Индивидуальное развитие организмов - совокупность биологических процессов, обуславливающих рост и изменение клеток на протяжении всего периода их существования. Общепринятое научное название - онтогенез. Основной его задачей является наблюдение, выявление основных стадий и особенностей каждого периода, выявление закономерностей, а также анализ изменений и выявление факторов, которые данные изменения могут вызывать.
Присуще не только человеку, но и всем живым существам и растениям. Основными являются:
Рассматривать индивидуальное развитие организма растений в этой небольшой статье мы не будем, а остановимся на более близком человеку развитии представителей животного мира. Этапы развития, как уже было упомянуто, у человека не изменяются и соответствуют тем, что были указаны выше.
Гаметогенез у человека слагается из двух составляющих: сперматогенеза (созревания мужских половых клеток - сперматозоидов) и оогенеза (созревания женских половых клеток - яйцеклеток). Оплодотворение возможно только при условии созревших половых клеток у мужской и женской особи. При возникновении патологий в оплодотворении могут образовываться организмы - химеры, некоторые из которых вполне жизнеспособны.
Эмбриогенез человека - одна из важнейших стадий. Его подразделяют на начальную стадию (0 - 1 неделя после оплодотворения), собственно зародышевую стадию (2 - 8 неделя) и фетальный или плодный этап (9 неделя - рождение). Именно в этот период формируются жизненно-важные органы, оформляется тело, могут проявить себя генетические или иные патологии.
Индивидуальное развитие организма в заключается в дальнейшем развитии органов, увеличении размеров и массы, приобретением новых психических функций, изменение двигательной активности и освоение ее новых видов.
Постнатальный период - самый важный в развитии нового человека. Его протяженность составляет порядка 17 лет (от новорожденности до подросткового периода). На индивидуальное развитие организма в этом периоде влияют не только особенности, обусловленные наследственностью, но и психологические, социальные факторы. Формируется сознание, речь, мышление и иные процессы К концу этого периода новые особи, как правило, приходят с завершенным гаметогенезом.
Старение организма - стадия увядания, истощения всех ресурсов организма. Происходят необратимые нарушения в нервных клетках, снижается качество зрения и слуха, "изнашиваются" жизненно-важные органы, изменяются кожные покровы, утрачивается функция воспроизводства и резко замедляется регенерация тканей и т.д.
Вопрос 1. Что называют индивидуальным раз-витием организма?
Индивидуальным развитием организма или онтогенезом называют всю совокупность преобразований особи от возникновения до конца жизни. В клетке, с которой начинается онтогенез, заложена программа развития орга-низма. Она реализуется путем взаимодействия ядра (генетической информации) и цитоплаз-мы каждой клетки, а также клеток и тканей друг с другом.
У бактерий и одноклеточных эукариот он-тогенез начинается в момент образования но-вой клетки в результате деления и заканчива-ется смертью или новым делением.
У многоклеточных организмов, размно-жающихся бесполым путем, онтогенез начи-нается с момента обособления клетки или группы клеток материнского организма.
У организмов, размножающихся половым путем, онтогенез начинается с момента опло-дотворения и возникновения зиготы.
Вопрос 2. Перечислите периоды онтогенеза.
Вопрос 3. Какое развитие называют эмбри-ональным, а какое — постэмбриональным?
Онтогенез подразделяется на два периода. Первый из них — эмбриональный период (эмбриогенез) длится с момента оплодотворе-ния и до выхода из яйца или рождения. Опи-шем его стадии на примере ланцетника.
Дробление: яйцеклетка многократно и быстро делится митозом, интерфазы очень ко-роткие;
бластула: образуется полый шар, со-стоящий из одного слоя клеток; на одном из полюсов шара клетки начинают делиться ак-тивнее, подготавливая следующую стадию;
гаструла: образуется в результате впячивания более активно делящегося полюса бластулы; ранняя гаструла представляет со-бой двухслойный зародыш; его наружный слой (зародышевый листок) называется экто-дерма, внутренний слой — энтодерма; полость гаструлы представляет собой будущую кишеч-ную полость организма; поздняя гаструла — трехслойный зародыш: формируется у всех ор-ганизмов (кроме кишечнополостных и губок) при закладке третьего зародышевого листка — мезодермы, возникающей между эктодермой и энтодермой;
гисто- и органогенез: происходит раз-витие тканей и систем органов зародыша.Второй стадией онтогенеза является пост-эмбриональный период. Он длится от мо-мента выхода из яйца (или рождения) и до смерти.
