Биологический каталог




Общая эмбриология

Автор Б.П.Токин

ю градиентов Чайлда. Так, гаструла (амфибий) разреза-

313

Рис. 126. Дифференциальная чувствительность яиц Rana pipiens на раииих стадиях развития (по А. Беллами, 1919):

Четыре стадии умирания: А — недробящегося яйца; Б — яйца на ранних стадиях дробления; В — на стадии поздней бластулы; Г — на стадии гаструлы

лась на несколько частей и измерялось дыхание каждой части. Максимальная интенсивность дыхания оказалась в районе дорсальной губы бластопора (т. е. организатора Шпемана или доминантной области Чайлда). Эти данные, полученные Л. Сце в 1953 г., подтверждают более ранние исследования Ж- Браше. Еще большего внимания заслуживают утверждения Р. Фликинжера и Р. Блаунта (1958), использовавших полярографический метод, позволяющий более точно измерить дыхание частей яйца. Результаты этих опытов также свидетельствуют о существовании в яйце градиента окислительно-восстановительных процессов.

Методом восстановления витальных красителей в анаэробных условиях, которыми были окрашены живые зародыши (Чайлд и др.), установлено наличие анимально-вегетативного и (в ходе развития зародыша) дорсовентрального градиента дыхания..

П. П. Иванов в 1949 г. отметил усиленное потребление углеводов в начале гаструляции амфибий. Углеводный обмен в дорсальной губе бластопора наступает ранее и протекает более интенсивно, чем в брюшных частях зародыша. Сравнивалось включение 14СОг в нуклеиновые кислоты и белки в различных участках зародыша. Фликингер в 1954 г. установил наличие градиентов: включение 14С02 в нуклеопротеиды происходит по двум градиентам — анимально-вегетативному и дорсовентральному. Синтез белка и РНК во время дробления не удается, обнаружить, но он четко регистрируется с наступлением гаструляции. Синтез рибо-нуклеопротеидов за счет желтка преобладает в дорсальной половине развивающегося яйца, обнаруживая дорсовентральный градиент. Анимально-вегетативный градиент РНК можно обнаружить уже в только что оплодотворенном яйце. Во время гаструляции к этому градиенту в результате синтеза новых РНК прибавляется дорсовентральный градиент.

Таблица 5. Содержание РНК и ДНК в разных областях гаструлы амфибий

РНК ДНК Область Trlturus alpestris Ambystoma mexicanum Triturus alpestris Arnbystoma mexicanum

Участки эктодермы без подлежащей мезодермы Участки эктодермы с прилежащей мезодермой Дорсальная губа бластопора Крыша первичной кишки 3,25+0,04 4,46+0,27 2,08+0,1 1,78+0,07 2,51+0,12 4.48+.0.22 2.37+0,09 2,5+0,22 1,47+0,25 1,18+0,07 2,45+_0,25 5,45+0,92

Примечания: 1. Количества выражены в мкг/мг. 2. Средние цифры из пяти определенна.

314

Неожиданные и трудно объяснимые результаты дали цитохимические исследования М. Пфаут-ча (1960) о распределении нуклеиновых кислот в разных частях зародышей тритонов и аксолотлей на стадиях гаструлы и нейрулы. Он обнаружил в эктодерме более высокое содержание РНК, чем в дорсальной губе бластопора. Методики, которыми пользовался автор, были более совершенны, чем гистохимические способы обнаружения ДНК другими авторами, получившими противоположные данные (табл. 5). Таким образом, приходится отказаться от мысли, что в дорсальной губе бластопора происходит более интенсивный синтез белка, чем в эктодерме. Можно, конечно, предполагать, что дорсальная губа как-то передает эктодерме способность к белковому синтезу. Есть предположение, что эта роль выполняется посредством РНК. Действительно, Пфаутч обнаружил более высокую концентрацию РНК в участках эктодермы, подстилкой которых был мезодермальный материал, по сравнению с иными участками эктодермы.

Многочисленные иные биохимические данные также подтверждают гетерогенность развивающегося зародыша именно в том смысле,, какой придавал этому явлению Чайлд.

Дезорганизация градиента химическими и физическими способами сопровождается ненормальностями развития.

На зародышах других животных обнаружены принципиально те же явления. У куриных эмбрионов в гензеновском узелке первичной полоски (по теории Шпемана, тождественной с дорсальной губой бластопора) наблюдается максимальная биохимическая активность (рис. 127).

Рис. 127. Дифференциальная редукция красителя (янус зеленый) на раннях стадиях развития куриного зароаыша (по О. ??.??-иу, 1935):

А—В — увеличение редукции на стадии первичной полоски; Г, Д — стадия головного отростка; ? — Ж — стадия первого межсомитного желобка. Повреждение головной области и замедление редукции обозначены крупными черными точками. Редукция обозначена точками

315

К ЧЕМУ ПРИВОДЯТ НАРУШЕНИЯ СИСТЕМЫ ГРАДИЕНТОВ ЗАРОДЫША!

