Индивидуальное развитие животных - онтогенез - делится на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональный период
Эмбриональный период состоит из нескольких этапов.
1 этан - дробление и начало развития оплодотворенного яйца ланцетника:
Завершается дробление образованием бластулы.
2-й этап - образование зародышевых листков, то есть образование гаструлы, имеющей двухслойную структуру. Наружный слой - эктодерма, внутренний - энтодерма. Между ними возникает третий слой - мезодерма. Эктодерма, энтодерма и мезодерма называются зародышевыми листками.
3-й этап - формирование органов:
- из эктодермы - кожа, хорда, нервная трубка, из которой формируются спинной и головной мозг и органы чувств;
- из энтодермы - пищеварительный канал, печень, легкие;
- из мезодермы - скелет, мышцы, кровеносная и выделительная системы.
В период эмбрионального развития происходит дифференциация в строении и функциях клеток и органов: гистогенез и органогенез.
Гистогенез - совокупность процессов, обеспечивающих в онтогенезе многоклеточных организмов формирование, существование и обновление тканей.
Органогенез - процесс образования зачатков органов и их дальнейшей дифференциации.
Постэмбриональный период
Постэмбриональное развитие может быть:
- прямым, при котором родившиеся потомки во всем сходны со взрослыми организмами {птицы, млекопитающие, человек);
- непрямым (с метаморфозом), когда новый организм появляется на свет в виде личинки, претерпевающей в своем развитии ряд превращений (у амфибий, насекомых и др.)
В постэмбриональном развитии выделяют три фазы: юношескую (ювенильную), фазу зрелости и фазу старости.
Эмбриональное развитие, юношеская фаза и фаза зрелости в онтогенезе имеют большое приспособительное значение и необходимы для обеспечения сохранения и размножения вида.
Жизненный цикл - это совокупность всех фаз развития поколений определенного вида. У прокариот и многих одноклеточных организмов жизненный и клеточный цикл совпадают. Известны простые и сложные жизненные циклы, простые циклы у растений происходят без чередования поколений, сложные - сопровождаются чередованием поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). У животных простые циклы ие сопровождаются сложными преобразованиями (метаморфозом) или чередованием поколений. Сложные циклы сопровождаются чередованием полового и бесполого, полового и партеногенетического, раздельнополого и гермафродитного поколений.
На уроке мы по-го-во-рим о том, как раз-ви-ва-ют-ся ор-га-низ-мы - одноклеточные и многоклеточные, рассмотрим их индивидуальное развитие - онтогенез, узнаем важные этапы в жизни многоклеточных организмов.
В новой клет-ке не хва-та-ет еще кле-точ-ных струк-тур и не сфор-ми-ро-ва-ны все белки для ее нор-маль-ной жиз-не-де-я-тель-но-сти. По-это-му кле-точ-ный цикл можно раз-де-лить на несколь-ко эта-пов или фаз (рис. 2).
Рис. 2. Этапы развития одноклеточного организма ()
Пер-вый этап - этап со-зре-ва-ния. Когда фор-ми-ру-ют-ся необ-хо-ди-мые кле-точ-ные струк-ту-ры, клет-ка всту-па-ет в сле-ду-ю-щую фазу - зре-лость. В этой фазе клет-ка вы-пол-ня-ет все необ-хо-ди-мые ей функ-ции. Зре-лость за-кан-чи-ва-ет-ся новым де-ле-ни-ем или смер-тью клет-ки.
С мно-го-кле-точ-ны-ми ор-га-низ-ма-ми си-ту-а-ция про-ис-хо-дит на-мно-го слож-нее. В жизни таких ор-га-низ-мов можно вы-де-лить два важ-ных этапа (рис. 3).
Рис. 3. Онтогенез ()
Пер-вый пе-ри-од - эм-бри-о-наль-ный, у мле-ко-пи-та-ю-щих эм-бри-о-наль-ный пе-ри-од про-ис-хо-дит внут-ри ма-те-рин-ско-го ор-га-низ-ма (внут-ри-утроб-ное раз-ви-тие). Вто-рой пе-ри-од на-чи-на-ет-ся с мо-мен-та рож-де-ния или вы-хо-да из яй-це-вых обо-ло-чек - по-ст-эм-бри-о-наль-ное раз-ви-тие.
