Онтогенез — индивидуальное развитие организма от начала существования до конца жизни.
В онтогенезе животных выделяют два периода — эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональное (зародышевое) развитие охватывает процессы от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения и у большинства животных включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и органогенез.
Дробление — это семь-восемь последовательных митотических делений зиготы.
При дроблении дочерние клетки (бластомеры) не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым следующим делением их размеры уменьшаются.
Рис. (1). Дробление
Яйцеклетки с небольшим запасом питательных веществ делятся полностью, т. е. происходит полное дробление. Если яйцеклетка содержит большое количество желтка, то наблюдается частичное дробление — делится только диск цитоплазмы с ядром, а сам желток остаётся без изменений (например, у птиц).
Завершается дробление образованием однослойного многоклеточного зародыша — бластулы.
Бластула — это шарообразный зародыш, стенка которого (бластодерма) образована одним слоем клеток, а внутри — полость (бластоцель).
Рис. (2). Бластула
После дробления начинается гаструляция — часть клеток бластодермы перемещается внутрь зародыша. В результате этих перемещений образуется гаструла.
Гаструла — двухслойный зародыш, состоящий из двух зародышевых листков: наружного (эктодермы) и внутреннего (энтодермы).
У ланцетника образование гаструлы происходит в результате впячивания части бластодермы внутрь бластоцеля.
Внутренняя полость гаструлы называется первичной кишкой. Её связывает с внешней средой отверстие (бластопор), которое становится первичным ртом.
Рис. (3). Гаструляция
На стадии гаструлы (двух зародышевых листков) прекращается развитие двухслойных животных — губок и кишечнополостных.
У всех остальных животных развитие продолжается, и образуется третий зародышевый листок — мезодерма. Она формируется из энтодермы и всегда расположена между экто- и энтодермой в первичной полости тела.
Дальнейшая дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию тканей и органов, т. е. к гисто- и органогенезу.
Из энтодермы образуется хорда — внутренний скелет в виде гибкого тяжа, расположенный на спинной стороне. Впоследствии хорда у позвоночных замещается позвоночником, и только у некоторых животных (например, у хрящевых рыб) её остатки сохраняются в течение всей жизни.
Из эктодермы, расположенной над самой хордой, выделяется нервная пластинка. Затем края пластинки поднимаются и смыкаются. Образуется нервная трубка — зачаток центральной нервной системы. Формируется нейрула.
Рис. (4). Ранняя нейрула
Нервная трубка, хорда и кишечник создают осевой комплекс органов зародыша, который определяет двустороннюю симметрию тела.
Рис. (5). Поздняя нейрула
Ткани и органы развиваются одинаково у всех трёхслойных животных.
Из эктодермы у позвоночных животных образуется нервная система, органы чувств, покровный эпителий с его железами и производными структурами (волосы, перья, копыта, когти и т. п.).
- Из энтодермы формируются органы пищеварительной и дыхательной системы: эпителий средней кишки, печень и поджелудочная железа, жабры, лёгкие, плавательный пузырь, а также щитовидная железа.
- Из мезодермы образуются мышечная ткань, все виды соединительной ткани (например, дерма кожи, тела позвонков), кровеносная система, органы выделения, половые железы.
- При развитии зародыша все его клетки, ткани и органы взаимосвязаны и составляют единое целое.
Источники:
Рис. 1. Дробление. © ЯКласс
Рис. 2. Бластула. © ЯКласс
Рис. 3. Гаструляция. © ЯКласс
Рис. 4. Ранняя нейрула. © ЯКласс
Рис. 5. Поздняя нейрула. © ЯКласс
Краткий конспект. Тема "Индивидуальное развитие организмов (онтогенез)"
- ОНТОГЕНЕЗ
- Онтогенез – индивидуальное развитие организма, в основе которого лежит реализация наследственной информации на всех стадиях существования в определенных условиях внешней среды, он начинается образованием зиготы (при половом размножении) и заканчивается смертью.
- Онтогенез многоклеточных животных, размножающихся половым путем, разделяют на два периода: эмбриональный (зародышевый) и постэмбриональный.
- ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ПЕРИОД
- Эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается выходом из яйцевых оболочек или рождением организма.
- Эмбриональное развитие большинства многоклеточных животных включает три основных этапа:
- 1. дробление;
- 2. гаструляция;
3. гисто- и органогенез.
- 1. Дробление
- Стадия дробления характеризуется образованием многоклеточного однослойного зародыша – стадия бластулы.
- Тип дробления яйца зависит от количества желтка и характера его распределения.
- Различают яйца трех основных типов:
- – изолецитальные яйца – содержат мало желтка, и он распределен равномерно, такие яйца встречаются у ланцетника и млекопитающих.
– телолецитальные яйца характерны для земноводных, рептилий, птиц, содержат большое количество желтка, сосредоточенного на одном из полюсов – вегетативном. Противоположный полюс, содержащий ядро и цитоплазму без желтка, называется анимальным.
- – центролецитальные яйца характеризуются тем, что желток находится в центре клетки, а цитоплазма расположена на периферии (яйца насекомых).
- ТИП ДРОБЛЕНИЯ
- Полное Неполное
- (дробится вся яйцеклетка) (дробится часть яйцеклетки)
- равномерное неравномерное дискоидальное
- (образующиеся бласто- (образующие бластомеры (дробится только диск
- меры равны по размеру), не равны по размеру), цитоплазмы с ядром)
- характерно для зигот с характерно для яиц с характерно только для яиц
- малым содержанием умеренным содержанием с большим содержанием
- желтка – ланцетник желтка (лягушки) желтка – пресмыкающиеся,
- птиц
После оплодотворения происходит дробление диплоидной зиготы – митотические деления без роста клеток. В процессе дробления объем зародыша не изменяется, а размеры клеток с каждым разом уменьшается. Образующиеся в результате дробления зиготы клетки называются бластомерами.
При полном дроблении (у ланцетника) на стадии 32 бластомеров зародыш имеет вид ягоды малины и называеся морулой (зародыш не имеет полости).
На стадии 64 бластомеров в нем образуется полость, а бластомеры располагаются в один слойвокруг неё. Эта стадия называется бластулой (многоклеточный однослойный зародыш).
Полость находящаяся внутри называется бластоцелью – первичная полость тела. Все клетки зародыша имеют диплоидный (2n) набор хромосом.
2. Гаструляция
Гаструляция – следующий этап эмбрионального развития – образование двухслойного зародыша. У ланцетника 2-х слойный зародыш образуется путем впячивания (инвагинации) бластодермы в полость бластоцели. Гаструла имеет два слоя клеток: наружный эктодерма и внутренний – энтодерма.
Их называют первым и вторым зародышевыми листками. Полость называется гастроцелью или полость первичной кишки, а вход в неё – первичный рот, или бластопор.
У беспозвоночных бластопор превращается в окончательный рот (первичноротые), у вторичноротых животных (хордовые), из бластопора формируется анальное отверстие, а рот образуется на противоположной стороне тела.
На стадии двух зародышевых листков заканчивается развитие кишечнополостных (гидры, медузы), у всех остальных типов животных между экто- и энтодермой образуется третий зародышевый листок – мезодерма (формируется из клеток энтодермы).
Зародышевые листки – это отдельные пласты клеток, занимающие отдельное положение в зародыше, из которых в дальнейшем развиваются все системы органов.
3. Гисто и органогенез – процесс образования тканей и органов – следующий этап эмбрионального развития.
Эктодерма на спинной стороне зародыша прогибается, образуя желобок, края которого смыкаются. Образовавшаяся нервная трубка погружается под эктодерму. На переднем конце нервной трубки формируется головной мозг.
Процесс образования зародыша с комплексом осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка) называется нейруляцией, а образовавшийся зародыш – нейрулой. Отростки нервных клеток ц.н.с образуют периферические нервы.
Кроме того из эктодермы развиваются покровы и их производные (ногти, волосы, сальные и потовые железы, эмаль зубов, воспринимающие клетки (рецепторы) анализаторов, мозговой слой надпочечников.
