Индивидуальное развитие организма – биология

Индивидуальное развитие организмов

Индивидуальное развитие организма, или онтогенез, – этосовокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента его зарождения до смерти. В онтогенезе происходит реализация наследственной информации, полученной организмом от родителей.

В онтогенезе выделяют два основных периода — эмбриональный и постэмбриональный. В эмбриональном у животных формируется эмбрион, у которого закладываются основные системы органов. В постэмбриональном периоде завершаются формообразовательные процессы, происходит половое созревание, размножение, старение и смерть.

Эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом из яйцевых или зародышевых оболочек молодой особи. Он состоит из трех стадий: дробления, гаструляции и органогенеза.

Начальный этап развития оплодотворенного яйца носит название дробления. Через несколько минут или несколько часов (у разных видов по-разному) после внедрения сперматозоида в яйцеклетку образовавшаяся зигота начинает делиться митозом на клетки, называемые бластомерами.

Этот процесс получил название дробления, так как в ходе его число бластомеров увеличивается в геометрической прогрессии, но они не вырастают до размеров исходной клетки, а с каждым делением становятся мельче. Бластомеры, образующиеся при дроблении, представляют собой ранние зародышевые клетки.

Во время дробления митозы следуют один за другим, и к концу периода весь зародыш ненамного крупнее зиготы.

Тип дробления яйца зависит от количества желтка и характера его распределения. Различают полное и неполное дробление. В бедных желтком яйцах наблюдается равномерное дробление. Полному дроблению подвергаются зиготы ланцетника и млекопитающих, так как они содержат мало желтка и он распределен относительно равномерно.

В яйцах, богатых желтком, дробление может быть полным (равномерным и неравномерным) и неполным. Бластомеры одного полюса из-за обилия желтка всегда отстают в темпе дробления от бластомеров другого полюса.

Полное, но неравномерное дробление характерно для амфибий. У рыб и птиц дробится лишь часть яйца расположенная на одном из полюсов; происходит неполное. дробление.

Часть желтка остается вне бластомеров, которые располагаются на желтке в виде диска.

Рассмотрим более подробно дробление зиготы ланцетника. Дробление охватывает всю зиготу. Борозды первого и второго дробления проходят через полюса зиготы во взаимно перпендикулярных направлениях, в результате чего образуется зародыш, состоящий из четырех бластомеров (рис. 2.4).

Последующие дробления проходят попеременно в продольном и поперечном направлениях. На стадии 32 бластомеров зародыш напоминает ягоду шелковицы или малины. Он называется мору-лой.

При дальнейшем дроблении (примерно на стадии 128 бластомеров) зародыш расширяется и клетки, располагаясь однослойно, образуют полый шар. Эта стадия называется бластулой.

Стенка однослойного зародыша называется бластодермой, а находящаяся внутри полость — бластоцелью (первичной полостью тела).

Рис. 2.4. Начальные стадии развития ланцетника: а — дробление (стадия двух, четырех, восьми, шестнадцати бластомеров); ббластула; вгастру.

чяция; гсхематический поперечный разрез через зародыш ланцетника; ! — эктодерма; 2вегетативный полюс бластулы; 3энтодерма; 4бластогель; 5рот гаструлы (бластопор); 6,7 — спинная и брюшная губы бластопора; 8образование нервной трубки; 9образование хорды; 10образование мезодермы.

Следующий этап эмбрионального развития — образование двуслойного зародыша —гаструляция. После того как бластула ланцетника полностью сформировалась, дальнейшее дробление клеток особенно интенсивно происходит на одном из полюсов. Вследствие этого они как бы втягиваются (впячиваются) внутрь. В результате образуется двуслойный зародыш.

На этой стадии зародыш похож на чашу и называется гаструлой. Наружный слой клеток гаструлы называется эктодермой или наружным зародышевым листком, а внутренний слой, выстилающий полость гаструлы — гастральную полость (полость первичного кишечника), носит название энтодермы или внутреннего зародышевого листка.

Полость гаструлы, или первичный кишечник, превращается у большинства животных на дальнейших этапах развития в пищеварительный тракт, открывается наружу первичным ртом, или бла-стопором. У червей, моллюсков и членистоногих бластонор превращается в рот взрослого организма. Поэтому их называют пер-вичноротыми.

У иглокожих и хордовых рот прорывается на противоположной стороне, а бластонор превращается в заднепроходное отверстие. Их называют вторичноротыми.

На стадии двух зародышевых листков заканчивается развитие губок и кишечнополостных. У всех остальных животных образуется третий — средний зародышевый листок, расположенный между эктодермой и энтодермой. Он называется мезодермой.

После гаструляции начинается следующий этап в развитии зародыша — дифференцировка зародышевых листков и закладка органов (органогенез). Вначале происходит формирование осевых органов — нервной системы, хорды и пищеварительной трубки. Стадия, на которой осуществляется закладка осевых органов, называется неирулой.

Нервная система у позвоночных формируется из эктодермы в виде нервной трубки. У хордовых первоначально она имеет вид нервной пластинки. Эта пластинка растет интенсивнее всех остальных участков эктодермы и затем прогибается, образуя желобок.