Эм-бри-о-наль-ный пе-ри-од вклю-ча-ет в себя 3 ос-нов-ные ста-дии:
1 ста-дия дроб-ле-ния (рис. 4): про-ис-хо-дит де-ле-ние клет-ки на до-чер-ние - бла-сто-ме-ры.
Рис. 4. Стадия дробления ()
Всего за 4 часа из одной клет-ки фор-ми-ру-ет-ся 64 бла-сто-ме-ра, но рост их при этом не про-ис-хо-дит. За-кан-чи-ва-ет-ся ста-дия дроб-ле-ния фор-ми-ро-ва-ни-ем бла-сту-лы (за-ро-ды-ше-вый пу-зы-рек). Она со-сто-ит из од-но-го слоя кле-ток с по-ло-стью внут-ри;
2 стадия га-стру-ля-ция (рис. 5) - об-ра-зо-ва-ние за-ро-ды-ше-вых лист-ков.
У более при-ми-тив-ных мно-го-кле-точ-ных ор-га-низ-мов, на-при-мер ки-шеч-но-по-лост-ных, фор-ми-ру-ет-ся толь-ко два за-ро-ды-ше-вых лист-ка: на-руж-ный - эк-то-дер-ма - и внут-рен-ний - эн-то-дер-ма. У более вы-со-ко-ор-га-ни-зо-ван-ных жи-вот-ных фор-ми-ру-ет-ся тре-тий за-ро-ды-ше-вый ли-сток - ме-зо-дер-ма (между эк-то-дер-мой и эн-то-дер-мой).
Рис. 5. Гаструляция ()
3 стадия - ор-га-но-ге-нез (рис. 6) - это пе-ри-од вза-и-мо-дей-ствия за-ро-ды-ше-вых лист-ков, из ко-то-рых фор-ми-ру-ют-ся все ор-га-ны и ткани ор-га-низ-ма.
Рис. 6. Органогенез ()
У че-ло-ве-ка пер-вым на-чи-на-ет обособ-лять-ся го-лов-ной мозг, это про-ис-хо-дит в те-че-ние тре-тьей неде-ли после за-ча-тия. Раз-мер эм-бри-о-на на этот мо-мент со-став-ля-ет всего лишь 2 мил-ли-мет-ра (рис. 7).
Рис. 7. Органогенез, человеческий эмбрион ()
Эк-то-дер-ма дает на-ча-ло кож-ным по-кро-вам, а также эпи-те-ли-аль-ным тка-ням (во-ло-сы, же-ле-зы внеш-ней сек-ре-ции, ногти), из эктодермы развивается нерв-ная си-сте-ма. Ме-зо-дер-ма дает на-ча-ло ос-нов-ным внут-рен-ним ор-га-нам - вы-де-ли-тель-ной и по-ло-вой си-сте-ме. Эн-то-дер-ма об-ра-зу-ет ор-га-ны пи-ще-ва-ри-тель-ной, ды-ха-тель-ной си-сте-мы, а также же-ле-зы внут-рен-ней сек-ре-ции.
Уже с пер-вых дней сво-е-го раз-ви-тия за-ро-дыш ор-га-низ-ма чув-стви-те-лен к воз-дей-ствию поврежда-ю-щих фак-то-ров. К таким фак-то-рам от-но-сят-ся раз-лич-ные хи-ми-че-ские ве-ще-ства: ал-ко-голь, ни-ко-тин, ле-кар-ствен-ные сред-ства, соли тяжелых металлов и нар-ко-ти-че-ские пре-па-ра-ты. Очень опасным для развития живого организма является ра-ди-а-ци-он-ное из-лу-че-ние и раз-лич-ные ин-фек-ции.
Вли-я-ние на ор-га-низм ма-те-ри этих фак-то-ров может при-ве-сти к тому, что даль-ней-шее раз-ви-тие плода не про-изой-дет и при-ве-дет к смер-ти или же у ро-див-ше-го-ся ре-бен-ка будут про-яв-лять-ся из-ме-не-ния, ко-то-рые биологи на-зы-ва-ют урод-ством.
После рож-де-ния на-сту-па-ет сле-ду-ю-щий пе-ри-од раз-ви-тия жи-во-го ор-га-низ-ма - по-ст-эм-бри-о-наль-ный (рис. 8).
