Розвиток організму, поділ клітин, утворення зародкових листків

Життя риби, як і всякого організму, починається з однієї клітини якою є запліднена яйцеклітина або ікринка (зигота). Шляхом поділу та під впливом гравітаційного поля Землі утворюється комплекс нових клітин, і таким чином починається процес індивідуального розвитку або онтогенез, який триває до кінця життя даної особини.
Під час запліднення відбувається взаємна асиміляція гамет самців і самок, внаслідок якої утворюється зигота, з якої розвивається багатоклітинний зародок. Зигота ділиться на клітини (бластомери), при цьому з однієї частини клітин формується тіло зародка — ембріо-бласт, а з іншої частини — трофобласт, який живить зародок.
Під час поділу зиготи новоутворені клітини не ростуть, а навпаки з кожним поділом розміри їх зменшуються. Такий поділ називається дробленням, в результаті якого утворюється морула, а потім бластула. Стінка бластули складається з одного шару клітин.
Подальший розвиток бластули супроводжується формуванням зародкових листків і утворення наступної стадії ембріонального розвитку — гаструли. При цьому клітини бластули диференціюються, внаслідок чого утворюється два шари клітин: поверхневий і глибокий. Так виникає два первинних зародкових листки: зовнішній — ектодерма і внутрішній — ендодерма. Такий двошаровий зародок називають гаструлою, а процес його утворення — гаструляцією.
Потім між ектодермою і ендодермою ембріона утворюється середній зародковий листок (мезодерма), клітини якого дають початок мезенхімі, що заповнює проміжки між зародковими листками. Мезодерма лежить уздовж тіла зародка, її несегментована частина має добре виражену порожнину (целом).
Після закінчення процесу утворення трьох зародкових листків і закладання осьових органів (нервова, кишкова трубки, хорда) починається їх диференціація на тканини (гістогенез) та органи (органогенез).
З ектодерми утворюється епітелій шкірного покриву з його похідними і нервова система та органи чуття.
З ендодерми розвиваються епітеліальний покрив слизової оболонки кишкової трубки, її залозистий апарат, епітеліальний покрив глотки, стравоходу, а також залозиста частина гіпофіза, травні залози, деякі залози внутрішньої секреції, органи дихання тощо.
Мезодерма слугує вихідним матеріалом для утворення м'язів, сполучної тканини, скелета, органів виділення, кровоносної системи.
Отже, структурною і функціональною одиницею багатоклітинного організму є клітина.
Розмноження є невід'ємною властивістю всіх живих організмів. Цей процес забезпечує існування в часі кожного виду і підтримання його чисельності і спадкоємності між окремими поколіннями. Ріст, індивідуальний розвиток і постійне самооновлення тканин багатоклітинних організмів визначається процесами поділу клітин. Підтримання життя особин у часі також зумовлюється розмноженням клітин, оскільки тривалість життя більшості клітин, з яких складаються епітеліальні та сполучні тканини коротше ніж особини. Інші клітини (нервової тканини) втрачають здатність до поділу впродовж усього життя.
Одним із положень клітинної теорії є те, що клітини не виникають наново, а розмножуються поділом. Слід зазначити, що період життя клітин в організмі неоднаковий. Нові клітини утворюються внаслідок поділу існуючих клітин. Поділ клітин проходить шляхом мітозу й амітозу.
Мітоз супроводжується спіралізацією хромосом та утворенням особливого апарату який забезпечує рівномірний розподіл спадкового матеріалу материнської клітини між двома дочірніми. Під час мітозу відбувається складна біохімічна й морфологічна перебудова в клітині. В мітотичному циклі розрізняють два періоди: підготовку до поділу (інтерфазу) і власне мітоз.
У деяких клітин спостерігається амітоз — поділ, за якого ядра перешнуровуються так, що хромосоми випадково розподіляються між дочірніми ядрами. Ядро при цьому ділиться шляхом перетяжки на дві частини. Інколи після поділу ядра перешнуровується цитоплазма і утворюються дві клітини. В інших випадках клітина залишається двоядерною. Амітоз спостерігається у приречених на загибель диференційованих клітинах (м'язових, епітеліальних), в клітин з обмеженим терміном функціонування (клітини плаценти), а також в інших клітинах при їх опроміненні і деяких хворобах (при злоякісних переродженнях).
Мейоз — своєрідний тип поділу клітин в організмі, які мають статеве розмноження. Внаслідок такого поділу кількість числа хромосом у зрілих статевих клітинах зменшується вдвічі і клітини переходять з диплоїдного стану в гаплоїдний. Це досягається за рахунок двох послідовних поділів з одноразовим подвоєнням числа хромосом. Інтерфаза між поділами вкорочена або взагалі відсутня. Біологічне значення мейозу полягає у підтриманні сталості хромосомного набору організмів, які розмножуються статевим шляхом.
