференцировка и специализация клеток и тканей. Рассмотрим некоторые особенности этого процесса.
Формирование нервной системы
На стадии нейруляции происходит последовательное удлинение и дифференцировка нервной трубки на отделы головного и спинного мозга. Под воздействием специальных белков-морфогенов идет регионализация нервной трубки с обособлением отделов мозга и формированием нервных центров.
Параллельно из нервного гребня формируются ганглии и нервы периферической нервной системы. Происходит рост нервных отростков и установление межнейронных связей.
Развитие кожи и ее производных
Эктодермальный зародышевый листок последовательно утолщается с образованием многослойного эпидермиса кожи. Часть клеток специализируется на выработке кератина, формируя роговой слой. Другие дают начало кожным железам и фолликулам волос.
Морфогенез структур пищеварительной системы
Клетки эктодермы в области переднего и заднего отделов кишечной трубки специализируются с формированием многорядного эпителия слизистых оболочек ротовой полости и анального отверстия.
Органогенез органов чувств
На определенных участках эктодермы происходит утолщение с образованием закладок органов чувств - глазных почек, ольфакторной ямки и пр. Далее следует морфогенез рецепторных структур и проводящих путей с формированием зрительного, слухового, обонятельного и других анализаторов.
Значение эктодермальных структур для организма
Сформированные из эктодермы системы органов играют ключевую роль в организме млекопитающего. Рассмотрим значение ее основных производных.
Роль нервной системы
Нервная система, закладывающаяся из эктодермы, выполняет интегративную и регуляторную функцию в организме млекопитающего. Она отвечает за прием и обработку всей сенсорной информации, а также формирует ответные реакции в виде двигательных, вегетативных и эндокринных регуляторных влияний.
Таким образом, нормальное функционирование всех органов и систем млекопитающего во многом определяется состоянием его нервной системы, закладывающейся из эктодермы.
Функции кожи и ее производных
Кожа и ее производные (волосы, железы) выполняет целый ряд важных защитных, терморегуляторных, иммунокомпетентных и других функций. За счет барьерной активности кожи сохраняется постоянство внутренней среды организма.
Кожа и волосяной покров также играют важную роль в поддержании теплового баланса организма. Железы кожи вырабатывают биологически активные вещества, участвующие в регуляции физиологических функций.
Значение структур пищеварительной системы
Формирующиеся из эктодермы ротовая полость и анальное отверстие выполняют важнейшие функции на входе и выходе пищеварительного тракта. Ротовая полость принимает участие в механической и химической обработке пищи, анальный канал контролирует дефекацию.
Нарушение развития этих отделов пищеварительной системы приводит к серьезным расстройствам процессов питания и выделения.
Важность органов чувств
Обеспечивая зрение, слух, обоняние и другие виды чувствительности, органы чувств позволяют млекопитающему полноценно ориентироваться в окружающей среде, адекватно реагировать на раздражители и успешно приспосабливаться к изменяющимся условиям существования.