Рис. 8. Постэмбриональное развитие ()
Пря-мое раз-ви-тие - раз-ви-тие без пре-вра-ще-ния, с по-сте-пен-ным ро-стом (рис. 9).
Рис. 9. Прямое развитие ()
Особь по-хо-жа на ро-ди-тель-ский ор-га-низм. Пря-мое раз-ви-тие ха-рак-тер-но для рыб, пре-смы-ка-ю-щих-ся, птиц и мле-ко-пи-та-ю-щих.
Непря-мое раз-ви-тие (с ме-та-мор-фо-зом) - про-цесс пре-вра-ще-ния ор-га-низ-ма на ли-чи-ноч-ной ста-дии во взрос-лую особь (рис. 10).
Рис. 10. Непрямое развитие ()
Оно со-про-вож-да-ет-ся ана-то-ми-че-ски-ми и фи-зио-ло-ги-че-ски-ми пе-ре-строй-ка-ми ор-га-низ-ма. Такой спо-соб раз-ви-тия ха-рак-те-рен для зем-но-вод-ных и на-се-ко-мых.
Раз-ли-ча-ют пол-ный ме-та-мор-фоз и непол-ный ме-та-мор-фоз . При пол-ном ме-та-мор-фо-зе ор-га-низм про-хо-дит ряд ста-дий, резко от-ли-ча-ю-щих-ся друг от друга об-ра-зом жизни и ха-рак-те-ром пи-та-ния (рис. 11).
Рис. 11. Полный метаморфоз ()
Это ста-дии яйца, ли-чин-ки, ку-кол-ки, взрос-лой особи (имаго). Такое раз-ви-тие ха-рак-тер-но для ба-бо-чек (че-шуе-кры-лых) и жуков (жест-ко-кры-лых).
При непол-ном ме-та-мор-фо-зе (рис. 12) ста-дия ку-кол-ки от-сут-ству-ет, а ли-чин-ка мало от-ли-ча-ет-ся от взрос-лой особи. Такое можно на-блю-дать у куз-не-чи-ков и са-ран-чи.
Рис. 12. Неполный метаморфоз ()
Неза-ви-си-мо- от типа раз-ви-тия у всех живых ор-га-низ-мов вы-де-ля-ют три ста-дии: мо-ло-дость, зре-лость и ста-рость. Каж-дая из ста-дий ха-рак-те-ри-зу-ет-ся опре-де-лен-ны-ми фи-зио-ло-ги-че-ски-ми из-ме-не-ни-я-ми.
Ин-ди-ви-ду-аль-ное раз-ви-тие - один из наи-бо-лее ин-те-рес-ных про-цес-сов, ко-то-рые про-ис-хо-дят в живом ор-га-низ-ме, когда из един-ствен-ной клет-ки воз-ни-ка-ет слож-ный живой ор-га-низм и в про-цес-се жиз-не-де-я-тель-но-сти пре-тер-пе-ва-ет ряд из-ме-не-ний. Каж-дый ор-га-низм ис-пол-ня-ет свою глав-ную функ-цию - остав-лять потом-ство, жизнь ор-га-низ-ма за-кан-чи-ва-ет-ся его есте-ствен-ной смер-тью.
Список литературы
- Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - Дрофа, 2009.
- Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005.
- Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.
- Blgy.ru ().
- Sbio.info ().
- Estnauki.ru ().
Домашнее задание
- Что такое онтогенез и из каких этапов он состоит у многоклеточных организмов?
- Из каких стадий состоит эмбриональное развитие?
- Назовите стадии развития постэмбрионального периода.
Вопрос 1. Что называют индивидуальным развитием организма?
Индивидуальным развитием организма или онтогенезом называют всю совокупность преобразований особи от возникновения до конца жизни. В клетке, с которой начинается онтогенез, заложена программа развития организма. Она реализуется путем взаимодействия ядра (генетической информации) и цитоплазмы каждой клетки, а также клеток и тканей друг с другом.
У бактерий и одноклеточных эукариот онтогенез начинается в момент образования но вой клетки в результате деления и заканчивается смертью или новым делением.
У многоклеточных организмов, размножающихся бесполым путем, онтогенез начинается с момента обособления клетки или группы клеток материнского организма.
У организмов, размножающихся половым путем, онтогенез начинается с момента оплодотворения и возникновения зиготы.