Края желобка смыкаются, возникает нервная трубка, которая тянется от переднего конца к заднему. На переднем конце трубки затем формируется головной мозг. Одновременно с образованием нервной трубки происходит формирование хорды.

Хордаль-ный материал энтодермы выгибается, так что хорда выделяется из общей пластинки и превращается в обособленный тяж в виде сплошного цилиндра (см. рис. 2.4). Нервная трубка, кишечник и хорда образуют комплекс осевых органов зародыша, который определяет двустороннюю симметрию тела.

Впоследствии хорда у позвоночных животных замещается позвоночником, и только у некоторых низших позвоночных ее остатки сохраняются между позвонками даже во взрослом состоянии.

Одновременно с образованием хорды происходит обособление третьего зародышевого листка — мезодермы. Способов образования мезодермы несколько. У ланцетника, например, мезодерма, как и все основные органы, образуется вследствие усиленного деления клеток с двух сторон первичной кишки. В результате образуются два энтодермальных кармана (см.

рис. 2.4). Эти карманы увеличиваются, заполняя собой первичную полость тела, края их отрываются от энтодермы и смыкаются между собой, образуя две трубки, состоящие из отдельных сегментов, или сомитов. Это и есть третий зародышевый листок —мезодерма. В середине трубок находится вторичная полость тела, или целом.

Дальнейшая дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию тканей (гистогенез) и формированию органов (органогенез).

Кроме нервной системы из эктодермы развивается наружный покров кожи — эпидермис, и его производные (ногти, волосы, сальные и потовые железы), эпителий рта, носа, анального отверстия, выстилка прямой кишки, эмаль зубов, воспринимающие клетки органов слуха, обоняния, зрения и т. д.

Из энтодермы развиваются эпителиальные ткани, выстилающие пищевод, желудок, кишечник, дыхательные пути, легкие или жабры, печень, поджелудочную железу, эпителий желчного и мочевого пузыря, мочеиспускательного канала, щитовидную и околощитовидную железы.

Производными мезодермы являются соединительнотканная основа кожи (дерма), вся собственно соединительная ткань, кости скелета, хрящи, кровеносная и лимфатическая системы, дентин зубов, брыжейка, почки, половые железы, мускулатура.

Зародыш животных развивается как единый организм, в котором все клетки, ткани и органы находятся в тесном взаимодействии. При этом один зачаток оказывает влияние на другой, в значительной мере определяя путь его развития. Кроме того, на темпы роста и развития зародыша оказывают влияние внешние и внутренние условия.

Эмбриональное развитие организмов протекает по-разному у разных типов животных, но во всех случаях необходимая связь зародыша со средой обеспечивается специальными внезароды-шевыми органами, функционирующими временно и называемыми провизорными. Примерами таких временных органов являются желточный мешок у личинок рыб, плацента у млекопитающих.

Развитие зародышей высших позвоночных животных, в том числе и человека, на ранних стадиях развития весьма похоже на развитие ланцетника, но у них, уже начиная со стадии бластулы, наблюдается появление специальных зародышевых органов — дополнительных зародышевых оболочек (хориона, амниона и ал-лантоиса), обеспечивающих защиту развивающегося зародыша от высыхания и различного рода воздействий среды.

Наружная часть сферического образования, развивающегося вокруг бластулы, называется хорионом (рис. 2.5). Эта оболочка покрыта ворсинками. У плацентарных млекопитающих хорион вместе со слизистой оболочкой матки образует детское место, или плаценту, обеспечивающую связь плода с материнским организмом.

Рис. 2.5. Схема зародышевых оболочек: 1зародыш; 2амнион и его полость (3), заполненная амниотической жидкостью; 4хорион с ворсинками, образующими детское место (5); 6 — пупочный или желточный пузырь; 7аллантоис; 8пуповина.

Второй зародышевой оболочкой является амнион (лат. amnion — околозародышевый пузырь). Так в древности называли чашу, в которую сливали кровь животных, приносимых в жертву богам. Амнион зародыша заполнен жидкостью.

Амниотичес-кая жидкость — водный раствор белков, Сахаров, минеральных солей, содержащий также гормоны. Количество этой жидкости у шестимесячного зародыша человека достигает 2 л, а к моменту родов — 1 л.

Стенка амниотической оболочки — производное экто- и мезодермы.

Аллантоис (лат. alios — колбаса, oidos — вид) — третья зародышевая оболочка. Это зачаток мочевого мешка.

Появляясь в виде небольшого мешковидного выроста на брюшной стенке задней кишки, он выходит через пупочное отверстие и очень быстро разрастается и охватывает амнион и желточный мешок. У различных позвоночных животных его функции различны.

У пресмыкающихся и птиц в нем накапливаются продукты жизнедеятельности зародыша до вылупливания из яйца. У зародыша человека он не достигает больших размеров и исчезает на третьем месяце эмбрионального развития.

Органогенез завершается в основном к концу эмбрионального периода развития. Однако дифференцировка и усложнение органов продолжается и в постэмбриональном периоде.

