Основные положения закона Карла Бэра
Карл Бэр сформулировал четыре ключевых правила, которые описывают общие закономерности эмбриогенеза. Они объясняют, в каком порядке у зародыша закладываются анатомические структуры.
- Последовательность появления признаков. В процессе внутриутробного развития признаки, характерные для крупных таксономических групп (например, типа или класса), всегда формируются раньше, чем узкоспециализированные черты конкретного вида. В качестве примера можно рассмотреть ранние стадии развития позвоночных: у всех без исключения эмбрионов (будь то рыба, саламандра, курица или человек) изначально закладываются хорда, нервная трубка и жаберные щели.
- Направление дифференцировки. Эмбриональное развитие строго направлено от наиболее общих признаков к менее общим. Лишь на завершающих этапах формируются самые специализированные структуры. Например, кожные покровы у всех зародышей изначально выглядят одинаково. Только на более поздних стадиях они дифференцируются в специфические производные кожи: у кого-то это будет чешуя, у кого-то — перья, волосы или когти.
- Дивергенция (расхождение) признаков. Развивающийся зародыш определенного вида никогда не проходит в своем развитии через стадии, идентичные взрослым формам других животных. Наоборот, по мере роста он всё больше и больше отдаляется от них, приобретая собственные уникальные черты. Яркий пример — судьба жаберных щелей. У эмбрионов рыб они в итоге развиваются в полноценные постоянные жабры, а у млекопитающих эти же исходные структуры преобразуются в евстахиевы трубы.
- Сходство исключительно между эмбрионами. Ранний зародыш высокоорганизованного животного никогда не подобен взрослой особи более низкоорганизованного вида. Он может быть подобен только его зародышу. Таким образом, в начале эмбриогенеза наблюдается максимальное количество общих черт, а затем, по мере роста, отличия начинают стремительно нарастать.
Биогенетический закон и его уточнение
Наряду с правилами Бэра, в эмбриологии существует биогенетический закон, который был сформулирован исследователями Э. Геккелем и Ф. Мюллером.
Его суть заключается в следующем: онтогенез (индивидуальное развитие конкретного организма от зачатия до конца жизни) представляет собой краткое и очень быстрое повторение филогенеза (длительного исторического развития всего вида в процессе эволюции).
Позже этот закон был существенно дополнен работами русского биолога А.Н. Северцова. Северцов внес важнейшее уточнение, которое согласовывается с правилами Бэра: в процессе онтогенеза развивающийся организм повторяет строение именно зародышей своих эволюционных предков, а вовсе не их взрослых, окончательно сформированных форм.
Значение для эволюционной теории
Закономерности, описанные Карлом Бэром, оказали огромное влияние на развитие биологии. В частности, Чарльз Дарвин активно использовал закон зародышевого сходства для обоснования своей эволюционной теории.
Согласно выводам Дарвина, сходство эмбрионов неопровержимо свидетельствует о двух фактах:
- Наличие общности происхождения всех животных.
- Строгое единство начальных этапов эволюции среди животных, принадлежащих к одному типу.
Именно поэтому на ранних стадиях развития эмбрионы рыбы, саламандры, курицы и человека обладают поразительным сходством, и лишь на поздних этапах различия между ними становятся значительными и очевидными.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие существуют формы (модусы) филэмбриогенеза по А.Н. Северцову?
По А.Н. Северцову к филэмбриогенезам относятся:
- Анаболия.
- Девиация.
- Архаллаксис.
Из каких зародышевых листков формируются нервная трубка и хорда?
Нервная трубка и хорда формируются из разных зародышевых листков при закладке и формировании осевых органов зародыша.
- Хорда (Chorda) — образуется из спинной энтодермы и является осевым органом.
- Нервная трубка — формируется из эктодермы на спинной стороне зародыша.
Формирование нервной трубки инициируется хордой и мезодермой; далее происходят образование нервного желоба, смыкание его краев и образование трубки с каналом внутри — невроцелем.
Правило дифференцировки Бэра можно сравнить с работой скульптора: сначала закладывается общая основа (хорда, нервная трубка — признаки типа), затем прорабатываются детали класса (общая кожа), и только в самом конце высекаются уникальные видовые черты (волосы, чешуя или перья).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему у эмбриона млекопитающего закладываются жаберные щели?
Это проявление закона зародышевого сходства. Жаберные щели — общий признак типа Хордовые. Позже происходит дивергенция: у рыб они становятся жабрами, а у млекопитающих превращаются в другие структуры, например, в евстахиевы трубы.
Повторяет ли зародыш человека строение взрослой рыбы?
Нет, никогда. Согласно четвертому правилу Бэра и уточнению Северцова, зародыш высокоорганизованного животного может быть похож только на зародыш низкоорганизованного предка, но не на его взрослую форму.
В чем суть биогенетического закона Геккеля-Мюллера?
Он гласит, что индивидуальное развитие организма (онтогенез) — это краткое и быстрое повторение исторического эволюционного развития его вида (филогенеза).
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы дивергенции признаков в эмбриогенезе
- Сравнительная характеристика онтогенеза и филогенеза
- Формирование производных кожных покровов у позвоночных
- Судьба жаберных дуг и щелей у различных классов животных
- Роль А.Н. Северцова в развитии эволюционной эмбриологии
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Закон зародышевого сходства» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Закономерности индивидуального развития»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.