Энтодерма, расположенная под нервной трубкой, обособляется и образует
эластичный тяж – хорду. Из остальной части энтодермы образуется эпителий
кишечной трубки, пищеварительные железы (печень, поджелудочная железа), органы дыхания.
Из мезодермы развиваются все виды соединительной ткани: кости, хрящи, сухожилия, подкожная клетчатка и др.), мышцы, кровеносная, выделительная и половая системы.
ПРОВИЗОРНЫЕ (ВРЕМЕННЫЕ ОРГАНЫ)
В процессе эмбриогенеза необходимая связь зародыша со средой обеспечивается специальными внезародышевыми органами, функционирующими временно и называемими провизорными. Назначение провизорных органов – обеспечение жизненно важных функций функций зародыша в разнообразных условиях среды.
Так у истинно наземных животных (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), потерявшие связь с водной средой, зародыши развиваются в специальной оболочке, заполненной жидкостью – амнион. Позвоночные, обладающие амнионом объединяются в группу высших позвоночных – амниотов.
Амниоты кроме амниона имеют и другие зародышевые оболочки аллантаис и желтлчный мешок (рептилии, птицы). У млекопитающих помимо амниона, аллантоиса и желточного мешка имеется и хорион.
1. Хорион (сосудистая оболочка) образуется из эктодермы зародыша, покрыт ворсинками, которые врастают в слизистую оболочку матки.
Позже часть хориона теряет ворсинки и получает название гладкого, а место наибольшего разветвления ворсинок хориона, наиболее тесно контактирующих с маткой, носит название детского места, или плп плаценты.
Через плаценту плод снабжается питательными веществами, кислородом и освобождается от продуктов жизнедеятельности (СО2 и др.), плацента осуществляет барьерную функции, задерживая многие вредные вещества и микроорганизмы, но через неё могут пройти алкоголь, никотин и некоторые лекарственные вещества.
2. Амнион – внутренняя зародышевая оболочка (водная оболочка – околоплодный пузырь). Функцией его эпителия является секреция околоплодных вод, определяющих важнейшие условия развития плода, а также выведение продуктов его обмена в околоплодную жидкость, предотвращает потерю эмбрионом воды, служит защитной подушкой и создает эбриону возможность для некоторой подвижности.
3. Желточный мешок у млекопитающих редуцирован, заполнен жидкостью, содержащей белки и соли. На ранних стадиях развития он играет роль кроветворного органа, из особых кровяных островков образуются первые клетки крови и сосуды зародыша, также здесь образуются половые клетки зародыша, желточный мешок входит в состав плаценты. Позже из желточного мешка образуется пуповина.
4. Аллантоис (мочевая оболочка) растет из задней кишки зародыша, пока не придет в соприкосновение с хорионом, образуя богатую сосудами структуру хорионаллантоис. Аллантоис вместе с желточным мешком участвует в образовании пупочного канатика.
ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
Постэмбриональный период онтогенеза начинается с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек и заканчивается смертью организма. Этот период характеризуется ростом и половым созреванием. Различают прямое и непрямое (с метаморфозами) постэмбриональное развитие.
- Постэмбриональное развитие
- Прямое – Непрямое –
- характеризуется ростом развитие с превращениями (с метаморфозом)
- и половым созреванием
- (пресмыкающиеся, птицы, с полным с неполным
- млекопитающие) преващением: преващением:
- – яйцо – яйцо
- – личинка (гусеница) – личинка
- – куколка (головастик)
- – имаго – взрослая особь
При прямом развитии на свет появляется организм похожий на взрослую особь, но отличается от него только размерами, недоразвитием половых органов, а также пропорциями тела. Постэмбриональное развитие, в этом случае, сводится к росту и половому созреванию. Характерно для пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.
При непрямом развитии (развитие с метаморфозами) – превращениями, из яйцевых оболочек выходит личинка, отличающаяся от взрослого организма (морфологически и физиологически). У неё имеются специализированные личиночные органы, отсутствуют некоторые органы взрослой особи.
Личинка питается, растет, личиночные органы разрушаются, формируются органы взрослого животного. Биологическое значение непрямого развития заключается в том, что организм на стадии личинки растет и развивается не за счет запасных питательных веществ яйцеклетки, а благодаря самостоятельному питанию.