После рождения или выхода из яйцевых оболочек наступает постэмбриональный, или послезародышевый, период онтогенеза, который может происходить двумя различными путями. Различают прямое и непрямое развитие.

При прямом развитии рождающийся организм имеет все органы, свойственные взрослому животному. Прямое (неличиночное) развитие характерно для рыб, пресмыкающихся и птиц, а также беспозвоночных, яйца которых богаты желтком, т. е.

питательным материалом, достаточным для завершения онтогенеза. Прямое развитие осуществляется у высших млекопитающих (внутриутробный тип развития) и происходит не за счет питательных веществ яйцеклетки, а благодаря поступлению их из материнского организма.

В связи с этим из тканей матери и зародыша образуются сложные провизорные органы, в первую очередь плацента.

Многим видам животных присуще непрямое развитие (развитие с превращением — метаморфозом). В этом случае эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, которая значительно отличается по внешнему и внутреннему строению от взрослого организма, а затем куколки. Куколка, как правило, неподвижна, она не питается.

Из нее развивается полностью сформировавшееся взрослое насекомое. В этом случае говорят о полном превращении (бабочки, мухи, комары, стрекозы).

У насекомых с неполным превращением происходит постепенное изменение личинки, сходной со взрослым организмом, сопровождающееся линьками и увеличением размеров; стадия куколки отсутствует (кузнечик, саранча, клопы, вши, стрекозы).

В подтипе позвоночных животных развитие с метаморфозом свойственно рыбам и амфибиям. Например, у лягушки из икринки развивается личинка (головастик), которая по строению, образу жизни и среде обитания резко отличается от взрослых животных.

Так, у головастика имеются жабры, орган боковой линии, хвост, двухкамерное сердце, один, как у рыб, круг кровообращения. По достижении личинкой определенного уровня развития происходит ее метаморфоз, в процессе которого вырабатываются признаки взрослого организма.

Так головастик превращается в лягушку.

Наличие личиночной стадии в развитии земноводных обеспечивает им возможность жить в разной среде я использовать разные источники пищи: головастик живет в воде и питается растительной пищей, а лягушка ведет в основном наземный образ жизни и питается животной пищей. Такое явление наблюдается у многих насекомых. Смена среды обитания и, как следствие,

смена образа жизни животного при переходе его от личиночной стадии к взрослому организму снижает интенсивность борьбы за существование внутри вида. Кроме того, у некоторых прикрепленных, малоподвижных или паразитических животных свободноплавающая личинка способствует расселению вида, расширению его ареала.

Индивидуальное развитие живых организмов завершается старением и смертью.

Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов “Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы”

Источник: http://sbio.info/materials/obbiology/obbrazmn/27

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.

Источник: https://multiurok.ru/files/kratkii-konspiekt-tiema-individual-noie-razvitiie.html

Индивидуальное развитие организмов

Тема: Генетика, размножение, селекция

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 уве­личивает 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? Материал с сайта //iEssay.ru

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 — это увеличение его раз­меров и массы. 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.

На этой странице материал по темам:

  • у организмов,развивающихся без превращения,детеныш
  • типы развития детенышей
  • индивидуальное развитие организмов кратко
  • биогенетический закон кратко
  • индивидуальное развитие организмов называют

Материал с сайта http://iEssay.ru

Источник: http://iessay.ru/ru/other/biologiya/kontrolnye-voprosy-s-vyborochnymi-otvetami/genetika-i-razmnozhenie/individualnoe-razvitie-organizmov

Размножение и индивидуальное развитие организма

Одно из главных отличий живой материи от неживой природы – это способность к воспроизводству себя. Ведь любой живой организм рано или поздно отмирает. Если бы не было способности к воспроизводству, жизнь прекратила бы свое существование, как форма материи.

Определение 1

Размножение – это свойство живых организмов к воспроизводству себе подобных.

К размножению способны все живые организмы – от вирусов и бактерий до человека. Само существование любого вида живых организмов, передача качественных признаков из поколения в поколение невозможно без размножения.

На уровне молекул примером размножения может послужить уникальная способность молекулы ДНК к редупликации. В клетках с помощью деления способны размножаться митохондрии и хлоропласты.

Но основу процесса размножения на организменном уровне составляет процесс размножения клеток. Рассмотрим его детальнее.

Деление клеток как основа размножения

Клетки живых организмов размножаются с помощью деления. Существует несколько вариантов механизма этого процесса. Весь период времени от начала одного деления клетки до следующего называется клеточным циклом.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Некоторые простейшие организмы размножаются прямым делением клеток. Клетка удлиняется, ее содержимое расходится к разным полюсам, ядро вытягивается и разделяется, формируется мембрана между дочерними клетками.

Основным способом деления клеток эукариот является митоз. Состоит митоз из четырех последовательных фаз:

  • профазы,
  • метафазы,
  • анафазы,
  • телофазы.

Период между делениями клетки называется интерфазой. Сам процесс митоза у разных организмов может длиться от нескольких минут до нескольких часов.

