Лекция 3 Развитие беспозвоночных: модельные объекты и сравнительная эмбриология Профессор кафедры эмбриологии А.Г. Десницкий

Главные модельные объекты, рассматриваемые в современной литературе по биологии развития ( the big six ) 1. Нематода Caenorhabditis elegans 2. Муха Drosophila melanogaster 3. Рыба Danio rerio 4. Лягушка Xenopus laevis 5. Курица Gallus domesticus 6. Мышь Mus musculus ( Книдария Nematostella vectensis )

Основные модельные организмы для биомедицинских исследований (Национальный институт здоровья, США)

Развитие слизевика Dictyostelium discoideum

Time sequence of a simulation of the process of culmination Marée A F M, Hogeweg P PNAS 2001;98: ©2001 by National Academy of Sciences

Фенотипическая эволюция диктиостелид

Колониальные жгутиконосцы Volvox globator и Volvox carteri

Эволюционные взаимоотношения у вольвоксовых водорослей (по: Kirk, 2005)

Последние данные по эволюции Volvox (по: Herron et al., 2009; Herron, 2009)

Разные способы формирования колонии у Volvox carteri (а) и Volvox aureus (б)

Колонии Volvox aureus (слева) и Volvox carteri (справа)

Ключевой момент морфогенеза – инверсия колонии

Минимальная модель генетического контроля дифференциации на два клеточных типа у Volvox carteri

Репродуктивные циклы дрозофилы и лягушки

Основные типы дробления многоклеточных животных

Типы дробления многоклеточных животных (продолжение)

Основные типы бластул многоклеточных животных

Основные типы гаструляции многоклеточных животных

Определение типа развития животных О.М. Иванова-Казас (1987) Тип развития – это исторически сложившийся комплекс коррелятивно связанных друг с другом онтогенетических признаков. О.М. Иванова-Казас (1995) Тип развития – это сложившийся в ходе эволюционного развития комплекс взаимосвязанных морфогенетических процессов, как очень древних, унаследованных от отдаленных предков, так и возникших в более позднее время. В пределах типа развития имеются варианты, которые обусловлены условиями существования, а также стратегией размножения.

Развитие губок (Porifera)

Развитие Nematostella (Cnidaria: Anthozoa)

Развитие Nematostella (продолжение)

Гаструляция Nematostella

Развитие паразитического организма Polypodium hydriforme (Cnidaria, Hydrozoa)

Спиральное дробление многощетинкового червя Nereis (Lophotrochozoa)

Развитие многощетинкового червя Polygordius (Lophotrochozoa)

Развитие малощетинкового червя Allolobophora (Lophotrochozoa)

Дробление головоногого моллюска Loligo (Lophotrochozoa)

Дробление яйца аскариды (Ecdysozoa, Nematoda) А - стадия 2 бластомеров, Б - стадия 4 бластомеров, В - смещение бластомеров и образование стадии ромба, Г - стадия 8 бластомеров, вид сбоку, Д и Е - поздние стадии дробления. Пунктирная линия указывает местоположение полового зачатка

Раннее дробление, клеточные линии и формирование бластоцеля у Caenorhabditis elegans (Ecdysozoa, Nematoda)

Развитие Drosophila melanogaster (Ecdysozoa, Insecta)

Четыре стадии гаструляции Drosophila melanogaster

Некоторые детали гаструляции Drosophila melanogaster

Схема развития амниотической полости у насекомых

Развитие паразитической осы Copidosoma floridanum (Ecdysozoa, Insecta)

Морулы паразитической осы Copidosoma floridanum

Развитие морского ежа с планктотрофной личинкой

Разные типы развития у морских ежей (Echinoidea)

Распространение двух видов морских ежей с разными типами развития (Heliocidaris tuberculata и Heliocidaris erythrogramma) (по: McMillan, Raff & Palumbi, 1992)

Особенности гаструляции у морского ежа Heliocidaris erythrogramma (лецитотрофный тип развития)

Оогенез у Heliocidaris tuberculata (слева) и Heliocidaris erythrogramma (справа) (Byrne et al, 1999)

Гибридизация морских ежей с разными типами развития (Heliocidaris tuberculata и Heliocidaris erythrogramma)

Развитие у вынашивающего морского ежа Abatus cordatus

Раннее развитие ланцетника (Chordata, Cephalochordata)

Особенности гаструляции ланцетника

Карта расположения зачатков у ланцетника

Дробление асцидии Ciona (Chordata, Tunicata)

Гаструла, нейрула и головастики асцидии Ciona

Эмбриональное и личиночное развитие асцидии Ciona

Личинки асцидий рода Molgula