Вопрос 2. Перечислите периоды онтогенеза.
Периоды онтогенеза:
В онтогенезе различают 3 периода: проэмбриональный, эмбриональный
и постэмбриональный
. Для высших животных и человека принято деление на пренатальный (до рождения), интранатальный (рождение) и постнатальный (после рождения) периоды развития.
Проэмбриональный период
. Проэмбриональный период
, предшествующий образованию зиготы, связан с образованием гамет. Иначе, это гаметогенез (овогенез и сперматогенез).
Эмбриональный период
. Эмбриональный период
(греч. еmbryon - зародыш) начинается с оплодотворения и образования зиготы. Окончание этого периода при разных типах онтогенеза связано с различными моментами развития. Эмбриональный период делится на следующие стадии:
1) оплодотворение – образование зиготы;
2) дробление – образование бластулы;
3) гаструляция – образование зародышевых листков;
4) гисто- и органогенез- образование органов и тканей зародыша. Постэмбриональный период развития животных.
Постэмбриональный период
развития животных начинается после их рождения делится на три периода:
Период роста и формообразования (дорепродуктивный);
Период зрелости (репродуктивный);
Период старости (пострепродуктивный).
Постэмбриональный период
развития человека.
Постэмбриональный
постнатальный) период развития человека, иначе называемый постнатальный также подразделяется на три периода:
1) Ювенильный (до полового созревания);
2) Зрелый (взрослые, половозрелое состояние);
3) Период старости, заканчивающейся смертью.
Иначе можно сказать, что для человека также можно выделить дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный периоды постэмбрионального развития. Следует учитывать, что любая схема является условной, так как действительное состояние двух людей одного возраста может значительно отличаться.
Вопрос 3. Какое развитие называют эмбриональным, а какое - постэмбриональным?
Онтогенез подразделяется на два периода. Первый из них - эмбриональный период (эмбриогенез) длится с момента оплодотворения и до выхода из яйца или рождения. Опишем его стадии на примере ланцетника.
Дробление: яйцеклетка многократно и быстро делится митозом, интерфазы очень короткие;
бластула: образуется полый шар, состоящий из одного слоя клеток; на одном из полюсов шара клетки начинают делиться активнее, подготавливая следующую стадию;
гаструла: образуется в результате впячивания более активно делящегося полюса бластулы; ранняя гаструла представляет собой двухслойный зародыш; его наружный слой (зародышевый листок) называется эктодерма, внутренний слой - энтодерма; полость гаструлы представляет собой будущую кишечную полость организма; поздняя гаструла - трехслойный зародыш: формируется у всех организмов (кроме кишечнополостных и губок) при закладке третьего зародышевого листка - мезодермы, возникающей между эктодермой и энтодермой;
гисто- и органогенез: происходит развитие тканей и систем органов зародыша. Второй стадией онтогенеза является постэмбриональный период. Он длится от момента выхода из яйца (или рождения) и до смерти.
Вопрос 4. Какие существуют типы постэмбрионального развития организма? Приведите примеры.
Существует два типа постэмбрионального развития.
Непрямое развитие, или развитие с метаморфозом. Этот тип развития характеризуется тем, что родившаяся особь (личинка) часто совсем не похожа на взрослый организм. По истечении некоторого времени она претерпевает метаморфоз - превращение во взрослую форму. Непрямое развитие присуще амфибиям, насекомым и многим другим организмам.
Прямое развитие. При данном типе развития родившийся детеныш похож на взрослую особь. Прямое развитие бывает яйцекладное и внутриутробное. При яйцекладном развитии зародыш первый этап онтогенеза проводит в яйце, снабженном питательными веществами и защищенном оболочкой (скорлупой) от окружающей среды. Так развиваются, например, детеныши птиц, пресмыкающихся и яйцекладущих млекопитающих. При внутриутробном развитии рост эмбриона происходит внутри материнского организма. Все жизненные функции (питание, дыхание, выделение и др.) осуществляются путем взаимодействия с матерью через особый орган - плаценту, образованный тканями матки и зародышевыми оболочками детеныша. Внутриутробный тип развития свойствен всем высшим млекопитающим, в том числе и человеку.
Вопрос 5. В чем заключается биологическое значение метаморфоза?