Начинается процесс митоза с уплотнения хроматина в профазе. Нити хроматина сокращаются, спирализируются, образуя хромосомы. Ядерная оболочка исчезает (точнее – распадается на фрагменты). Хромосомы попадают в толщу цитоплазмы. В это время в клетке начинает формироваться веретено деления. Его нити протягиваются между центромерами и хромосомами.

Во время метафазы хромосомы располагаются в центральной части клетки, в одной плоскости. Затем хроматиды каждой хромосомы отделяются друг от друга.

В анафазе хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. Так как в каждой хромосоме находится только одна нитка хроматиды, то происходит одинаковое, равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками.

С наступлением телофазы происходит деспирализация хромосом (они перестают быть видимыми в световой микроскоп). В дочерних клетках исчезает веретено деления и формируется ядерная оболочка. Митоз завершается образованием двух дочерних клеток с одинаковым набором хромосом.

Определение 2

Мейоз – это особый способ деления клеток эукариотических организмов, в результате которого происходит уменьшение хромосомного набора в два раза.

Во время мейоза происходит два последовательных деления, между которыми практически отсутствует интерфаза. Каждое из этих делений имеет, как и митоз четыре фазы.

В профазе первого деления происходит конъюгация хромосом. В это время может происходить кроссинговер. Через некоторое время хромосомы начинают расходиться. Каждая хромосома при этом состоит из двух нитей хроматид.

Гомологические хромосомы располагаются не в одной плоскости (как при митозе), а одна над другой. С помощью веретена деления гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам клетки.

Телофаза $І$ завершается формированием двух дочерних клеток с половинным набором хромосом по сравнению с материнской клеткой.

Так как интерфаза между двумя последовательными делениями в мейозе практически отсутствует, то после окончания телофазы $І$ начинается новое деление – профаза $ІІ$. Механизм деления напоминает предыдущий процесс, но в анафазе$ ІІ$ к полюсам клетки расходятся уже нити хроматид.

В ходе мейоза из одной материнской клетки образуется четыре дочерних клетки с вдвое меньшим числом хромосом, чем у материнской клетки. При мейозе происходит обмен наследственной информацией, комбинация генов в хромосомах.

Понятия филогенеза и онтогенеза

Определение 3

Весь путь развития живой природы от момента зарождения жизни и до настоящего времени называется филогенезом.

Определение 4

Период от слияния двух половых клеток и образования зиготы до момента смерти организма называется индивидуальным развитием (онтогенезом).

Онтогенез делится на зародышевое развитие (эмбриогенез) и постэмбриональное развитие. Эмбриогенез длится с момента оплодотворения яйцеклетки до момента рождения организма. А постэмбриональное развитие охватывает период от рождения организма до его смерти.

В постэмбриональном развитии человека выделяют такие этапы, как:

  • детство,
  • юность,
  • зрелость,
  • старость.

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/razmnozhenie_i_individualnoe_razvitie_organizma/

Методическая разработка по биологии (10 класс) на тему: Индивидуальное развитие организмов

Тема:       Индивидуальное развитие организмов.

Цель:       Сформировать знания о закономерностях индивидуального развития организмов, об этапах эмбрионального и особенностях постэмбрионального развития животных, о вредном воздействие наркотических веществ, факторов среды на развитие зародыша человека.

Оборудование:        Таблицы по общей биологии, динамическое пособие,          

                             презентация.

Ход урока

  1.        Организационный момент на протяжении всего урока.
  1.       Проверка знаний об оплодотворении у животных и

       растений, о взаимосвязи процессов митоза и мейоза, их

       роли в поддержании постоянства числа и формы хромосом

       в поколениях.

Беседа по         1. Как происходит процесс оплодотворения у животных?

вопросам.        2.Как происходит оплодотворение у растений?

                       3.В чём сущность двойного оплодотворения у растений?

                       4.Что называют партеногенезом?

Задание.           Пользуясь динамическим пособием: 1)показать и

                         рассказать о стадиях

(2 ученика)          митоза. Раскрыть биологическое значение митоза.

                          2) показать и рассказать о стадиях мейоза. Раскрыть

                          биологическое значение мейоза

  1.       Изучение нового материала.

        1. Индивидуальное развитие живых организмов.

        Процесс индивидуального развития особи от момента

        образования зиготы до конца жизни организма называется

         онтогенезом.

Выступления                            Краткие исторические сведения

учащихся.              В античном мире сложилось два противоположных взгляда на причины, лежащие в основе индивидуального развития. Гиппократ полагал, что в яйцеклетке, или в теле матери, должен находиться маленький, но полностью сформированный организм. Это учение называется преформизмом.

В основе преформизма лежат метафизические убеждения о том, что никакого развития не существует, а происходит только количественное увеличение уже заранее предсуществующих частей организма. Спор между преформистами шёл лишь о том, где именно находится этот организм – в женском или мужском начале.

                              Аристотель выдвигал новый взгляд- организм развивается из бесструктурной, гомогенной массы. Эти убеждения получили название эпигенеза.