Следовательно, такой тип развития характерен для организмов, яйцеклетки которых содержат малое количество желтка (земноводные, многие членистоногие и др.)
Таким образом, при непрямом развитии уменьшается конкуренция за пищу и место обитания между взрослыми особями и их потомством.
Например, личинка лягушки – головастик питается растениями, а взрослая лягушка – насекомыми.
Также, у ряда видов, например кораллов, взрослые особи ведут прикрепленный образ жизни, они не могут передвигаться. Зато личинка у них подвижна, что способствует расселению вида.
Урок 11. онтогенез. эмбриональное развитие организма – Биология – 10 класс – Российская электронная школа
Биология, 10 класс
Урок 11. «Онтогенез. Эмбриональное развитие организма.»
3. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;
На уроке мы рассмотрим процесс индивидуального развития живых организмов. Вы узнаете, как из единственной клетки, проходя сложный путь преобразований, развивается целый организм. Какие стадии жизненного цикла общие у представителей разных систематических групп. Какое воздействие оказывают факторы среды на развитие организма в зародышевом периоде.
- 4. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);
- Онтогенез, типы онтогенеза, эмбриональный период, постэмбриональный период, морула, бластула, бластоцель, гаструла, нейрула, эктодерма, энтодерма, мезодерма, эмбриональная индукция, метаморфоз
- Эмбриология – наука об индивидуальном развитии организмов.
- Онтогенез – процесс индивидуального развития особи от момента образования зиготы до конца жизни организма.
- Эмбриональное развитие – период жизни организма, который начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом зародыша из яйца.
- Дробление — многократное деление зиготы путем митоза.
- Бластула – однослойный зародыш с полостью внутри;
- Гаструляция – двухслойный зародыш
- Нейрула трехслойного зародыша – появление третьего, среднего слоя клеток — мезодермы, завершение образования трех зародышевых листков;
- Постэмбриональное развитие
- 5. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);
1.Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К.Беляева и профессора Г.М.Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В.Саблина.- М.: Просвещение, 2018г.стр.75-78
Дополнительные источники:
1.А.А.Кириленко «ЕГЭ. Биология. Раздел «Генетика» , Учебно – методическое пособие.- Ростов н/Д: Легион, 2009г. С 68-70
2.А.Скворцов, А.Никишов, В. Рохлов. Универсальное учебное пособие. Биология, 6-11 классыШкольный курс. М. «АСТ – Пресс», 2000 г. стр. 394-395
3.О.Л.Ващенко “Биология. Интерактивные дидактические материалы. 6-11 классы (+CDpc)
6. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);
- Российский общеобразовательный Портал www.school.edu.ru
- Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов www.school-collection.edu.ru
- Открытый колледж Биология http://college.ru/biology/
7. Теоретический материал для самостоятельного изучения;
Онтогенез – индивидуальное развитие организма.
Эмбриональный период, именуемый эмбриогенезом, берёт начало с соединения ядер женской и мужской половых клеток и представляет собой процесс оплодотворения. Так, у тех организмов, которым свойственно внутриутробное развитие, эмбриогенез заканчивается рождением, у организмов с личиночного типа развитием – выходом из зародышевых оболочек.
Эмбриональный период развития имеет несколько стадий:
1.Зигота. При оплодотворении мужская половая клетка, достигая яйцеклетки, провоцирует её развитие. В ней начинают происходить химические и физические процессы, которые способствуют образованию симметрии яйцеклетки, ликвидации мембран ядер, в результате чего, ядра двух клеток соединяются, и образуется ДНК.
2. Дробление (первый этап развития зиготы) – начинается деление зиготы. В яйцеклетке, которая продвигается по фаллопиевой трубе, образуются борозды, благодаря чему происходит деление клеток. Образовавшиеся таким путём клетки называются морулы.
Эту стадию проходят все многоклеточные организмы, которые размножаются половым путём, различным является только процесс деления клеток (радиальное, билатеральное, спиральное). Особенностью деления клеток является то, что они не растут.