Вопрос 4. Какие существуют типы постэмбрионального развития организма? Приведите примеры.
Существует два типа постэмбрионального развития.
Непрямое развитие, или развитие с метаморфозом. Этот тип развития характе-ризуется тем, что родившаяся особь (личинка) часто совсем не похожа на взрослый организм. По истечении некоторого времени она претер-певает метаморфоз — превращение во взрос-лую форму. Непрямое развитие присуще ам-фибиям, насекомым и многим другим орга-низмам.
Прямое развитие. При данном типе раз-вития родившийся детеныш похож на взрос-лую особь. Прямое развитие бывает яйцекладное и внутриутробное. При яйцекладном раз-витии зародыш первый этап онтогенеза проводит в яйце, снабженном питательными веществами и защищенном оболочкой (скор-лупой) от окружающей среды. Так развивают-ся, например, детеныши птиц, пресмыкающихся и яйцекладущих млекопитающих. При внутриутробном развитии рост эмбриона про-исходит внутри материнского организма. Все жизненные функции (питание, дыхание, выделение и др.) осуществляются путем взаи-модействия с матерью через особый орган — плаценту, образованный тканями матки и зародышевыми оболочками детеныша. Внут-риутробный тип развития свойствен всем высшим млекопитающим, в том числе и че-ловеку.
Вопрос 5. В чем заключается биологическое значение метаморфоза?
Метаморфоз дает возможность особям раз-ного возраста не конкурировать за пищу. На-пример, головастики и лягушки, бабочки и гусеницы имеют разные источники пищи. Также наличие личиночной стадии часто уве-личивает возможность расселения организ-мов. Это особенно важно, если взрослые особи ведут малоподвижный образ жизни (напри-мер, многие морские моллюски, черви и чле-нистоногие).
Вопрос 6. Расскажите о зародышевых листках.
Первые два зародышевых листка — эктодерма и энтодерма закладываются на ста-дии образования гаструлы из бластулы. Позд-нее у всех (кроме кишечнополостных и губок) развивается третий зародышевый листок — мезодерма, которая располагается между эк-тодермой и энтодермой. Далее из трех зароды-шевых листков развиваются все органы эмб-риона. Например, у человека из эктодермы формируются нервная система, кожные желе-зы, эмаль зубов, волосы, ногти, наружный эпителий. Из энтодермы — ткани, выстилаю-щие кишечник и дыхательные пути, легкие, печень, поджелудочная железа. Из мезодермы образуются мышцы, хрящевой и костный ске-лет, органы выделительной, эндокринной, по-ловой и кровеносной систем.
Вопрос 7. Что такое дифференцировка клеток? Как она осуществляется в процессе эмбрионального развития? Материал с сайта
Дифференцировка — это процесс превра-щения неспециализированных зародышевых клеток в различные клетки организма, от-личающиеся по строению и выполняющие определенные функции. Дифференцировка начинается не сразу, а на определенной ста-дии развития и осуществляется путем взаимо-действия зародышевых листков (на раннем этапе) и зачатков органов (на более позднем этапе).
Некоторые клетки даже у взрослого орга-низма остаются не до конца дифференциро-ванными. Такие клетки называют стволовы-ми. У человека они находятся, например, в красном костном мозге. В настоящее время ак-тивно исследуется возможность использова-ния стволовых клеток для лечения многих заболеваний, восстановления органов после травм и т. д.
Вопрос 8. Охарактеризуйте понятие «рост». Что такое определенный рост? Неопределенный рост?
Рост организма — это увеличение его раз-меров и массы. При типе роста, который назы-вают определенным, организм, достигнув не-которого уровня зрелости, перестает наращи-вать размеры. Такой тип роста характерен для большинства животных. Если организм растет всю жизнь, то говорят о неопределенном ти-пе роста. Он свойствен растениям, рыбам, мол-люскам, земноводным.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском
На этой странице материал по темам:
- биогенетический закон кратко
- внутриутробное яйцекладное
- что называется индивидуальным развитием организма
- у организмов,развивающихся без превращения,детеныш
- яйцекладный этап онтогенеза
Онтогенезом называют совокупность процессов, протекающих в организме, с момента образования зиготы до смерти. Его подразделяют на два этапа: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональный период
Эмбриональным считают период зародышевого развития с момента образования зиготы до выхода из яйцевых оболочек или рождения, в процессе зародышевого развития эмбрион проходит стадии дробления, гаструляцяя, первичного органогенеза и дальнейшей дифференцировки органов и тканей.
