5. ЧУДЕСА ПРЕВРАЩЕНИЙ
Нервная регуляция развития имеет огромное значение, но не менее важна гуморальная регуляция. Термин «гуморальная регуляция» (от «гумор» -жидкость) подразумевает то или иное влияние растворов различных веществ в жидкой среде организма (крови, лимфе, тканевой жидкости, цитоплазме клеток). В этой связи немалый интерес представляет развитие и формирование у зародыша таких органов, которые способны сами вырабатывать различные вещества,- желез внутренней и смешанной секреции. Такие железы называют органами эндокринной системы. Они все функционально связаны между собой: гормоны одной железы влияют на секрецию гормонов другой. А гормоны осуществляют связь между функциями клеток и тканей. В организме существует тонко сбалансированное равновесие между клетками всех органов эндокринной системы.
Щитовидная железа закладывается у ничтожно маленького зародыша, длина его в это время всего 10-13 мм. Признаки ее функционирования (то есть гормоны, которые она выделяет) обнаруживаются уже у 3-4-месячного плода. В этот период в ее клетках накапливается йод.
В начале второго месяца эмбрионального развития появляются околощитовидные и вилочковая железы. На третьей
неделе в мозгу зародыша можно найти гипофиз. Он начинает функционировать у плода длиной 22-27 мм.
Женщина, страдающая диабетом, во время беременности начинает себя настолько лучше чувствовать, что снижает суточные дозы инсулина или вообще прекращает его инъекции. Это доказывает, что поджелудочная железа плода выделяет инсулин в достаточном количестве, чтобы обеспечить им не только свой, но и материнский организм.
Уже в 4,5 месяца половые железы начинают вырабатывать гормоны, оказывающие большое влияние на плод. Рано начинается развитие надпочечников и выделение ими адреналина.
Вы, конечно, помните, что пол будущего младенца определяет 23-я пара хромосом. Существует гипотеза, предполагающая, что роль генетического механизма, определяющего пол, заключается в том, чтобы «запустить» образование соответствующих гормонов. Дело в том, что у зародышей всех позвоночных на ранних стадиях развития половые железы бисексуальны (то есть двуполы). У самцов мужской гормон вызывает подавление и регрессивное развитие женских компонентов половых желез, и наоборот. В железах начинает преобладать тот или иной компонент, в зависимости от генетического пола зародыша.
Когда начинают вырабатываться половые гормоны? На этот вопрос помог ответить эксперимент, поставленный самой природой. Иногда у коров начинают развиваться телята-двойни. Их кровь перемешивается через общие сосуды плодных оболочек до начала структурной дифференцировки пола или примерно к этому времени. Если плоды разного пола, то генетическая самка изменяется, превращаясь в бесплодный организм, так называемый фримартин. Значит, мужские половые железы формируются раньше и оказывают влияние на развитие яичников самки.
Этот природный эксперимент удалось повторить в лабораторных условиях с помощью парабиоза (перекрестного кровообращения). Когда двух зародышей тритонов разного пола сращивали путем парабиоза, обычно, как в случае с телятами, преобладал мужской пол. Однако в лаборатории можно было комбинировать зародышей: брать самца от мелкого,
медленно растущего вида, а самку - от крупного и быстрорастущего. В этом случае удавалось добиться преобладания женского пола - фримартин не получался.
Когда хотели установить гормональное влияние на развитие пола у зародышей кур, с ними поступали иначе. Участки половой железы будущего петуха пересаживали во вторичную полость тела (целом*) зародыша курицы на стадии развития 10 часов. Если пересаженный участок содержал мужской половой гормон, курица превращалась в петуха (Дж. Иберт). Эксперименты, связанные с развитием пола у зародыша млекопитающих, в 60-х годах нашего века провел польский эмбриологАК. Тарковский. Он брал восьмиклеточные мышиные зародыши и соединял их попарно, создавая таким образом химеры.
На основании чисто случайных сочетаний можно было бы ожидать, что половина химер должна содержать клетки мужского и женского пола, то есть с сочетаниями ХХ-и XY-хромо-сом в 23-й паре. Значит, половина химер должна оказаться гермафродитами, или интерсексуальными особями. Но на самом деле этого не происходило. Только один из десяти зародышей оказывался гермафродитом. Женские половые клетки при росте в мужском организме не могли развиваться в сперматозоидов. Все сперматозоиды «смешанного самца» принадлежали к той же линии мышей, к которой принадлежал мужской эмбрион.
