Характеристика стадии дробления (на примере ланцетника)

Стадия дробления у ланцетника — это ранний этап эмбрионального развития, который начинается сразу после оплодотворения яйцеклетки и предшествует образованию бластулы. На этой стадии зигота многократно делится митозом, но общий размер зародыша почти не увеличивается. В результате одного крупного оплодотворённого яйца образуется множество мелких клеток — бластомеров.

У ланцетника дробление имеет ряд характерных особенностей, потому что его яйцеклетка содержит сравнительно мало желтка и желток распределён почти равномерно по цитоплазме. Такие яйца называют изолецитальными, или гомолецитальными. Из-за небольшого количества желтка деление зиготы происходит полностью, то есть через всю клетку. Поэтому дробление у ланцетника относится к полному, или голобластическому.

Дробление у ланцетника также почти равномерное. Это значит, что образующиеся бластомеры примерно одинаковы по размерам. Однако уже на ранних этапах можно заметить небольшие различия между клетками животного и вегетативного полюсов. На животном полюсе клетки обычно делятся немного быстрее и могут быть несколько мельче, чем клетки вегетативного полюса, где находится больше желтка.

По характеру расположения бластомеров дробление ланцетника является радиальным. При радиальном дроблении бластомеры располагаются правильными ярусами один над другим, так что зародыш имеет относительно симметричное строение. Такой тип дробления характерен для многих вторичноротых животных.

Первое деление дробления проходит в меридиональной плоскости, то есть через животный и вегетативный полюса. В результате зигота делится на два примерно одинаковых бластомера. Второе деление также меридиональное, но проходит под прямым углом к первому. После него образуются четыре бластомера. Третье деление происходит в экваториальной плоскости, то есть поперёк оси яйцеклетки, и приводит к образованию восьми клеток. Далее деления продолжаются, число бластомеров быстро увеличивается: формируются стадии 16, 32, 64 клеток и так далее.

Важная особенность дробления заключается в том, что в этот период клетки не растут между делениями. Каждое последующее поколение бластомеров становится меньше предыдущего. Поэтому дробление отличается от обычного клеточного размножения: митозы идут быстро, а фазы роста клеточного цикла практически отсутствуют. Общий объём зародыша остаётся примерно равным объёму исходной зиготы.

Постепенно внутри зародыша появляется полость — бластоцель. По мере увеличения числа бластомеров клетки располагаются по периферии, образуя стенку зародыша, а внутри формируется полость. Так возникает бластула. У ланцетника бластула имеет вид полого шаровидного образования. Её стенка называется бластодермой, а внутренняя полость — бластоцелем.

Таким образом, дробление у ланцетника можно охарактеризовать так:

полное, потому что делится вся зигота;

почти равномерное, потому что бластомеры близки по размеру;

радиальное, потому что клетки располагаются правильными рядами;

митотическое, потому что деления происходят путём митоза;

быстрое, потому что между делениями почти нет роста клеток;

завершается образованием бластулы с полостью внутри.

Биологическое значение стадии дробления состоит в том, что одноклеточная зигота превращается в многоклеточный зародыш. При этом создаются условия для дальнейшего развития: образования зародышевых листков, гаструляции, закладки осевых органов и последующего формирования организма. На примере ланцетника хорошо видно классическое дробление яйца с малым количеством желтка, поэтому его часто используют как типичный пример раннего развития хордовых животных.