Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПРЯМОЕ И НЕПРЯМОЕ ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
Содержание
Введение
1. Прямое развитие
2. Непрямое развитие
3. Роль роста и регенерации
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Период развития организма с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек до гибели называется постэмбриональным развитием.
Различают два типа постэмбрионального развития: прямое и непрямое (с превращением, или метаморфозом).
При прямом развитии появившаяся особь сходна со взрослой формой, отличаясь лишь меньшими размерами, иными пропорциями тела и недоразвитием ряда органов и систем (птицы, млекопитающие, рептилии).
При непрямом развитии организм претерпевает изменения, превращения – метаморфоз.
1. Прямое развитие
Прямое развитие характерно для животных, у которых яйцеклетки богаты желтком или зародыш развивается в организме матери, получает от него необходимые питательные вещества. Такой тип развития наблюдается у птиц и млекопитающих. Рождающийся детеныш имеет все органы взрослого организма, но отличается от него меньшими размерами. Дальнейшее его развитие сводится к росту и половому созреванию.
У птиц и млекопитающих сильно развита забота о потомстве. Детеныш, как правило, ведет такой же образ жизни, питается такими же видами корма, что и родители. Именно родители в ходе жизни обучают детеныша всему, что позволит ему максимально приспособиться к условиям среды и занять свою экологическую нишу в природе. Можно привести ряд примеров, подтверждающих это: хищники учат детенышей охотиться, птицы – птенцов летать.
Млекопитающие в наибольшей степени способны проявлять заботу о потомстве, выкармливать детенышей молоком, обучать и воспитывать. Например, кенгуренок, будучи умелым бегуном и прыгуном, при малейшей опасности прячется в сумку матери. У медведей, слонов, волков, как правило, если детеныш лишается родителя, то его заменяют сородичи. У крупных млекопитающих малочисленное потомство, поэтому им очень важно сохранить его и вырастить. А вот самки земноводных, рыб, червей, насекомых могут откладывать тысячи икринок или яиц. Поэтому у них нет особой необходимости заботиться о потомстве. Из большого количества потенциальных потомков всегда останется в выживших достаточно многочисленное потомство.
У позвоночных животных различают два типа прямого развития: яйцекладный и внутриутробный. При яйцекладном типе зародыш развивается внутри яйца, имеющего большой запас желтка (хрящевые рыбы, пресмыкающиеся, птицы). При внутриутробном типе все жизненные функции зародыша обеспечиваются через специальный орган — плаценту за счет материнского организма (плацентарные млекопитающие и человек). Завершается этот тип развития процессом деторождения.
Среди беспозвоночных прямое развитие наблюдается у кольчатых червей, брюхоногих и головоногих моллюсков, паукообразных и некоторых ракообразных (например, дафния, речной рак).
Преимущества прямого развития организмов:
1) формирование взрослой особи обычно проходит за более короткий промежуток времени;
2) не происходит существенной перестройки организма, соответственно, требуется сравнительно меньше энергии и питательных веществ.
Недостатки прямого развития организмов:
1) для осуществления эмбрионального развития требуется запасание большого количества питательных веществ (желтка) в яйцеклетках либо внутриутробное вынашивание потомства;
2) в случае перенаселения обостряется внутривидовая конкуренция между молодыми и взрослыми особями, поскольку они обитают в одинаковых условиях и используют общие источники пищи.
2. Непрямое развитие
Непрямое развитие, или развитие с метаморфозом, характерно для животных, у которых яйцеклетки бедны желтком. После оплодотворения в зиготе недостаточно питательных веществ для формирования у зародыша всех органов взрослой особи. Поэтому из яйца выходит личинка, имеющая более простое строение, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состоянии. Личинка – организм, приспособленный к активному передвижению, питанию, росту и развитию, но не способный размножаться (за редким исключением). На стадии личинки организм растет и развивается не за счет запасных питательных веществ яйца, запас которых невелик, а за счет самостоятельного питания. Со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным, т. е. происходит превращение (метаморфоз).
