Нервова і гуморальна регуляція розвитку
Гуморальну регуляцію розвитку, здійснювану шляхом поширення різних речовин через рідини, слід віднести до дистантних взаємодій, тобто до тих, які реалізуються на відстані від джерела.
Речовини (ліганди), що беруть участь у такій регуляції, можна розділити на два типи. Молекули лігандів першого типу в силу своєї гідро-фобності або ж газової природи вільно проникають через ліпідні компоненти клітинної мембрани. Сюди відносяться стероїдні гормони: естрогени, кортизол та інші; ретиноевая кислота, яка грає важливу роль в розвитку ряду структур, наприклад кінцівок; окис азоту (NU) і активні форми кисню.
До другого типу лігандів відносяться білкові молекули, які не проникають в цитоплазму, а зв’язуються з рецептором клітинної мембрани або з позаклітинними білками. Найбільш важливі з них – білкові гормони (інсулін, гормон росту) і фактори росту (див. П. 8.2.1).
Розглянемо як приклад регулюючу роль деяких гормонів. Так, у дрозофіли в експерименті через кілька хвилин після ін’єкції гормону линьки – екдізона в політенних хромосомах спостерігається поява 6 нових пуфів. Синтезовані на цих нуклеотидних послідовності білки через деякий час індукують експресію десятків і навіть більше інших послідовностей ДНК, в результаті чого дія гормону багаторазово посилюється. Екдизон відноситься до групи стероїдних гормонів, які можуть активувати синтез усіх видів РНК – не тільки матричної, але і транспортної та рибосомальной, активуючи тим самим всі етапи біосинтезу білка.
Важливо пам’ятати наступне. Гормон взаємодіє тільки з клітинами, що мають рецептор до нього. Таким чином, він може надавати дію лише на певні органи. Крім того, в різних клітинах-мішенях гормони впливають на різні групи генів, і тому вони можуть надавати різноспрямований вплив. Так, складні морфогенезу в онтогенезі амфібій, що забезпечують перетворення пуголовка в жабу, відбуваються під дією гормонів щитовидної залози, головним чином тироксину. Його вплив призводить до зникнення хвоста і зябрових щілин, перебудові черепа, хребта і всього травного тракту, формуванню кінцівок, зміни будови шкіри, в якій з’являються багатоклітинні слизові залози. Іншими словами, під дією гормону на даному етапі розвитку змінюється вся організація особини.
У мурах за допомогою ювенільного гормону визначається не тільки морфофизиологические характеристики організму, що розвивається, але і його місце в ієрархії популяції. У групі мурашок є велика фертильна матка, стерильні робочі самки, великі робочі мурашки-солдати з широкою головою і великий нижньою щелепою і малі робочі особини з добре розвиненими ногами. Яка саме особина сформується – визначається рівнем ювенільного гормону в організмі, що розвивається. У свою чергу, рівень гормону залежить від харчування: чим краще раціон, тим більше гормону, і тим довше він виводиться з організму. Поки гормон присутній, личинка мурашки росте і не може зазнати линьку, після якої настає окукливание. Більш тривале зростання особини до линьки призводить до розвитку більш великого дорослого мурашки. Малі робочі мурашки зазнають окукливание при розмірі личинки 1,3 мм, а солдати – 1,8 мм. Цей же гормон відіграє важливу роль у визначенні, яка з самок стане маткою.
Нервова регуляція розвитку здійснюється на більш пізніх стадіях онтогенезу, коли нервова система буде сформована і почне функціонувати. З цього моменту нервові впливи поряд з гуморальними впливами стануть основними інтегруючими механізмами в ході всього подальшого онтогенезу особини.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)