Біологія індивідуального розвитку

 

Індивідуальний розвиток організму, або онтогенез, - це сукупність послідовних процесів з моменту виникнення зиготи до утворення складного багатоклітинного організму з великою кількістю по-різному диференційованих клітин, тканин і органів; розвиток складних організмів із порівняльно простих за будовою яйцеклітин.

Онтогенезу властива періодизація: дорепродуктивний, репродуктивний і післярепродуктивний періоди.

Основу індивідуального розвитку складає послідовна реалізація спадкової інформації на всіх стадіях існування організму (від зиготи до смерті) за певних умов зовнішнього середовища. Головну особливість розвитку становить зростання складності і різноманітності, або диференціювання.

Спрямування диференціювання клітин і тканин організму відбувається на основі індукційних процесів.

Диференціювання кожної клітини є результатом активності певної частини її генів: як реалізується цей ланцюг, в якій клітинній системі виявляється первинна дія гена, а де виникають вторинні ефекти, коли ген включається в дію і яка тривалість даної активації.

Доведено, що деякі гени включаються в дію на ранніх стадіях розвитку, причому кожний ген набуває активності на чітко встановленій для нього стадії ембріогенезу. Із завершенням у 2003 році програми "Геном людини" визначення генних локусів, картованих на хромосомах, проллють світло на особливості дії генів залежно від їх локалізації на хромосомах.

Дія генів характеризується не тільки фазо, але і тканиноспецифічністю. Місце первинного впливу гена можна визначити шляхом експериментального аналізу за допомогою методів експлантації та трансплантації тканин.

Експериментально встановлено місце первинної дії багатьох мутантних генів у миші, які порушують розвиток скелета, шкіри, волосся, пігментації.

У людини мутантні гени також проявляють шкідливі ефекти на ранніх стадіях розвитку. Продукти багатьох генів виходять з клітин у кровоносне русло і можуть викликати вторинні генні ефекти. Мутантні гени порушують мор- фогенетичні кореляції та зв'язки між частинами одного органа або між різними органами.

Застосування сучасних методів дослідження дозволить встановити ефекти багатьох рецесивних генів у гетерозиготному стані, розкрити складні механізми онтогенезу вищих організмів.

Коли організм досягає своїх розмірів, ріст клітин не припиняється. Втрата або пошкодження клітин чи тканин внаслідок старіння, хвороб, нещасних випадків може стимулювати поділ і диференціювання клітин, що призводить до загоювання ран, відновлення і заміщення травмованих тканин. Процеси регенерації інтенсивно вивчаються вченими і вже мають практичне застосування в медицині.

налізуючи середню тривалість життя людини можна бачити, що ця величина непостійна. Чим раніший етап розвитку людини, тим коротшою є середня тривалість життя. Судячи з кістяків, близько 40% неандертальців вимирали у віці до 14 років; 15% - від 15 до 20 років і тільки 5% - у віці близько 40 років і більше. Рідко доживали до 50 років і люди кам’яного віку. Протягом тисячоліть люди вимирали не досягши старості. Рання дитяча смертність, масові епідемії, голод, тяжкі умови життя скорочували й у наступні століття тривалість життя. Статистично встановлено, що середня тривалість життя жінок вище, ніж чоловіків. Це відзначалося й у минулому, але особливо помітним стало в останні десятиліття. Таке явище відзначається в більшості країн. У певній мірі це пояснюється соціальними факторами;