Метаморфоз представляет собой глубокие преобразования в строении личинки, в результате которых она превращается во взрослый организм. В зависимости от характера этих преобразований у животных различают два типа метаморфоза:
а) неполный метаморфоз, когда развитие животного включает три стадии:
яйцо → личинка → взрослая особь;
б) полный метаморфоз, когда в развитии организма присутствует стадия куколки:
яйцо → личинка → куколка → взрослая особь.
Рассмотрим более подробно их особенности. С неполным метаморфозом развиваются некоторые отряды насекомых (стрекозы, прямокрылые, равнокрылые, полужесткокрылые), двустворчатые моллюски, плоские (кроме ресничных) и круглые черви, некоторые ракообразные, костные рыбы, земноводные. Личиночная стадия может быть не похожа на взрослую особь, как внутренним строением, так и внешним видом.
Часто личинка отличается от взрослой особи не только по строению, но и по образу жизни, способу питания, среде обитания.
Например, у земноводных личинка (головастик) имеет жабры, боковую линию, двухкамерное сердце, один круг кровообращения, хорошо развитый хвост. Тогда как взрослые особи дышат покровами тела и легкими, имеют трехкамерное сердце, два круга кровообращения, две пары конечностей и большинство не имеют хвоста. Головастики обитают только в водной среде, кормятся растениями, а взрослые лягушки — хищники и кормятся насекомыми, среда их жизни двойная (наземная и водная).
При неполном метаморфозе замена личиночных органов на органы взрослой особи происходит постепенно, без прекращения активного питания и передвижения личинки. У некоторых видов (членистоногие) развитие сопровождается линьками.
Полный метаморфоз дополнительно включает стадию куколки, в которой личинка превращается во взрослое животное. Такое развитие характерно только для некоторых отрядов насекомых (жесткокрылые, чешуекрылые, перепончатокрылые, двукрылые). Личинка у них червеобразной формы. У чешуекрылых она называется гусеницей и имеет очень простое строение. Ротовой аппарат у гусениц в отличие от взрослых бабочек всегда грызущий. Подавляющее большинство гусениц кормятся листьями. Когда гусеницы достигают больших размеров, они превращается в куколку. В стадии покоящейся куколки личиночные органы подвергаются распаду, после чего клеточный материал и накопленные питательные вещества используются для формирования органов взрослого насекомого.
У многих видов насекомых личиночная стадия самая продолжительная, а взрослая (имаго) — короткая и служит исключительно для размножения.
У бабочек шелкопряда взрослые особи не имеют ротового аппарата, поэтому не могут кормиться. Личинки должны накопить достаточно питательных веществ, чтобы бабочки смогли спариваться и откладывать яйца. Действительно, большинство самок бабочек шелкопряда после выхода из куколки летают только один раз, чтобы отложить яйца. Затем они погибают.
Значение метаморфоза для развития многих видов животных очень велико. Во-первых, личинки самостоятельно накапливают материал для формирования постоянных органов, свойственных взрослым особям. Во-вторых, разные среды обитания, характер питания, образ жизни у личиночной стадии и взрослого организма значительно снижают внутривидовую конкуренцию. Это способствует сохранению численности видов, так как отсутствует конкуренция за пищу, за места обитания и условия существования. В-третьих, активно передвигающаяся личинка малоподвижных или прикрепленных животных (двустворчатые моллюски, коралловые полипы, паразитические черви) способствует расселению вида и расширению его ареала. Следовательно, непрямой тип развития дает организму значительные преимущества в борьбе за существование.
К недостаткам непрямого развития организмов можно отнести:
1) развитие во взрослую особь обычно занимает длительный промежуток времени;
2) для осуществления метаморфоза требуется много энергии и пищи.
3. Роль роста и регенерации
Прямое и непрямое развитие сопровождаются ростом, который основан на пластическом обмене. Рост также свойственен и клеточному уровню организации живого. Рост клетки происходит в период интерфазы.
Выделяют ограниченный и неограниченный рост организма. В первом случае особь перестает расти по достижении определенного размера и при получении способности самостоятельно размножаться. Такой рост характерен для одноклеточных, птиц, членистоногих и млекопитающих.