Внаслідок діяльності клітин в організмі з'являється міжклітинна речовина (безструктурна аморфна речовина, волокнисті структури). Саме ці гістологічні елементи, тобто клітини і міжклітинні структури, перебувають у певному взаємозв'язку між собою і утворюють тканину.
Тканина — це система гістологічних елементів (клітин, міжклітинних утворень), що виникали в процесі розвитку організму і характеризуються загальним типом будови, обміну речовин, спеціалізацією на виконанні певних функцій. Всі різновиди тканин об'єднані в чотири типи: епітеліальна (покривна, залозиста), сполучна (кров, лімфа, власне сполучна і скелетна тканини), м'язова та нервова.
Епітеліальна тканина розвивається з усіх трьох зародкових листків. Вона покриває тіло риби ззовні (ектодерма), і вистеляє всі порожнини усередині її тіла і внутрішніх органів (ентодерма), а також утворює більшість залоз. Епітеліальна тканина немає міжклітинної речовини або її дуже мало. Епітеліальні клітини в залежності від місцезнаходження мають різну форму: розрізняють плоский епітелій з дуже плоскими невисокими клітинами (епітелій порожнини серця, судин і ін.) і циліндричний епітелій з високими клітинами (кишечник); як плоский так і циліндричний епітелій може мати на своєму вільному кінці рухливі у певному напрямку так званні миготливі війки; епітелій може розташовуватися в один шар (одношаровий епітелій) і в декілька (багатошаровий епітелій).
Сполучна тканина складається із клітин і добре вираженої міжклітинної речовини. Сполучна тканина має дуже багато перехідних форм і відіграє в організмі риб не меншу роль, ніж і в інших тварин: вона є невід'ємною структурою ряду органів, зв'язує і зміцнює різні тканини й органи, входить до складу їхніх оболонок тощо.
За характером волокон і клітин розрізняють: впорядковану і невпорядковану сполучну тканину. До впорядкованої (оформленої) сполучної тканини належать кісткова тканина, сухожилки, зв'язки, склера ока тощо. До невпорядкованої сполучної тканини належать щільна та пухка невпорядковані сполучні тканини. До сполучної тканини належать також кров, лімфа, міжклітинна речовина, жирова сполучна тканина, ретикулярна сполучна тканина. Кров, лімфа і тканинна рідина створюють внутрішнє середовище організму.
М'язова тканина здатна скорочуватися, що забезпечує пересування тварин у просторі і рух частин їхнього тіла. її поділяють на непосмуговану або гладеньку (стінка судин, внутрішні трубчасті органи) і посмуговану (скелетну і серцеву) м'язові тканини. Вони побудовані із м'язових клітин, в основі яких лежать зорієнтовані у певному порядку пучки міофібрил — ниток, що складаються із скоротливих білків актину та міозину.
Нервова тканина має здатність до збудження під впливом певних чинників та його проведення. Складається з нейронів (нейро-цитів) і нейроглії. Структурною і функціональною одиницею нервової тканини є нервова клітина (нейрон). Нейроглія виконує стосовно нейронів трофічну, опорну, захисну і розмежувальну функції.
Тканини утворюють органи. Орган — це частина організму, що складається з різних тканин, які об'єднані у відповідну форму і виконують специфічну функцію у зв'язку з діяльністю організму (серце, шлунок, нирки та ін.). Орган побудований з різних тканин, проте одна з них є провідною і відображає головну функцію органа (у м'язах — це м'язова тканина). Основну функціональну частину органа називають паренхімою, її елементи обмежені сполучнотканинною основою з судинами й нервами.
Органи, що виникли в процесі індивідуального розвитку і функціонують у дорослих тварин, є постійними, дефінітивними (кінцевими). Органи, які функціонують лише в певний період онтогенезу, а потім зникають, є тимчасовими, або провізорними.
Розрізняють органи аналогічні, гомологічні, гомотипічні й гомо-динамічні. Аналогічні органи виконують подібні функції, однак різняться за походженням. Гомологічні органи мають спільне походження і будову, їхні функції можуть бути однаковими або різними. Гомотипічні — це симетрично розміщені органи (правий і лівий плавець, нирки). Гомодинамними є повторювані органи вздовж головної осі тварини (хребці, кінцівки).
Органи, що виконують одну спільну функцію в організмі, об'єднуються в систему органів (нервова, шкірний покрив) або апарат (локомоторний, дихання, травлення).
Організм — це об'єднання всіх взаємодіючих частин (клітин, тканин, органів, систем, апаратів), які розвинулися історично і виконують свою функцію у зв'язку з певним станом зовнішнього середовища. Завдяки цьому відбуваються основні прояви життя: обмін речовин, збудливість і розмноження, а відповідно ріст і подальший розвиток організму.