Этот процесс предполагает образование из одной крупной клетки (яйцеклетки) большого количества клеток мелких, с меньшим количеством цитоплазмы возле ядер. Эмбриональный период на этом не заканчивается, рассмотрим следующие стадии развития эмбриона.
3. Бластула (образование многоклеточной структуры в форме пузырька) – состоит из слоя клеток, которые именуются эмбриональными. Размер бластулы приближается к размерам яйцеклетки, поэтому при делении клеток, возрастает число ядер и ДНК.
4. Гаструляция – стадия движения клеток эмбриональных, в результате чего образуются три слоя зародышевых листов.
Эта стадия характеризуется возрастанием синтеза белков и рибосом, в этот период происходит выпячивание полюса (вегетативного) внутрь бластулы, противоположные полюса соединяются, и полость бластулы ликвидируется. При этом образуется новая полость, которая получила название бластопор или первичный рот.
Таким образом, гаструляция является необходимым моментом развития эмбриона, поскольку эмбриональный период на этой стадии даёт возможность формированию его органов и тканей, а также систем организма.
Следует отметить, формирование тканей и органов эмбриона в разные периоды имеют разную чувствительность к повреждающим воздействиям среды, например, к инфекциям, радиации или химическим агентам.
Эти периоды повышенной чувствительности называют критическими, здесь повышается вероятность развития отклонений.
Так, эмбриональный период имеет несколько критических моментов. Рассмотрим их более детально: 1. Период бластулы (первые две недели после зачатия) – эмбрион либо погибает, либо продолжает развиваться без отклонений. В это время погибает большое количество эмбрионов (40%), которые начали своё развитие из мутированных половых клеток.
2. С двадцатого по семидесятый день после оплодотворения – период наибольшей ранимости эмбриона, поскольку начинают закладываться и формироваться все жизненно важные органы. 3. Плодный период характеризуется быстрым ростом плода.
Здесь довольно часто могут возникать нарушения его развития только в тех органах, которые не закончили своего формирования. Таким образом, эмбриональный период онтогенеза характеризуется формированием и развитием эмбриона путём делением клеток, образования у него тканей, органов и систем.
У различных живых организмов этот период разнится по времени, но в любом случае, начинается он с момента зачатия и заканчивается рождением новой жизни
Эктодерма – наружный слой кожи – эпителий, нервная система, эмаль зубов, производные кожи: волосы, ногти, когти, рога, копыта, чешуя рыб, пресмыкающихся, кожные железы, органы чувств: глаза, уши и др.
Энтодерма – эпителий внутренних органов: кишечника, жабр, легких. Пищеварительные железы – печень, поджелудочная железа.
Мезодерма хрящевая и костная ткань, мышцы, почки, сердечно – сосудистая система, половые железы, дентин зубов.
На развивающийся зародыш оказывает влияние окружающая среда. В большей степени эта зависимость проявляется у беспозвоночных животных. У плацентарных млекопитающих посредником между зародышем и окружающей средой является организм матери, от которого эмбрион получает питание, кислород, тепло.
Основателем современной эмбриологии является российский учёный К.М.Бэр. В 1828 г. он опубликовал сочинение «История развития животных».
Заслуга создания эволюционной эмбриологии также принадлежит замечательным русским ученым А.О. Ковалевскому, И.И. Мечникову, А.Н. Северцову, И.И. Шмальгаузену. Современным представлениям о зародышевых листках, наука обязана А.О. Ковалевскому, который обнаружил эктодерму, энтодерму и мезодерму у всех групп хордовых.
Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель сформулировали биогенетического закона, согласно которому онтогенез, т.е. индивидуальное развитие вида, есть краткое повторение филогенеза – исторического развития вида которому он относится. В 1866 Геккел вводит понятие онтогенез.
Российский ученый – академик А.Н. Северцов установил, что в индивидуальном развитии животных повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей.
На протяжение всего времени внутриутробного развития плод, напрямую связанный с организмом матери через уникальный орган – плаценту, находится в постоянной зависимости от состояния здоровья матери.
Влияние никотина.
В последнее время ведётся много споров на тему, влияет ли курение на развитие плода. Известно, что никотин, попадающий в кровь матери, легко проникает сквозь плаценту в кровеносную систему плода и вызывает сужение сосудов. Если поступление крови в плод ограничена, то снижается его снабжение кислородом и питательными веществами, что может вызвать задержку развития.