Дробленое. Дроблением называют процесс образования многоклеточного однослойного аародыша - бластулы. Для дробления характерно: 1) деление клеток путем митоза с сохранением диплоидного набора хромосом; 2) очень короткий митотический цикл; 3) бластомеры не дифференцированы, и в них не используется наследственная информация;4) бластомеры не растут и в дальнейшем становятся все меньше; 5) цитоплазма зиготы не перемешивается и не перемещается.
Первая борозда дробления проходит в меридио-нальной ллрркости, соединяющей оба полюса -вегетатив-ный и аяимальный,-и делит зиготу на две одинаковые клетки. Это стадия двух бластомеров. Вторая борозда также меридиональна, но перпендикулярна первой. Она разделяет оба бластомера, возникших в результате первого деления, надвое - образуются четыре сходных бластомера. Следующая, третья, борозда дробления - широтная. Она пролегает несколько выше экватора и делит все четыре бластомера сразу на во-семь клеток. В дальнейшем борозды дробления чередуются. По мере увеличения числа клеток деление их становится не-одновременным. Бластомеры все дальше и дальше отходят от центра зародыша, образуя полость. В конце дробления зародыш принимает форму пузырька со стенкой, образованной одним слоем клеток, тесно прилегающих друг к другу. Внутренняя полость зародыша, первоначально сообщавшаяся с внешней сре-дой через щели между бластомерами, в результате их плотного смыкания становится совершенно изолированной. Эта полость носит название первичной полости тела - бластоцеля. Завершается дробление образованием однослойного многоклеточного зародыша - бластулы
Дробление оплодотворенной яйцеклетки может происходить по-разному. Яйцо ланцетника дробится полностью и имеет равные по размеру бластомеры. Такой тип дробления называется полным, равномерным. У рыб, земноводных и некоторых других животных дробление также полное, но неравномерное: бластомеры на вегетативном полюсе (где сконцентрирован желток) более крупные, чем на противоположном анимальном полюсе (где располагается ядро в окружении цитоплазмы)
Третий тип дробления характерен для яйцеклеток птиц, рептилий, у которых желтка много, и называется дискоидалъным. Здесь в дробление вовлекается только ядро и тонкий участок цитоплазмы, в результате образуется зародышевый диск (желток яйца при этом не дробится). У яиц членистоногих (желток сосредоточен в центре яйцеклетки) дробление поверхностное - бластомеры располагаются по периферии яйца, где узкой полоской залегает цитоплазма, покрывающая желток.
При полном дроблении (например, у ланцетника на стадии 32 бластомеров) зародыш имеет вид тутовой ягоды и называется морулой. Приблизительно на стадии 64 бластомеров в нем формируется полость, а бластомеры располагаются в один слой, образуя стенку зародыша. Эта стадия зародыша называется бластулой . Вскоре начинается процесс возникновения двухслойного зародыша - гаструляция. Зародыш на этой стадии состоит из явно разделенных пластов клеток, так называемых зародышевых листков: наружного, или эктодермы и внут-реннего, или энтодермы. Для гаструляции характерно: 1) пе-ремещение клеточных масс; 2) начало использования наслед-ственного материала клеток зародыша и появление первых признаков дифференцировки клеток; 3) клеточное деление выражено слабо; 4) появление первых тканей
Существует несколько способов гаструляции. Первый -иммиграция - наблюдается у кишечнополостных: после образования бластулы некоторые клетки стенки тела зародыша иммигрируют в глубь полости и постепенно заполняют ее. Потом он примыкают изнутри к наружному слою клеток и возникает двухслойный зародыш-гаструла. Гаструляция у ланцетника и некоторых других животных протекает путем инвагинации. Вслед за образованием бластулы весь вегетативный полюс впячивается внутрь, прилегает к анимальному полюсу, и зародыш становится двухслойным: наружный зародышевый листок называется эктодермой, внутренний - энтодермой. Эта стадия зародыша имеет первичный рот - бластопор, ведущий в первичную кишку. Двухслойные животные - губки и кишечнополостные - на этом заканчивают свое зародышевое развитие. В последующем клетки их эктодермы и энтодермы дифференцируются и возникает несколько клеточных типов.