По существу они были также метафизичны, так как не учитывалось, что половые клетки в теле материнского организма прошли определённый путь развития и не могли остаться бесструктурными. Развитие эпигенетических воззрений связано с деятельностью академика Российской Академии наук Каспара Фридриха Вольфа, опубликовавшего в 1759 г.

труд «Теория развития». Вольф, изучая развитие зародыша курицы, определил, что в яйце нет сформированных частей будущего организма, и сделал вывод, что яйцо представляет собой первоначально однородную массу. Карл Бэр в 1828 г. опубликовал труд «История развития животных» и показал несостоятельность эпигенеза и преформизма.

Карл Бэр установил, что содержимое яйцеклетки неоднородно и степень структурированности увеличивается по мере развития зародыша в оплодотворённом яйце. Поэму Карла Бэра считается основателем современной эмбриологии.

Весь процесс онтогенеза состоит из двух периодов.           Эмбрионального и постэмбрионального

Онтогенез

                             (1 этап)                          (2 этап)

                                              эмбриональное развитие    постэмбриональное развитие

                                        развитие                                 развитие

                          от зиготы до рождения         от рождения (выход из

                                                                                  яйцевых оболочек)

                                                                                         до смерти

Эмбриология- наука, изучающая закономерности индивидуального развития всех живых существ.

Эмбриональный период, или эмбриогенез начинается с момента проникновения сперматозоида в яйцеклетку- с образованиям зиготы.

Эмбриогенез

зигота – дробление – бластула – гаструла – нейрула – гистогенез и органогенез.

  1. Стадия зиготы. Зигота образуется при слиянии женской и мужской гамет, представляет собой стадию одноклеточного организма, образуется эмбрион (зародыш).

– зародыш семян растений – в семязачатке

– у откладывающих яйца – в яйце

– у живородящих – в организме матери

  1. Стадия дробления. Этап, в котором одноклеточная зигота превращается в многоклеточное тело зародыша путём митоза. Клетки при этом не растут.                                                    

В результате дробления образуется однослойный зародыш- бластула с полостью внутри.

  1. Стадия гаструляции. Образование зародышевых листков. В результате гаструляции образуется двухслойный, а затем трёхслойный зародыш – гаструла.

В процессе образования гаструлы продолжается деление клеток путём митоза и происходит существенное изменение в строении зародыша.

Первоначально образуется наружный (эктодерма) и внутренний (энтодерма) зародышевые листки. Позже между эктодермой и энтодермой закладывается третий зародышевый листок – мезодерма. При образовании мезодермы происходит образование вторичной полости тела, или целома.

  1. Стадия нейрулы. Деление клеток и их перемещение продолжается и на следующей стадии называемой нейрулой. Главная особенность этой стадии заключается в том, что в это время начинается закладка отдельных органов.
  2. Стадия гистогенеза и органогенеза. На этой стадии происходит дальнейшее дифференцировка зародышевых листков и формируется ткани и система органов.

Самостоятельна.                                      Заполните таблицу.

работа с                                      «Характеристика зародышевых листков»     

учебником

Зародышевые листки Образующиеся ткани и органы
Эктодерма Нервная пластинка, нервная трубка, нервная система – спинной и головной мозг. Органы чувств – зрение, слух, обоняние. Кожные железы, покровы тела.
Энтодерма Развивается эпителиальная ткань, отделы пищеварительной системы – печень, поджелудочная железа. Лёгкие.
Мезодерма Соединительная ткань, скелет, мускулатура, кровеносные сосуды. Половая, выделительная, сердечно-сосудистая системы.

Влияние внешних условий: алкоголя, никотина,   наркотиков, лекарств – на развитие зародыша.

 Сообщение          Примеры: использование снотворного талидомида

учащихся   в Западной Европе в 50-е годы привело к рождению нескольких тысяч уродов от матерей, которые принимали патентованное снотворное; недостаток витаминов группы В может стать причиной ряда морфологических уродств, в том числе и внутренних органов (сердца, печени).

Антибиотик актиномицин D, не оказывая влияния на организм матери, у зародышей нарушается формирование органов и тканей, особенно глаз и мозга. Избыток некоторых гормонов может стать причиной аномалий развития.

После введения кортизона (гормонов надпочечника) самкам крыс на 12 день беременности у всех зародышей сформировалась волчья пасть; шумовой стресс у беременных крыс приводит к нарушению формирования скелета и ряду других дефектов у плодов; причиной уродств являются токсины паразитов.

Постэмбриональное развитие – развитие от рождения (выхода из яйцевых оболочек) до смерти.

Постэмбриональное развитие  

                 прямое                                                         непрямое

        (без превращения)                                        (с превращением)

           пресмыкающиеся, птицы

              млекопитающие.