У курящих женщин ребёнок при рождении весит в среднем на 300-350г меньше нормы. Существуют и другие проблемы, связанные с курением при беременности. У таких женщин чаще происходят преждевременные роды и выкидыши на поздних сроках беременности.
На 30% выше вероятность ранней детской смертности и на 50% – вероятность развитие пороков сердце у детей, чьи матери не смогли во время беременности отказаться от сигарет.
Влияние алкоголя.
Столь же легко через плаценту проходит и алкоголь. Употребление спиртного при беременности может вызвать у ребенка состояние, известное, как алкогольный синдром плода.
При этом синдроме наблюдается задержка умственного развития, микроцефалия (недоразвития головного мозга), расстройства поведения (повышенная возбудимость, невозможность сосредоточиться), снижение скорости роста, слабость мышц.
Влияние наркотических веществ.
Особенно чувствителен плод к вредному воздействию наркотических веществ. Если женщина имеет зависимость от наркотических препаратов, то её ребёнок, как правило, в эмбриональный период развитие приобретает такую же зависимость.
После рождения у него возникает синдром отмены (ломка), потому что исчезает постоянное поступление наркотика, который до этого ребёнок получал из крови матери через плаценту.
Так как героин, кокаин и другие наркотики в первую очередь поражают нервную систему, у таких детей ещё в период внутриутробного развития может возникнуть поражение головного мозга, что приведёт в дальнейшем к задержке умственного развития или нарушения поведения.
Влияние лекарственных препаратов.
Лекарственные препараты, которые продаются в аптеке без рецептов, всегда тщательно проверяются на влияние вредных воздействий. Однако, если возможно, было бы желательно ограничить приём лекарств, особенно на ранних стадиях беременности и в критические для развития плода периоды, потому что многие лекарственные препараты очень легко проходят через плаценту.
Трагедия, которая потрясла Западную Европу связанна с талидомидом. Препарат в начале 60-х гг. ХХ в. выписывали многим беременным, страдающих от постоянных приступах тошноты.
Довольно быстро выяснилось, что это лекарство вызывало нарушения развития конечностей у плода: они либо отсутствовали, либо были недоразвиты. Лекарство было запрещено, но несколько тысяч детей уже родились.
Часто у новорожденных, чьи матери принимали талидомид, кисти или стопы росли прямо из туловища. Степень недоразвития конечностей зависела от того, на какой стадии беременности мать принимала лекарство.
Вирусные заболевания
Для развития плода представляют серьёзную опасность вирусные заболевания матери во время беременности. Наиболее опасны краснуха, гепатит В и ВИЧ-инфекции. В случае заражения краснухой на первом месяце беременности у 50% детей развиваются врождённые пороки: слепота, глухота, расстройства нервной системы и пороки сердца.
8. примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).
Задание 1.
| Установите последовательность стадий эмбриогенеза хордового животного.Запишите в таблицу, соответствующую последовательность цифр |
|
Задание 2.
| Найдите три ошибки в приведённом тексте. Подчеркните предложения, в которых сделаны ошибки |
Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные).Варианты ответов:1. Эмбриональное развитие – эмбриогенез начинается с момента деления яйцеклетки и заканчивается рождением организма или выходом его из яйца.2. Первый этап – дробление характеризуется быстрым делением без увеличения массы клеток эмбриона.3. Дробление заканчивается образованием бластулы с бластоцелью внутри.4. На стадии гаструлы у хордовых животных образуется гастральная полость, которая в дальнейшем превращается в кишку, формируются энтодерма, мезодерма и эктодерма.5. На стадии нейрулы образуется нервная пластинка, которая преобразуется в нервную трубку, из которой в дальнейшем у позвоночных развивается головной и спинной мозг.6. В конце стадии нейрулы в эмбриогенезе хордовых животных образуется осевой комплекс органов: хорда, под которой расположены нервная и кишечная трубки.Правильный вариант:1. Эмбриональное развитие – эмбриогенез начинается с момента деления яйцеклетки и заканчивается рождением организма или выходом его из яйца.2. Первый этап – дробление характеризуется быстрым делением без увеличения массы клеток эмбриона.3. Дробление заканчивается образованием бластулы с бластоцелью внутри.4. На стадии гаструлы у хордовых животных образуется гастральная полость, которая в дальнейшем превращается в кишку, формируются энтодерма, мезодерма и эктодерма.5. На стадии нейрулы образуется нервная пластинка, которая преобразуется в нервную трубку, из которой в дальнейшем у позвоночных развивается головной и спинной мозг.6. В конце стадии нейрулы в эмбриогенезе хордовых животных образуется осевой комплекс органов: хорда, под которой расположены нервная и кишечная трубки.