У амфибий гаструла образуется по-другому: более мелкие бластомеры со стороны анимального полюса наползают поверх крупных бластомеров вегетативного полюса, так что двухслойный зародыш получается путем обрастания мелкими бластомерами крупных. У членистоногих бластомеры в ходе дробления отделяют от себя дочерние клетки внутрь полости, где они образуют второй слой зародыша - энтодерму. Этот способ возникновения гаструлы называется расщеплением. Различные способы формирования двухслойного зародыша у разных видов животных обусловлены количеством и характером распределения желтка в яйце. Однако строго обособленных типов гаструляции не наблюдается, их подразделение условно.
Первичный органогенез. После завершения гаструляции у зародыша образуется комплекс осевых органов: нервная трубка, хорда, кишечная трубка. Начиная с плоских червей в эволюции животного мира наступило крупное усложнение: в зародыше закладывается третий зародышевый листок - мезодерма. У хордовых это происходит путем отшнуровывания от энтодермы мезодермальных карманов, которые врастают между первым и вторым зародышевыми листками, формируя вторичную полость тела.
Дальнейшая дифференцировка клеток зародыша приводит к возникновению многочисленных производных зародыше-вых листков-органов и тканей.
Дифференцировка или дифференцирование - это про-цесс возникновения и нарастания структурных и функцио-нальных различий между отдельными клетками и частями зародыша. С морфологической точки зрения дифференцирование выражается в том, что образуются несколько сотен типов клеток специфического строения, отличающихся друг от друга. С биохимической точки зрения специализация клеток заключается в.синтезе определенных белков, свойственных только данному типу клеток. Биохимическая специализация клеток обеспечивается дифференциальной активностью ге нов, т. е. в клетках разных зародышевых листков -зачатков определенных органов в систем - начинают функционировать разные группы генов. При дальнейшей дифференцировке клеток, входящих в состав зародышевых листков, из эктодермы образуются: нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов; из энтодермы - эпителий средней кишки, пищеварительные железы - печень и поджелудочная железа, эпителий жабр и легких; из мезодермы - мышечная ткань, соединительная ткань, кровеносная система, почки, половые железы и др. У разных видов животных одни и те же зародышевые листки дают начало одним и тем же органам и тканям. Это значит, что онигомологичны.
У хордовых вскоре после гаструлянии небольшой участок спинной эктодермы в виде пластинки погружается в глубь зародыша, прогибается и образует нервную трубку с полостью внутри, заполненной жидкостью. Из клеток эктодермы развиваются кожные покровы с их производными (волосы, ногти, перья, копыта) и органы чувств. Из верхней части энтодермы образуется хорда, из нижней части - эпителий, выстилающий средние отделы кишечника, пищеварительные железы и органы дыхания. Из эктодермы, расположенной над хордой, развивается нервная трубка. Из мезодермы образуются мышцы, скелет, кровеносная система, половые железы, органы выделения и собственно кожа - дерма.
Эмбриональное развитие животных происходит или в материнском организме, или во внешней среде.
Гомология зародышевых листков подавляющего большинства животных - одно из доказательств единства животного мира.
Эмбриональная индукция.
Эмбриональную индукцию можно определить как явление, при котором в процессе эмбриогенеза один зачаток влияет надругой, определяя путь его развития, и, кроме того, сам подвергается индуцирующему воздействию со стороны первого зачатка.
Зародышевое листки, их производные (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)
эмбриональное развитие (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)
Постэмбриональный период развития
В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития. Постэмбриональное развитие может бытьпрямым sum непрямым и сопровождаться превращением {метаморфозом). При прямом развитии из.яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но в нем заложены все основные органы, свойственные взрослому животному (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие). Постэмбриональное развитие у этих животных сводится в основном к росту и половому созреванию - дорепродуктивный период; размножению - репродуктивный период и старению - пострепрвдуктивный период.