Иное явление наблюдалось у амфибий. У них женская половая клетка в организме самца может превращаться в сперматозоид, и наоборот.
* Целом - полость тела зародыша, образующаяся после стадии пастру-лы из среднего зародышевого листка - мезодермы, со всех сторон ограниченная ее тканями.
Щитовидная железа закладывается у ничтожно маленького зародыша, длина его в это время всего 10-13 мм. Признаки ее функционирования (то есть гормоны, которые она выделяет) обнаруживаются уже у 3-4-месячного плода. В этот период в ее клетках накапливается йод.
В начале второго месяца эмбрионального развития появляются околощитовидные и вилочковая железы. На третьей
неделе в мозгу зародыша можно найти гипофиз. Он начинает функционировать у плода длиной 22-27 мм.
Женщина, страдающая диабетом, во время беременности начинает себя настолько лучше чувствовать, что снижает суточные дозы инсулина или вообще прекращает его инъекции. Это доказывает, что поджелудочная железа плода выделяет инсулин в достаточном количестве, чтобы обеспечить им не только свой, но и материнский организм.
Уже в 4,5 месяца половые железы начинают вырабатывать гормоны, оказывающие большое влияние на плод. Рано начинается развитие надпочечников и выделение ими адреналина.
Вы, конечно, помните, что пол будущего младенца определяет 23-я пара хромосом. Существует гипотеза, предполагающая, что роль генетического механизма, определяющего пол, заключается в том, чтобы «запустить» образование соответствующих гормонов. Дело в том, что у зародышей всех позвоночных на ранних стадиях развития половые железы бисексуальны (то есть двуполы). У самцов мужской гормон вызывает подавление и регрессивное развитие женских компонентов половых желез, и наоборот. В железах начинает преобладать тот или иной компонент, в зависимости от генетического пола зародыша.
Когда начинают вырабатываться половые гормоны? На этот вопрос помог ответить эксперимент, поставленный самой природой. Иногда у коров начинают развиваться телята-двойни. Их кровь перемешивается через общие сосуды плодных оболочек до начала структурной дифференцировки пола или примерно к этому времени. Если плоды разного пола, то генетическая самка изменяется, превращаясь в бесплодный организм, так называемый фримартин. Значит, мужские половые железы формируются раньше и оказывают влияние на развитие яичников самки.
Этот природный эксперимент удалось повторить в лабораторных условиях с помощью парабиоза (перекрестного кровообращения). Когда двух зародышей тритонов разного пола сращивали путем парабиоза, обычно, как в случае с телятами, преобладал мужской пол. Однако в лаборатории можно было комбинировать зародышей: брать самца от мелкого,
медленно растущего вида, а самку - от крупного и быстрорастущего. В этом случае удавалось добиться преобладания женского пола - фримартин не получался.
Когда хотели установить гормональное влияние на развитие пола у зародышей кур, с ними поступали иначе. Участки половой железы будущего петуха пересаживали во вторичную полость тела (целом*) зародыша курицы на стадии развития 10 часов. Если пересаженный участок содержал мужской половой гормон, курица превращалась в петуха (Дж. Иберт). Эксперименты, связанные с развитием пола у зародыша млекопитающих, в 60-х годах нашего века провел польский эмбриологАК. Тарковский. Он брал восьмиклеточные мышиные зародыши и соединял их попарно, создавая таким образом химеры.
На основании чисто случайных сочетаний можно было бы ожидать, что половина химер должна содержать клетки мужского и женского пола, то есть с сочетаниями ХХ-и XY-хромо-сом в 23-й паре. Значит, половина химер должна оказаться гермафродитами, или интерсексуальными особями. Но на самом деле этого не происходило. Только один из десяти зародышей оказывался гермафродитом. Женские половые клетки при росте в мужском организме не могли развиваться в сперматозоидов. Все сперматозоиды «смешанного самца» принадлежали к той же линии мышей, к которой принадлежал мужской эмбрион.
Иное явление наблюдалось у амфибий. У них женская половая клетка в организме самца может превращаться в сперматозоид, и наоборот.
* Целом - полость тела зародыша, образующаяся после стадии пастру-лы из среднего зародышевого листка - мезодермы, со всех сторон ограниченная ее тканями.