|
Онтогенез – определение, типы, этапы развития
Время на чтение: 10 минут
В биологии под понятием «онтогенез» понимают период, включающий ряд морфофункциональных изменений, происходящих на протяжении всей жизни организма.
Что такое онтогенез
Онтогенез — это наука, изучающая непрерывный процесс индивидуального развития от момента зачатия до смерти. Определение происходит от греческого «онтос» – сущий, «генезис» – рождение.
Периоды онтогенеза
Различают проэмбриональный, эмбриональный, постэмбриональный, периоды онтогенеза.
Проэмбриональный
Данный период включает гаметогенез. Формирование яйцеклетки и сперматозоидов протекает в ходе овогенеза и сперматогенеза соответственно. Также происходит накопление РНК, необходимой для синтеза рибосом. Яйцеклетки имеют свои особенности, так они отличаются по количеству желтка: мало-, средне-, многожелтковые.
Распределение также варьирует от равномерного до центрального. Изолецитальная яйцеклетка присуща млекопитающим, центрально расположенная – насекомым, промежуточное положение занимают яйцеклетки у пресноводных, пресмыкающихся, птиц. Именно в этот период отмечается перераспределение внутриклеточных включений.
Эмбриональный
Период происходит во время внутриутробного развития. Из оплодотворенной яйцеклетки формируется клетка, подвергающаяся дальнейшему делению. С третьей недели происходит образование хорды, нервной и кишечной трубок (из эктодермы и энтодермы). Осевой скелет развивается из клеток мезодермы.
Оплодотворённая яйцеклетка в результате дробления образует бластоцисту, бластулу и гаструлу. На стадии гаструлы образуется три зародышевых листка — эктодерма, мезодерма и эндодерма.
Средний зародышевый листок дает начало всей сосудистой системе, костному мозгу, крови. Внутренний листок источник пищеварительной и дыхательной систем.
Взаимодействие между клетками обусловлено межклеточными контактами, через которые происходит обмен веществ.
Постэмбриональный
После рождения начинается постнатальный период. Все организмы проходят через стадию полового созревания. Для всего живого существует ранний и поздний онтогенез (как для растений, так и для животных).
Относительно человека онтогенез определяют как чередование основных периодов (представлены кратко в виде таблицы ниже).
| Периоды | Возраст |
| ювенильный | до 13 лет |
| половой | 13-16 лет |
| юношеский | 17-21 год |
| зрелый | 22-59 лет |
| пожилой | 60-76 лет |
| старческий | 77-90 лет |
| долгожития | 91 и выше |
Этапы онтогенеза
Онтогенез состоит их четырёх этапов: гаметогенеза, эмбриогенеза, этапа роста и этапа старения.
Гаметогенез
В этой стадии происходит формирование дифференцированных половых клеток с одинарным набором хромосом. Образование гамет осуществляется в ходе мейотического деления. Так, из одной материнской клетки образуются четыре дочерних, включающие сочетание генетического материала обеих сторон.
Мейоз – сложный процесс, включающий два деления. В ходе первого выделяют профазу, состоящую из пяти этапов:
- лептотена;
- зиготена;
- пахитена;
- диплотена;
- диакинез.
При лептотене образуются тонкие нити, спиралевидно закрученные. Отдельные половинки хромосом, хроматиды, выявить не удается. Далее происходит объединение гомологичных хромосом с образованием бивалентов – это стадия зиготены. В области сближения образуется синаптонемальный комплекс, данная структура необходима для кроссинговера.
