Чтение онлайн

На пятую неделю быстро растёт голова, происходит рост мозга, закладывается то, что делает человека человеком. Лицевая часть головы а этот момент контактирует с сердечным выступом. Одновременно завершается образование сомитов в количестве 42–44 пар, происходит развитие прямой кишки, мочевого пузыря, половых валиков, бронхов и долей лёгкого.

На 8-й неделе отмирает закладка хвоста. Зародыш становится похож на человека, тогда как ранее скорее напоминал «неведому зверюшку». Это человекоподобное существо, гомункулюс, обладает огромной головой, длина которой составляет почти половину длины всего тела зародыша.

На 9-й неделе по завершении предплодного периода развития происходит резкое ускорение роста зародыша, которое знаменует его переход в состояние плода. Самым крупным органом является печень. В конце 12-й недели разрастаются руки, достигая уже приблизительно тех пропорций по отношению к длине тела, как и во взрослом организме. Ноги в развитии явно отстают и остаются пока ещё маленькими и очень короткими. Лишь на 16-й неделе они начинают быстро расти, а на 20-й достигают, как и руки, нормальных пропорций.

В это же время тело плода становится сплошь волосатым. Оно покрывается волосками лануго, которые, свидетельствуя о волосатости предков, помогают удерживать на поверхности кожи жировую смазку.

На 26– неделе у плода открываются глаза, на 35-й возникает хватательный рефлекс. Плод по прежнему плавает в околоплодной жидкости, воспроизводя водный образ жизни своих далёких предков. Жидкость полностью обновляется за 3 часа, 99 % её состава образует вода.

По мере завершения внутриутробного развития плод обретает всё более выраженную автономность и меньшую зависимость от материнского организма. В конечном счёте созревший плод перестаёт удовлетворяться услугами материнского организма и они взаимно отторгают друг друга. Начинаются роды – наиболее сложный критический период в развитии плода.

Теория критических периодов была сформулирована российским эмбриологом П.Г. Светловым в 1960 г. К критическим можно отнести фактически любой период в эмбриональном развитии: и вызревание половых клеток, и оплодотворение, и имплантацию, и плацентацию, и закладку органов, и формирование нервной системы. Под критическими периодами в данном случае понимаются периоды максимальной восприимчивости к воздействиям, способным нарушить нормальное развитие организма.

Особенно острые кризисы организм испытывает в период родов и в постанатальный период – период новорожденности. После испытанных в период родов неимоверных страданий, разделяемых с материнским организмом, новорожденный организм попадает в совершенно иную среду, лишается защиты и поддержки, обеспечиваемой внутриутробным существованием.

Он выброшен в этот мир беспомощным и вынужден теперь самостоятельно дышать, питаться, реагировать на разнообразные раздражения, испытывать всевозможные страдания, начиная с неудобного положения тела и кончая инфекциями, способными поражать и кожные покровы, и носоглотку, и другие органы. В этой «юдоли страданий» каждый пришелец из благодатного материнского лона вынужден с максимальной нагрузкой задействовать свои органы, вовлекать их в беспрестанную биологическую работу для выживания и оптимизации жизнедеятельности, тем самым способствуя их дальнейшему развитию.

Критические состояния возникают и в последующие периоды жизни человека. Среди них – кризис овладения двуногим передвижением, кризис овладения речью, кризис полового созревания, кризис половых взаимоотношений, кризис среднего возраста, кризис пожилого возраста и т. д.

Подобные же критические состояния много раз возникали и на протяжении всей истории земной жизни. Они сопровождались массовыми вымираниями живых организмов, исчезновением множества ранее процветавших видов, появлением разнообразных эволюционных инноваций.

Эволюционный смысл эмбриогенеза становится возможным более глубоко исследовать благодаря возникновению в конце XX века новой синтетической научной дисциплины – биологии развития, интегрирующей на междисциплинарной основе достижения экспериментальной эмбриологии и молекулярной биологии. В биологии развития новое дыхание получает биогенетический закон, разработанный в классической эволюционной биологии и поставленный под сомнение сторонниками геноцентризма.

Автор фундаментального учебно-справочного пособия по биологии развития Скотт Гилберт характеризует эту науку как самую широкую из всех биологических дисциплин. «Исследователь, работающий в этой области, – отмечает он, – не ограничен каким-либо иерархическим уровнем организации: транскрипция глобиновых генов или возникновение жабер у аксолотля могут в равной степени привлекать его внимание. В своих исследованиях он не ограничен какой-либо конкретной группой организмов или системой органов в организме. Можно сказать, что биология развития включает и интегрирует их все» (Гилберт С. Биология развития. В 3-х тт., т. 1 – М.: Мир, 1993 – 228 с., с. 7).

Наряду с интеграционной ролью биологии развития, Гилберт подчёркивает её роль и возможности в эволюционной биологии. «Единственный путь возникновения всего, – пишет он, – лежит через развитие, и биология развития – не что иное, как изучение каждой молекулы в клетке, клетки, ткани, органа и организма как функций времени. Теперь даже эволюцию рассматривают как функцию развития. Эволюция осуществляется путём наследственных изменений, происходящих в зародыше, и изменения, которые создали современную лошадь из её пятипалого предка – это изменения, происходившие в зародыше» (Там же).

Биология развития, опираясь на сравнительно-эволюционную эмбриологию, стремится внести свой вклад в решение проблематики, уходящей своими корнями в XIX век.

Гены как мобилизационные структуры осуществляют биологическую работу по формированию клеток и выработке белков. Остальное происходит в процессе эволюции клеток, их специализации и индивидуальной эволюции формирующегося организма.

24.7. Онтогенез и филогенез. Биогенетический закон

Проблема взаимоотношения индивидуального развития организма и эволюции жизни возникла ещё в додарвиновский период истории биологической науки. В 1821 г. немецкий эмбриолог И. Меккель сформулировал закон параллелизма, в соответствии с которым эмбриональное развитие каждого организма у высших животных проходит стадии, соответствующие взрослому состоянию ряда менее высокоорганизованных организмов.

Так, оплодотворённая яйцеклетка представляет собой одноклеточный организм, зародыш в период гаструляции воспроизводит строение кишечнополостных, рептилии в период органогенеза обретают жаберные щели, присущие взрослым рыбам, зародыши людей обрастают волосками – лануго, подобием шерсти, которая является характерной особенностью млекопитающих, необходимым органом покровов взрослых обезьян. Закон параллелизма, таким образом, констатировал возврат зародышевых состояний к строению более древних и примитивных форм взрослых организмов.

В 1828 г. Карл фон Бэр, как ему казалось, опроверг закон параллелизма, предложив вместо него целых две эмпирически отслеженные закономерности, которые он назвал законом зародышевого сходства и законом специализации развития. Закон зародышевого сходства заключался в констатации сходства между зародышами организмов, принадлежащих к разным классам животных, причём это сходство тем больше, чем к более ранним стадиям развития относится зародыш.

Закон специализации развития, тесно связанный с законом зародышевого сходства, состоял в констатации последовательности проявления у зародышей признаков принадлежности к определённому классу, затем отряду, семейству и наконец виду живых организмов с всё более выраженной специализацией этих признаков. Так, у зародыша человека вначале вырабатываются признаки хордового животного, затем позвоночного, далее – млекопитающего, вслед за этим – примата, и, наконец – человека.