Метаморфоз дает возможность особям разного возраста не конкурировать за пищу. Например, головастики и лягушки, бабочки и гусеницы имеют разные источники пищи. Также наличие личиночной стадии часто уве¬ичивает возможность расселения организмов. Это особенно важно, если взрослые особи ведут малоподвижный образ жизни (например, многие морские моллюски, черви и членистоногие).
Вопрос 6. Расскажите о зародышевых листках.
Первые два зародышевых листка - эктодерма и энтодерма закладываются на стадии образования гаструлы из бластулы. Позднее у всех (кроме кишечнополостных и губок) развивается третий зародышевый листок - мезодерма, которая располагается между эктодермой и энтодермой. Далее из трех зародышевых листков развиваются все органы эмбриона. Например, у человека из эктодермы формируются нервная система, кожные железы, эмаль зубов, волосы, ногти, наружный эпителий. Из энтодермы - ткани, выстилающие кишечник и дыхательные пути, легкие, печень, поджелудочная железа. Из мезодермы образуются мышцы, хрящевой и костный скелет, органы выделительной, эндокринной, половой и кровеносной систем.
Вопрос 7. Что такое дифференцировка клеток? Как она осуществляется в процессе эмбрионального развития?
Дифференцировка
- это процесс превращения неспециализированных зародышевых клеток в различные клетки организма, отличающиеся по строению и выполняющие определенные функции. Дифференцировка начинается не сразу, а на определенной стадии развития и осуществляется путем взаимодействия зародышевых листков (на раннем этапе) и зачатков органов (на более позднем этапе).
Некоторые клетки даже у взрослого организма остаются не до конца дифференцированными. Такие клетки называют стволовыми. У человека они находятся, например, в красном костном мозге. В настоящее время активно исследуется возможность использования стволовых клеток для лечения многих заболеваний, восстановления органов после травм и т.д.
Вопрос 8. Охарактеризуйте понятие «рост». Что такое определенный рост? Неопределенный рост?
Рост организма сопровождается увеличением клеток и накоплением массы тела. Различают определенный и неопределенный рост.
Неопределенный рост характерен для моллюсков, ракообразных, рыб, земноводных, рептилий и других животных, не прекращающих расти в течение всей жизни.
Определенный рост свойственен организмам, которые растут лишь ограниченное время жизни, например, насекомые, птицы и млекопитающие. У человека интенсивный рост прекращается в возрасте 13-15 лет, соответствующем периоду полового созревания.
Рост и развитие организма контролируется генетически, а также зависит от условий среды, в которой идет развитие.
При типе роста, который называют определенным, организм, достигнув некоторого уровня зрелости, перестает наращивать размеры. Такой тип роста характерен для большинства животных. Если организм растет всю жизнь, то говорят о неопределенном типе роста. Он свойствен растениям, рыбам, моллюскам, земноводным.
Вспомните!
Из каких периодов складывается индивидуальное развитие организма?
Что такое развитие с метаморфозом?
Для каких организмов характерен такой тип развития?
Индивидуальное развитие особи, всю совокупность ее преобразований от возникновения до конца жизни называют онтогенезом. Согласно современным научным представлениям в клетке, с которой начинается онтогенез особи, заложена определенная программа дальнейшего развития организма. В процессе онтогенеза эта наследственная программа реализуется путем взаимодействия ядра и цитоплазмы каждой клетки, отдельных клеток друг с другом и тканей между собой. В результате этих сложных взаимоотношений на основе имеющейся генетической информации и в зависимости от внешних условий формируется конкретная индивидуальность особи.
У бактерий и одноклеточных эукариотических организмов онтогенез начинается в момент образования организма в результате деления материнской клетки и завершается или гибелью клетки, или очередным делением организма, т. е., по сути, совпадает с клеточным циклом.
У многоклеточных организмов, которые размножаются бесполым путем, онтогенез начинается с обособления одной или нескольких клеток материнского организма, дающих начало новой особи.
У организмов, размножающихся половым путем, индивидуальное развитие начинается с момента оплодотворения и образования зиготы и подразделяется на два периода: эмбриональный (период зародышевого развития) и постэмбриональный (период послезародышевого развития). Соотношение длительности этих периодов у организмов разных видов может сильно отличаться.