Последний происходит в пахитену. Здесь хромосомы приобретают вид удвоенных тяжей, отчетливо видимых под микроскопом. Перекрест хромосом осуществляется в пахитену. Биологическое значение заключается в образовании четырех хроматид – тетрад. Окончательно веретена деления становятся видимыми во время диакинеза.
После этого клетка вступает в метафазу, анафазу и телофазу. Результатом которой становятся две клетки, состоящие из двух хроматид. Второе деление включает те же стадии, однако в телофазу образуются клетки с одинарным набором хромосом. Последние содержат ядро, митохондрии, рибосомы и другие органеллы.
Эмбриогенез (дробление, гаструляция, органогенез)
Увеличение клеток с образованием многоклеточного зародыша носит название дробления. Для этой стадии характерно митотическое деление. В конце первой недели образуется бластула (шарообразное образование с полостью внутри – бластоцелью). Она содержит эмбриобласт – источник тела зародышевого организма.
Метаболизм зародыша происходит за счет клеток трофобласта – внутреннего слоя бластулы. Затем наступает формирование эмбриональных листков: эктодермы, энтодермы, мезодермы – фаза гаструлы или гаструляции. По мере развития из клеток данных слоев формируются стержневые органы. Далее наступает закладка тканей и органов – нейрула.
Рост
После формирования зиготы эмбрион вступает в фазу роста, которая длится до конца жизни. Увеличение поперечных и продольных размеров наиболее интенсивно происходит на ранних стадиях. У человека в этом процессе принимает участие эндокринная система (в частности гормон роста – соматотропный гормон).
При этом пространственное становление тканей определяется морфогенезом. Таким образом, если участок бедренной кости куриного эмбриона пересадить в другую область, то из него будет развиваться только бедренная кость.
Старение
Онтогенез завершается старением – неотъемлемой частью существования. Это явление требует особого внимания в связи:
- с изменением метаболизма;
- угнетением белкового синтеза;
- переходом на «экономный» режим поддержания жизнедеятельности.
Также выделяют отдельную дисциплину, изучающую заболевания, протекающие в старости, – гериатрию.
Типы онтогенеза
По течению онтогенез может быть прямым и непрямым. Отличие этих путей развития состоит в том, что при прямом типе новый организм подобен взрослой форме.
Непрямой путь подразумевает прохождение дочерней формой промежуточных стадий до обретения внешних характеристик, присущих зрелым формам. У последних есть стадия превращения или метаморфоза, накладывающая отпечаток на физиологические составляющие: питание, передвижение, среду существования.
Личиночный
Характерен для представителей типа беспозвоночных, среди хордовых встречается у рыб и амфибий. Животное проходит периодизацию. Обязательным условием является существование в виде личинки. Данные формы зависят от климатических условий, поддерживает распространение вида в природе.
Питание и передвижение они осуществляют самостоятельно или посредством паразитизма. Выживание в окружающей среде обеспечивается с помощью вспомогательных инструментов временного характера. Превращение может быть полным, с пребыванием организма в стадии куколки, и неполным – без нее.
Яйцекладный
Данные формы включают, помимо представленных выше, рептилий, птиц, млекопитающих. Зародышевый организм развивается в яйце, что связано с высоким запасом питательных веществ в желтке. Питание и дыхание осуществляется специальными эмбриональными оболочками.
Внутриутробный
Этот тип развития присущ высшим формам позвоночных (в том числе и человеку). Вынашивание плода обусловлено развитием специального детского места – плаценты. Поддержание жизнедеятельности происходит за счет материнского организма.
Понятие онтогенеза в психологии
Путь становления индивида. Включает познание, деятельность. Формирование человека осуществляется под воздействием общества. Ребенок с детства учится понимать свою социальную роль.
Исторически в психологии рассматривают развитие психики и личности в целом. Онтогенез выступает частью общественного процесса.
Заключение
Онтогенез – сложный процесс, характеризующий организм как отдельную единицу. В своем развитии последний проходит определенные периоды, длительность которых варьируется среди разных представителей.
Загрузка...