                                                                                                              неполное      метаморфоз

                                                                                                    губки, кишечно-      гидроидные

            неличиночный         внутриутробный              полостные, некоторые    полипы,          

                    тип                            тип                                отряды насекомых,    иглокожие,

зародыш развивается         зародыш развивается         большинство рыб    большинство

внутри яйца (пресмыка –    внутри организма матери                                    насекомых,

ющиеся, птицы, яйце –           (плацентарные и сумчатые                               земноводные

кладущие млекопитающие)        млекопитающие)  

Прямое развитие характеризуется тем, что появляется организм, похожий на взрослую родительскую особь, но отличающийся от неё меньшими размерами и не вполне развитыми половым аппаратом. Такое развитие возможно при наличии больших запасов желтка в яйцеклетки или защитных приспособлений для развивающегося зародыша, либо зародыш развивается в материнском организме.

Прямое развитие требует значительного времени для формирования особи, поэтому у животных с этим типом развития продолжительный эмбриональный период. В процессе эволюции организмов с прямым развитием у яйцеклеток возникли прочные защитные оболочки – скорлуповая у птиц, пергаментная у пресмыкающихся.

У плацентарных млекопитающих в процессе эволюции возникла плацента – совершенная система жизнеобеспечения зародыша.

Непрямое развитие (с превращением) характерно для кишечнополостных, червей, моллюсков, ракообразных, некоторых отрядов насекомых, низших хордовых- рыб и земноводных.

Для этого типа развития характерен короткий эмбриональный период. Затем возникает личинка, которая может существовать самостоятельно. Она не похожа на родительские особи, проще устроена, имеет специальные личиночные органы.

Непрямое развитие организмов связано с недостаточным содержанием питательных веществ в яйце. У таких беспозвоночных, как губки, кишечнополостные, ресничные черви, некоторые отряды насекомых, а так же у большинства рыб личинка превращается во взрослую особь без существенной перестройки её органов- по типу неполного превращения.

У гидроидных полипов, иглокожих, большинства насекомых, а так же таких хордовых, как круглоротые, двоякодышащие, костистые рыбы, земноводные,  личинка преобразуется во взрослую особь с метаморфозом. Это обеспечивает приспособление вида к использованию им разных сред обитания, что способствует ослаблению внутривидовой борьбы.

Кроме того, наличие личиночной стадии обеспечивает большую плодовитость и лучшую выживаемость вида.

Старение и смерть – последние этапы индивидуального развития. Старение характеризуется многими морфологическими и физическими изменениями, ведущими к общему понижению жизненных процессов и устойчивости организма. Причины и механизмы старения до сих пор не изучены.  

Смерть – завершает индивидуальное существование. Она может быть физической, если наступает в результате старения и патологической, если вызвана преждевременно каким-нибудь внешним фактором (ранение, болезнь и т. д.)

  1. Назовите этапы онтогенеза.
  2. Какие стадии происходят во время эмбрионального развития организмов. Дайте им характеристику?
  3. Перечислите зародышевые листки, ткани и  органы, которые из них образуются.
  4. Какой период онтогенеза называется постэмбриональным?
  5. Перечислите типы постэмбрионального развития?
  6. В чём проявляется преимущества непрямого развития перед прямым?
  1. Домашнее задание: учить параграф 21, 22.

Источник: https://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/2013/09/10/individualnoe-razvitie-organizmov

Этапы онтогенеаз

По сути, онтогенез — это путь организма от зачатия и до смерти.

 
Гаметогенез — развитие половых клеток — гамет до момента, когда они становятся готовыми к оплодотворению.  

Партеногенез — развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки.

 

Эмбриогенез — развитие организма от оплодотворения и до момента выхода из материнского организма (из зародышевой оболочки).

 

Рост — постэмбриональное развитие — накопление массы, изменение в размерах, становление обмена веществ и т.д. Метаморфозы = превращения. Для некоторых организмов очень важный этап (у бабочек — переход: гусеница — куколка — бабочка)

Старение — процесс постепенного нарушения функций организма, деградация систем организма.

 
Гаметогенез мы уже рассмотрели.
 

Перейдем теперь к следующему этапу.

Первый этап онтогенеза — Эмбриогенез

— онтогенез от оплодотворения до рождения

Итак, сперматозойд оплодотворил яйцеклетку. Гаплойдный набор гамет объединился и образовалась диплойдная зигота .

 
Эта клеточка приступает к интенсивному дроблению — масса и объем зародыша остается постоянным, но внутри — быстрое увеличение (митоз) количества клеток — бластомеров . Образуется бластула.

Так, клеточки поднакопили, пора им форму придать…

Источник: https://distant-lessons.ru/etapy-ontogeneza.html

Индивидуальное развитие организма

Все растения, животные, грибы и другие организмы состоят из отдельных видов. Любой отдельный организм смертен, но в целом вид существует более продолжительное время. Существование вида обеспечивается размножением — воспроизведением себе подобных.

Существует два основных способа размножения: половое и бесполое. При бесполом размножении новые особи появляются из неспециализированных (соматических) клеток.

Виды бесполого размножения

  • Деление митозом
    • Бинарно — деление надвое (инфузория — поперек, эвглена — вдоль, плоские черви).
    • Шизогония — множественное деление с образованием большого количества новых организмов (характерно для паразитов).
  • Спорообразование
    Спора — это защищенная от неблагоприятных условий клетка (грибы, папоротники; – все споровые растения).