Эмбриональный период (эмбриогенез). Этот период длится от момента образования зиготы до выхода зародыша из яйца или рождения. Он протекает в несколько этапов (рис. 62). На первой стадии, которая называется дроблением, оплодотворенная яйцеклетка делится митозом , в результате чего получается 2, 4, 8, 16 и т. д. клеток, которые плотно прилегают друг к другу. Интерфаза между делениями очень короткая, клетки не растут, поэтому процесс дробления происходит очень быстро. Заканчивается дробление образованием бластулы – полого шарика, стенка которого состоит из одного слоя клеток. Далее на одном из полюсов бластулы клетки начинают делиться более активно и углубляются внутрь шарообразного зародыша, образуя впячивание. В результате этого процесса формируется двухслойный зародыш – гаструла. Два слоя клеток, образующих ее стенки, называются зародышевыми листками: наружный листок – эктодерма и внутренний – энтодерма.
У всех животных, кроме губок и кишечнополостных, при дальнейшем развитии зародыша между эктодермой и энтодермой образуется третий зародышевый листок – мезодерма.
Дальнейшее развитие зародыша связано с взаимодействием трех зародышевых листков, из которых формируются все ткани и органы организма. Развитие систем органов зародыша – органогенез – происходит в определенной последовательности. У хордовых животных он начинается с образования зачатка хорды и нервной системы. На спинной стороне зародыша происходит обособление группы клеток эктодермы в виде длинной пластинки. Эти клетки начинают активно делиться, погружаясь в тело зародыша и образуя желобок, края которого постепенно сближаются, а затем смыкаются, формируя первичную нервную трубку.
Рис. 62. Дробление оплодотворенного яйца ланцетника и образование зародышевых листков
Кроме нервной системы из эктодермы возникают также кожные железы, эмаль зубов, волосы, ногти, кожный эпителий. Энтодерма дает начало тканям, выстилающим кишечник и дыхательные пути, образует печень и поджелудочную железу. Из мезодермы образуются мышцы, хрящевой и костный скелет, органы выделительной, половой и кровеносной систем организма.
В процессе эмбриогенеза между частями развивающегося зародыша существует тесное взаимодействие: зачаток одного органа или системы органов определяет (индуцирует) местоположение и время образования другого органа или системы органов.
Взаимовлияние частей зародыша было продемонстрировано в многочисленных экспериментах. Немецкие исследователи Ханс Шпеман и Хилд Мангольд брали у зародыша тритона на стадии ранней гаструлы участок спинной стороны тела, из которого в дальнейшем должна была развиться хорда и мезодерма, и пересаживали его на брюшную сторону другой гаструлы. В результате на брюшной стороне второго зародыша из клеток, которые должны были дать начало кожным покровам, формировалась дополнительная нервная трубка. Это явление получило название эмбриональной индукции.
Дифференцировка клеток зародыша возникает не сразу, а на определенном этапе развития. На ранних стадиях дробления клетки зародыша еще не специализированы, поэтому каждая из них может дать начало целому организму. Если по какой-либо причине эти клетки разъединяются, образуются два одинаковых эмбриона, содержащих идентичную генетическую информацию, каждый из которых развивается в полноценную особь. В итоге рождаются однояйцевые, или монозиготные близнецы. В человеческой популяции – это единственные люди, имеющие идентичный генотип и являющиеся копиями друг друга.
У некоторых животных зародыш на ранней стадии развития делится на несколько фрагментов. При этом каждый из образовавшихся фрагментов дает начало полноценному организму. В результате все детеныши одного поколения оказываются абсолютными копиями друг друга. Такой тип размножения характерен для броненосцев. Поэтому в помете девятипоясного броненосца тату всегда четное количество однополых детенышей.
Постэмбриональный период. Этот период начинается с момента рождения организма и заканчивается его смертью.
Различают непрямой и прямой типы постэмбрионального развития.
Непрямое развитие. Непрямой, или личиночный, тип развития характерен для многих беспозвоночных и некоторых позвоночных животных (рыб и земноводных). Это предполагает рождение особи, порой совершенно непохожей на взрослый организм. В процессе непрямого развития особь проходит через одну или несколько личиночных стадий (головастик у лягушки, гусеница у бабочки) (рис. 63). Личинки ведут самостоятельную жизнь, активно питаются, растут и развиваются. По истечении определенного времени личинка превращается во взрослую особь – происходит метаморфоз, поэтому иногда этот тип развития называют развитием с метаморфозом. При метаморфозе разрушаются личиночные органы и возникают органы, присущие взрослым животным.