Чайлд и его последователи пытались экспериментально доказать, что высокий полюс градиента координирует формообразовательные процессы и что нарушение системы градиентов приводит к нарушению нормальных процессов формообразования. Изучалось влияние на эмбриональное развитие гидромедузы (Phialidium gregarium KCN, LiCl), фенилуретана и других ядов. При нормальном развитии имеет место униполярная иммиграция. При действии ядов происходит нечто вроде мультиполярной иммиграции; при этом число иммигрирующих клеток возрастает, и вместо формирования однослойной энтодермы образуется плотная масса клеток. У формирующихся планул теряется полярность, личинка не вытягивается в длину. Если личинка прикреплялась, то вырастал не один стебель, а одновременно несколько.

Были предприняты и другие попытки, изменяя систему градиентов, доказать, что физиологические градиенты являются основой развития. В этом отношении представляют интерес опыты Ф. Г. Джилькриста 1929, 1933 гг. по усилению или, наоборот, противодействию исходному градиенту яйца амфибий. Считая, что изменение температуры ускоряет или замедляет процессы развития, т. е. вызывает различия не качественного, а лишь количественного порядка, Джилькрист воспользовался температурой для вмешательства в систему градиентов. Еще до опытов Джилькриста было установлено, что «прибавление» на ранних стадиях развития к существующему анимально - вегетативному градиенту температурного градиента приводит к различиям в величине бластомеров, к аномалиям при гаструляции, но в конечном счете—к появлению эмбрионов и молодых личинок с увеличенной или, наоборот, уменьшенной головой в зависимости от того, какую область — анимальную или вегетативную—будет экспериментатор сильнее обогревать.

Джилькрист помещал бластулы тритона между двумя алюминиевыми пластинками, из которых одна была нагрета, а другая подвергалась охлаждению. Та-

Рис. 128. Опыты Ф. Джилькриста (1929) по влиянию температурного градиента на хвостатых амфибий (на стадии бластулы создавалась разница в 5° в нагреве двух ее сторон):

А, Б — нагревалась левая сторона (Д — вид со спнны, Б — внд спереди; левая нервная складка большего размера и более дифференцирована); В—Д — внд со спины; ? — вид сбоку (видны sa-кладки вторичной нервной системы на стороне, подвергшейся более сильному обогреву)

316

кой неравномерный обогрев продолжался в течение двух суток, а затем зародыши развивались в нормальных условиях. Если температурный градиент создавался так, что к нагретой пластинке была обращена правая (или левая) половина тела зародыша, а другая половина тела соприкасалась с охлажденной пластинкой, то вызывались резкие нарушения нормального развития медуллярной пластинки (рис. 128). Медуллярная пластинка оказывается резко асимметричной, а именно: на подогретой стороне она ненормально сильно развита, на охлажденной же — недостаточно. В некоторых случаях на обогретом боку медуллярная пластинка распространяется за свои обычные пределы, в других случаях образуются добавочные нервные пластинки, которые могут возникнуть и независимо от основных. Гистологическое строение добавочных нервных пластинок или добавочных участков, подобно нормальному.

Могут быть и менее наглядные факты, но всегда на подогретой стороне нервные валики, а позже и соответствующие половины головного и спинного мозга оказываются более утолщенными.

Эти результаты можно объяснять так: температурный градиент потому вызвал развитие добавочных структур, что обусловил изменение нормального градиента физиологической активности. Именно созданная разность температур целостного зародыша вызвала это явление, так как повышение или понижение температуры всего зародыша повлекло бы ускорение или замедление развития, а не качественные различия в дифференциации. Приводилось возражение против такой интерпретации опытов Джилькри-ста. Некоторые исследователи думают, что вызванные в этих опытах нарушения нейруляции зависят от нарушений в процессах гаструляции, в результате чего необычно распределяется клеточный материал крыши первичной кишки. Другие исследователи считают, что это возражение не имеет значения, так как в силе остается факт, что созданный температурный градиент вызвал изменения характера дифференциации.

Принципиально тот же результат получен В. Фогтом. В его опыте специальная камера разделяется на две части серебряной пластинкой с круглыми отверстиями, куда помещают зародышей амфибий, препятствуя тем самым смешиванию воды в камерах.

Через одну половину камеры протекает холодная вода (2— 5°С), а через другую — теплая (19—22°С). В результате искусственно созданного температурного градиента развитие одной половины зародыша задерживается. Через 3—4 дня, когда появляются нервные валики, такие ненормальные зародыши помещают в обычные условия. Развитие продолжается так, что, положим, на одной стороне образовалась уже нервная пластинка с валиками, а на другой — процесс нейруляции еще не начался. Условия опыта Фогта таковы, что в отличие от экспериментов Джилькриста граница между нагретой и охлажденной половинами зародыша

317

была слишком резкой; поэтому разница в развитии половин очень велика. Несмотря на это, прибегнув к методике маркировки витальными красителями зародыша, еще не подвергнутого температурному воздействию в указанной «камере Фогта», удалось установить, что на обогретой половине гаструляционные передвижения материала оказались нормальными, а на охлажденной стороне инвагинировало меньше материала. Сторонники прил

страница 73
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

Скачать книгу "Общая эмбриология" (5.69Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.09.2019)