  • Спорогония (простейшие) — это множественное деление, но с образованием спор.
    Наблюдается в холодное время года.
  • Почкование (дрожжи, гидра пресноводная)
  • Вегетативное размножение — черенками, усиками (клубника), отводками (крыжовник, смородина).
  • Прививками — искусственно.
  • Клонирование (проводилось на амфибиях, млекопитающих.

Половое размножение

Обязательно происходит смена поколений, или генераций.

Половое размножение происходит в результате слияния половых клеток. При этом образуется диплоидная зигота (2n).

Чем более высоко организованы организмы, тем реже среди них встречается бесполое размножение.

Половое размножение имеет огромное генетическое преимущество по сравнению с бесполым, т.к. при бесполом размножении происходит увеличение числа особей, имеющих одинаковый генетический материал. При половом размножении происходит постоянная перекомбинация генов — комбинативная изменчивость.

Разнообразие особей обеспечивает возможность более успешного и быстрого приспособления к меняющимся условиям среды.

Половое размножение всегда происходит в результате слияния яйцеклетки и сперматозоида.

Преобладает сингамия — перекрестное оплодотворение.

Сперматозоиды мелкие и подвижные, их функция — доставка хромосом в яйцеклетку. Яйцеклетка обычно крупнее сперматозоида и имеет микропиле — отверстие для проникновения сперматозоидов.

Изогамия— половые клетки одинаковы.Гетерогамия— яйцеклетка немного крупнее сперматозоида.Оогамия— крупная яйцеклетка (человек).

Обычно организмы раздельнополы, особенно высшие, – одна особь продуцирует половые клетки только одного типа (♂ или ♀).

В некоторых группах встречаются обоеполые виды – гермафродиты (кишечнополостные, плоские и дождевые черви, моллюски и др.). При гермафродитизме продуктивность увеличивается в 2 раза.

Партеногенез

Партеногенез— это развитие нового организма из неоплодотворенной яйцеклетки.

Выделяют гаплоидный партеногенез (пчелы, муравьи) и диплоидный (растения, ящерицы) — обычно происходит в результате нерасхождения хромосом при мейозе.

Развитие половых клеток

Сперматозоиды развиваются в семенниках, яйцеклетки — в яичниках. Созревшие клетки несут одинаковый гаплоидных набор хромосом.

В результате сперматогенеза и овогенеза образуются равноценные генетически клетки. Сперматозоид вносит в яйцеклетку свой хромосомный набор и активизирует ее развитие. Яйцеклетка берет на себя функцию развития зародыша.

Стадии сперматогенеза

Сперматогенез – развитие сперматозоидов.

  1. Стадия размножения
    Первичные половые клетки многократно делятся митозом (2n 2c).
  2. Стадия роста Происходит после удвоения хромосом (2n 4c).

    Выражена очень слабо.

  3. Стадия созревания Происходит мейоз.

    Остаются гаплоидные клетки (1n 1c).

  4. Период формирования
    Формируются жгутик, внешний вид и др.

Овогенез (оогенез)

  1. Аналогично сперматогенезу
  2. Очень продолжительна. Накапливаются питательные вещества, объем увеличивается в сотни, тысячи раз.

  3. При каждом делении все питательные вещества концентрируются в одной единственной клетке.

В яйцеклетке конденсируется максимальное количество желтка для развития будущего зародыша.

Это достигается путем утраты генетически равноценных хромосомных наборов, входящих в состав направительных телец.

Онтогенез

Онтогенез – это индивидуальное развитие организма.

Отдельные онтогенезы в течение ряда поколений складываются в единый процесс – гологенез, который лежит в основе эволюции.

Онтогенез — это процесс реализации генетической информации, полученной от родителей.

Онтогенез начинается с момента оплодотворения и образования зиготы и заканчивается смертью.

Онтогенез делят на эмбриональный — с момента зачатия до рождения (вылупления) и постэмбриональный — от рождения до смерти.

Эмбриональный период

Этапы:

  1. Дробление — это многократное деление с образованием 64 клеток — бластомеров.
  2. Гаструляция
    Образуется двухслойный зародыш — экто- и энтодерма.
  3. Первичный органогенез, или нейруляция
    Закладываются нервная, кишечная трубки и хорда.

Дробление

Зиготы имеют обычно два полюса — вегетативный и анимальный. Отсюда у разных зигот (яиц) наблюдаются различные типы дробления.

В результате дробления образуется бластула (64 клетки) и полость — бластоцель.

Объем бластулы, как правило, равен объему зиготы.

Во время дробления

  • накапливается клеточный материал и образуется бластула,
  • все клетки образуются одинаковыми недифференцированными,
  • наблюдается очень короткий клеточный цикл,
  • происходит синтез ДНК и белка, РНК не синтезируется,
  • цитоплазма не перемещается и не перемешивается.

Гаструляция

Особенность животных в том, что они делятся на первичноротых и вторичноротых.

У вторичноротых на месте первичного ротового отверстия закладывается анальное отверстие, а ротовое отверстие закладывается на другом полюсе (иглокожие и хордовые).