Для многих видов наличие личиночной стадии в процессе развития – это возможность расселения и отсутствие конкуренции особей разного возраста за место обитания и пищу.
Прямое развитие. Такой тип развития характерен для организмов, детеныши которых рождаются уже похожими на взрослых особей. Только что вылупившийся утенок, родившийся щенок или ребенок человека отличается от взрослого меньшими размерами, несколько иными пропорциями тела и недоразвитием некоторых систем органов, например половой. Прямое развитие бывает яйцекладное или внутриутробное.
Рис. 63. Последовательные стадии метаморфоза у лягушки (снизу вверх): головастики в икринках, начало метаморфоза, лягушонок с остатками хвоста
Неличиночный, или яйцекладный, тип развития характерен для пресмыкающихся, птиц, яйцекладущих млекопитающих и ряда беспозвоночных. Яйца этих организмов богаты питательными веществами (желтком), и зародыш может длительное время развиваться внутри яйца.
Внутриутробный тип развития характерен для всех высших млекопитающих, в том числе и человека. Все жизненные функции зародыша при этом типе развития осуществляются посредством взаимодействия с материнским организмом через специальный орган – плаценту.
Зародышевое развитие заканчивается процессом рождения. После рождения обычно наблюдается активный рост организма, т. е. увеличение его размеров и массы. Большинство животных, взрослея, растут все медленнее и, достигнув определенного возраста, расти перестают. Такой тип роста называется определенным. При неопределенном типе роста организмы растут всю жизнь, как, например, моллюски, рыбы и земноводные. После завершения активного роста организм вступает в стадию зрелости, которая связана с деторождением. Заканчивается процесс индивидуального развития старением и смертью.
Вопросы для повторения и задания
1. Что называют индивидуальным развитием организма?
2. Перечислите периоды онтогенеза.
3. Какое развитие называют эмбриональным, а какое – постэмбриональным?
4. Какие существуют типы постэмбрионального развития организма? Приведите примеры.
5. В чем заключается биологическое значение метаморфоза?
6. Расскажите о зародышевых листках.
7. Что такое дифференцировка клеток? Как она осуществляется в процессе эмбрионального развития?
8. Охарактеризуйте понятие «рост». Что такое определенный рост? Неопределенный рост?
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
Вопрос 1. Что называют индивидуальным раз-витием организма?
Индивидуальным развитием организма или онтогенезом называют всю совокупность преобразований особи от возникновения до конца жизни. В клетке, с которой начинается онтогенез, заложена программа развития орга-низма. Она реализуется путем взаимодействия ядра (генетической информации) и цитоплаз-мы каждой клетки, а также клеток и тканей друг с другом.
У бактерий и одноклеточных эукариот он-тогенез начинается в момент образования но-вой клетки в результате деления и заканчива-ется смертью или новым делением.
У многоклеточных организмов, размно-жающихся бесполым путем, онтогенез начи-нается с момента обособления клетки или группы клеток материнского организма.
У организмов, размножающихся половым путем, онтогенез начинается с момента опло-дотворения и возникновения зиготы.
Вопрос 2. Перечислите периоды онтогенеза.
Вопрос 3. Какое развитие называют эмбри-ональным, а какое — постэмбриональным?
Онтогенез подразделяется на два периода. Первый из них — эмбриональный период (эмбриогенез) длится с момента оплодотворе-ния и до выхода из яйца или рождения. Опи-шем его стадии на примере ланцетника.
Дробление: яйцеклетка многократно и быстро делится митозом, интерфазы очень ко-роткие;
бластула: образуется полый шар, со-стоящий из одного слоя клеток; на одном из полюсов шара клетки начинают делиться ак-тивнее, подготавливая следующую стадию;
гаструла: образуется в результате впячивания более активно делящегося полюса бластулы; ранняя гаструла представляет со-бой двухслойный зародыш; его наружный слой (зародышевый листок) называется экто-дерма, внутренний слой — энтодерма; полость гаструлы представляет собой будущую кишеч-ную полость организма; поздняя гаструла — трехслойный зародыш: формируется у всех ор-ганизмов (кроме кишечнополостных и губок) при закладке третьего зародышевого листка — мезодермы, возникающей между эктодермой и энтодермой;
гисто- и органогенез: происходит раз-витие тканей и систем органов зародыша.Второй стадией онтогенеза является пост-эмбриональный период. Он длится от мо-мента выхода из яйца (или рождения) и до смерти.