При неограниченном росте размеры и масса организмов увеличиваются вплоть до их смерти. Такое встречается среди большинства высших растений, многоклеточных водорослей, ленточных и кольчатых червей, рыб, рептилий и моллюсков.
И при прямом, и при непрямом постэмбриональном развитии неограниченный рост может быть непрерывным и периодическим: все зависит от особенностей онтогенеза и строения телесных покровов. Также рост живого организма тесно связан с особенностями наследственности: у растений он регулируется с помощью фитогормонов, а у животных — с помощью гормонов и нейрогормонов.
Способность организма к регенерации также важна в онтогенезе.
Под регенерацией понимают способность организма к восстановлению утраченных либо поврежденных частей тела, а также восстановление целостного организма из отдельной его части.
Такое свойство относится к общебиологическим качествам и является базой процессов вегетативного размножения. Способность к регенерации у разных организмов разная. Наблюдается следующая зависимость: более высокий уровень организации подразумевает более низкую способность к регенерации.
У птиц и млекопитающих регенерация имеет вид заживления ран, срастания костей, восстановления определенных клеток и тканей.
Заключение
Постэмбриональное развитие – период жизни организма с момента выхода в окружающую среду до гибели.
Различают два типа постэмбрионального развития: прямое и непрямое (с превращением, или метаморфозом).
Прямое развитие у позвоночных может быть яйцекладного (хрящевые рыбы, пресмыкающиеся, птицы) или внутриутробного (плацентарные млекопитающие) типа.
Непрямое развитие включает стадию личинки и может протекать с неполным или полным метаморфозом.
При неполном метаморфозе личинка превращается во взрослый организм:
яйцо → личинка → взрослая особь.
При полном метаморфозе личинка превращается в куколку:
яйцо→ личинка → куколка → взрослая особь,
а из нее выходит взрослый организм.
Список используемой литературы
-
Барреси М. Дж. Ф. Биология развития / М. Дж. Ф. Барреси, С.Ф. Гилберт; пер. с англ. под ред. д-ра биол. наук А. В. Васильева. – М.: Лаборатория знаний, 2022. – 800 с. -
Биология клетки: учебное пособие / А.Ф. Никитин, Е.Я. Адоева, Ю.Ф. Захаркив [и др.]; под ред. А.Ф. Никитина. – 2-е изд. – Санкт-Петербург: СпецЛит, 2015. – 166 с. -
Биология размножения и развития: учебное пособие / В.П. Викторов, В.Н. Годин, Н.М. Ключникова и др.; Министерство образования и науки Российской Федерации, Московский педагогический государственный университет. – Москва: МПГУ, 2016. – 160 с. -
Болотов А.В. Биология размножения и развития. Раздел. Биология индивидуального развития: учеб. пособие / А.В. Болотов. – Иркутск: Изд-во ИГУ, 2011. – 217 с. -
Джелдубаева Э.Р. Практикум по дисциплине «Биология развития и размножения» для обучающихся по направлению подготовки 06.03.01 Биология: учебнометодическое пособие / Эльвиза Рашидовна Джелдубаева. – Симферополь: ФГАОУ ВО «КФУ имени В.И. Вернадского, 2019. – 116 с. -
Жук В.В. Биология размножения и развития [Электронный ресурс]: учебное пособие: в 2 ч. / В.В. Жук; Пермский государственный национальный исследовательский университет. – Электронные данные – Пермь, 2019. – Ч. 1. – 232 с. -
Заботин Я.И. Биология размножения и развития: учебно-методическое пособие к лабораторным занятиям / Я.И. Заботин. – Казань: Издательство Казанского университета, 2019. – 34 с. -
Онтогенез и филогенез Хордовых: учебное пособие / Сост. И.Н. Волков и др. – М.: ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова, 2019. Ч. 1. – 52 с. -
Сергеева Т.Н., Сергеев В.Г. Биология размножения и развития: учебно-методическое пособие. – Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2014. – 72 с. -
Ходжаян, А.Б. Онтогенез. Учебное пособие для студентов I курса СтГМУ / А.Б. Ходжаян, М.Г. Гевандова, Н.Н. Федоренко Ставрополь: Изд-во СтГМУ, 2017. – 60 с.