Гаструляция включает в себя перемещение клеток и их дифференцировку (специализацию).

Во время гаструляции зародыш практически не растет и деление клеток почти отсутствует.

Образуются эктодерма и энтодерма, как правило, выпячиванием — инвагинацией.

Позже образуется мезодерма (средний листок) — это крупный ароморфоз.

Ограногенез (нейрула)

Начинается дифференцировка клеток — процесс появления и развития различий между клетками и частями зародыша.

Дифференциация может проявляться как в строении, так и в выполняемых функциях.

Специализация клеток проявляется через синтез свойственным только им специфических белков (хитиновый покров насекомых, инсулин печени).

Из эктодермы образуются

  • нервная система,
  • эмаль зубов,
  • эпителий кожи,
  • органы чувств.

Из энтодермы образуются

  • эпителий кишок и легких,
  • многие внутренние органы (печень).

Из мезодермы образуются

  • мышечная и соединительная (хрящевая, костная) ткани,
  • внутренние органы (почки),
  • половые железы,
  • кровеносные сосуды,
  • дентин зубов,
  • эпителий сосудов.

У всех животных из одних и тех же зародышевых листков развиваются одни и те же органы и системы.

Эмбриональная индукция — это влияние различных частей зародыша на близко расположенные клетки. Если в процессе развития пересадить клетки на новое место, то они будут развиваться уже по-другому.

Постэмбриональный период развития

Выделяют несколько вариантов, или типов, развития:

  • Прямое развитие
    При рождении организм похож на взрослую особь и имеет характерные для нее органы (человек, рак речной, белая планария).
  • Развитие с превращением — метаморфозом
    При рождении недостает несколько органов или частей органов или они недоразвиты. В отдельных случаях закладываются органы не характерные для взрослого состояния — провизорные органы (у гусениц ротовой аппарат грызущего типа, у бабочек — сосущего).
    • Развитие с полным превращением (бабочки, жуки)
      яйцо → личинка → куколка → взрослый организм
    • Развитие с неполным превращением (тараканы, кузнечики)
      яйцо → личинка → взрослый организм
    • Иногда размножение происходит на стадиях личинки или куколки (аксолотль — личинка амбистома)
  • При развитии с метаморфозом личинки и взрослые особи обычно живут в различных условиях — это понижает пищевую конкуренцию (бабочка — нектаром, личинка — листьями).

    Если яйцо (зигота) богата питательными веществами, то обычно наблюдается прямое развитие. Если желтка мало — то с превращением. При неполном превращении питательного материала почти хватило для прямого развития. При полном превращении желтка не хватило в значительной мере.

    Законы онтогенеза

    Изучение эмбрионального и постэмбрионального развития многих организмов позволило найти черты сходства в этих процессах и сформулировать несколько законов.

  1. Закон зародышевого сходства Процессы развития зародышей у животных, относящихся к одному типу, во многом сходны. У хордовых в эмбриональном развитии закладываются жаберные щели, нервная трубка, хорда (как у ланцетника). Во взрослом состоянии жаберные щели есть только у ланцетника; хорда – у ланцетника и некоторых хрящевых рыб; нервная трубка – только у ланцетника.

    На основе этих данных Бэр сформулировал закон: “Эмбрионы обнаруживают уже начиная с ранних стадий известное общее сходство в пределах типа.”

    Сходство эмбрионов – это признак общего их происхождения.

    Эмбриональное развитие отражает эволюцию своего вида.

    Стадия зиготы представляет собой одну клетку и повторяет стадию какого-то доисторическогоо одноклеточного. Бластула повторяет шаровидную колонию одноклеточных (вольвокс). Двухслойная гаструла повторяет стадию кишечнополостного. Жаберные щели – от морских предков и т.д.

    На основе этого Мюллер и Геккель сформулировали второй закон:

  2. Онтогенез каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза Этот закон разрабатывался и в настоящее время. Северцов утвержал, что повторяются признаки не взрослых особей, а их зародышей (зародыши рыб имеют те же жаберные щели, что и млекопитающие).

    В настоящее время считается, что основу филогенеза составляют изменения (мутации) происходящие в онтогенезе отдельной особи.

Старение и смерть

Механизм старения

В течение жизни постоянно возникают определенные возрастные изменения, повышающие, с одной стороны, вероятность смерти и понижающие, с другой стороны, адаптивные возможности организма.

Продолжительность жизни является видовым признаком (человек – 160-200 лет, попугай – до 30, черепахи – 200-300, одуванчик – 1, лук – 2, секвойя – 6000).

Возрастные изменения

  • Изменяется ДНК, следовательно, нарушается энергетический и пластический обмены.
  • Митотическая активность клеток снижается.
  • Снижается функциональная активность систем.

Гипотезы механизма старения

  1. Старение – это генетически запрограммированный процесс, т.е. функции генотипа ослабевают с возрастом.
  2. Старение – это результат накопления генетических повреждений, полученных в ходе онтогенеза.

Источник: http://blgy.ru/biology-lecture/ontogeny

Ссылка на основную публикацию