Вопрос 4. Какие существуют типы постэмбрионального развития организма? Приведите примеры.
Существует два типа постэмбрионального развития.
Непрямое развитие, или развитие с метаморфозом. Этот тип развития характе-ризуется тем, что родившаяся особь (личинка) часто совсем не похожа на взрослый организм. По истечении некоторого времени она претер-певает метаморфоз — превращение во взрос-лую форму. Непрямое развитие присуще ам-фибиям, насекомым и многим другим орга-низмам.
Прямое развитие. При данном типе раз-вития родившийся детеныш похож на взрос-лую особь. Прямое развитие бывает яйцекладное и внутриутробное. При яйцекладном раз-витии зародыш первый этап онтогенеза проводит в яйце, снабженном питательными веществами и защищенном оболочкой (скор-лупой) от окружающей среды. Так развивают-ся, например, детеныши птиц, пресмыкающихся и яйцекладущих млекопитающих. При внутриутробном развитии рост эмбриона про-исходит внутри материнского организма. Все жизненные функции (питание, дыхание, выделение и др.) осуществляются путем взаи-модействия с матерью через особый орган — плаценту, образованный тканями матки и зародышевыми оболочками детеныша. Внут-риутробный тип развития свойствен всем высшим млекопитающим, в том числе и че-ловеку.
Вопрос 5. В чем заключается биологическое значение метаморфоза?
Метаморфоз дает возможность особям раз-ного возраста не конкурировать за пищу. На-пример, головастики и лягушки, бабочки и гусеницы имеют разные источники пищи. Также наличие личиночной стадии часто уве-личивает возможность расселения организ-мов. Это особенно важно, если взрослые особи ведут малоподвижный образ жизни (напри-мер, многие морские моллюски, черви и чле-нистоногие).
Вопрос 6. Расскажите о зародышевых листках.
Первые два зародышевых листка — эктодерма и энтодерма закладываются на ста-дии образования гаструлы из бластулы. Позд-нее у всех (кроме кишечнополостных и губок) развивается третий зародышевый листок — мезодерма, которая располагается между эк-тодермой и энтодермой. Далее из трех зароды-шевых листков развиваются все органы эмб-риона. Например, у человека из эктодермы формируются нервная система, кожные желе-зы, эмаль зубов, волосы, ногти, наружный эпителий. Из энтодермы — ткани, выстилаю-щие кишечник и дыхательные пути, легкие, печень, поджелудочная железа. Из мезодермы образуются мышцы, хрящевой и костный ске-лет, органы выделительной, эндокринной, по-ловой и кровеносной систем.
Вопрос 7. Что такое дифференцировка клеток? Как она осуществляется в процессе эмбрионального развития? Материал с сайта
Дифференцировка — это процесс превра-щения неспециализированных зародышевых клеток в различные клетки организма, от-личающиеся по строению и выполняющие определенные функции. Дифференцировка начинается не сразу, а на определенной ста-дии развития и осуществляется путем взаимо-действия зародышевых листков (на раннем этапе) и зачатков органов (на более позднем этапе).
Некоторые клетки даже у взрослого орга-низма остаются не до конца дифференциро-ванными. Такие клетки называют стволовы-ми. У человека они находятся, например, в красном костном мозге. В настоящее время ак-тивно исследуется возможность использова-ния стволовых клеток для лечения многих заболеваний, восстановления органов после травм и т. д.
Вопрос 8. Охарактеризуйте понятие «рост». Что такое определенный рост? Неопределенный рост?
Рост организма — это увеличение его раз-меров и массы. При типе роста, который назы-вают определенным, организм, достигнув не-которого уровня зрелости, перестает наращи-вать размеры. Такой тип роста характерен для большинства животных. Если организм растет всю жизнь, то говорят о неопределенном ти-пе роста. Он свойствен растениям, рыбам, мол-люскам, земноводным.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском
На этой странице материал по темам:
- биогенетический закон кратко
- внутриутробное яйцекладное
- что называется индивидуальным развитием организма
- у организмов,развивающихся без превращения,детеныш
- яйцекладный этап онтогенеза