У организмов с малым содержанием желтка в яйце непрямое развитие сопровождается образованием личиночной стадии. Из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состоянии. Личинка питается, растет, и, со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным. При неполном метаморфозе замена личиночных органов происходит постепенно, без прекращения активного питания и перемещения организма (саранча, амфибии). Полный метаморфоз включает стадию куколки, в которой личинка преобразовывается во взрослое животное - имаго (бабочки).
Онтогенез - индивидуальное развитие организма
1. Что такое онтогенез?
2. Каков набор в зинготе?
Онтогенез.
Процесс индивидуального развития особи от начала ее существования до конца жизни называют онтогенезом. У бактерий и простейших онтогенез практически совпадает с клеточным циклом и начинается с возникновения одноклеточного организма в результате деления материнской , а заканчивается очередным делением этого организма или смертью от неблагоприятных воздействий.
У многоклеточных видов, размножающихся бесполым путем, онтогенез начинается с выделения группы клеток материнского организма (вспомните, например, почкование гидры), которые, делясь митозом, формируют новую особь со всеми ее системами и органами.
У тех видов, которые размножаются половым путем, онтогенез начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы - первой клетки нового организма.
Онтогенез - это не просто рост маленькой особи до тех пор, пока она не превратится в большую. Это цепь строго определенных сложнейших процессов на всех уровнях организма, в результате которых формируются присущие только особям данного вида особенности строения, жизненных процессов, способность к размножению. Заканчивается онтогенез процессами, закономерно ведущими к старению и смерти.
С генами родителей новая особь получает своего рода инструкции о том, когда и какие изменения должны происходить в организме, чтобы он мог успешно пройти весь жизненный путь. Таким образом, онтогенез представляет собой реализацию наследственной информации.
Типы онтогенеза.
У животных выделяют три типа онтогенеза: личиночный, яйцекладный и внутриутробного развития .
Личиночный тип развития встречается, например, у насекомых, рыб, земноводных. Желтка в их яйцеклетках мало, и зигота быстро развивается в личинку, которая самостоятельно питается и растет. Затем, по прошествии какого-то времени, происходит метаморфоз - превращение личинки во взрослую особь (рис. 54). У некоторых видов наблюдается даже целая цепочка превращений из одной личинки в другую и только потом - во взрослую особь.
Смысл существования личинок может заключаться в том, что они питаются другой пищей, нежели взрослые особи, и, таким образом, расширяется пищевая база вида. Сравните, например, питание гусениц (листья) и бабочек (нектар) или головастиков (зоопланктон) и лягушек (насекомые). Кроме того, в личиночной стадии многие виды активно заселяют новые территории. Например, личинки двустворчатых моллюсков способны к плаванию, а взрослые особи практически неподвижны.
Яйцекладный тип онтогенеза наблюдается у рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих, яйцеклетки которых богаты желтком. Зародыш таких видов развивается внутри яйца; личиночная стадия отсутствует.
Внутриутробный тип онтогенеза наблюдается у большинства млекопитающих, в том числе и у человека. При этом развивающийся зародыш задерживается в материнском организме, образуется временный орган - плацента, через который организм матери обеспечивает все потребности растущего эмбриона: дыхание, питание, выделение и др. Внутриутробное развитие оканчивается процессом деторождения.
Периоды онтогенеза.
Любой вид онтогенеза у многоклеточных животных принято делить на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональный период начинается с оплодотворения и представляет собой процесс формирования сложного многоклеточного организма, в котором представлены все системы органов. Заканчивается этот период выходом личинки из своих оболочек (при личиночном типе), выходом особи из яйца (при яйцекладном типе) или рождением особи (при внутриутробном типе онтогенеза).
Постэмбриональный период начинается с завершения эмбрионального. Он включает в себя половое созревание, взрослое состояние, старение и заканчивается смертью.
Периоды и сроки онтогенеза очень сильно различаются у различных групп живых организмов. Например, у очень многих позвоночных большую часть своего существования особь находится во взрослом состоянии. Напротив, у многих насекомых взрослая стадия - самая короткая и длится всего несколько часов, необходимых для воспроизведения потомства. Очень велики различия в жизненных циклах животных, растений и грибов.
Онтогенез. Типы онтогенеза. Метаморфоз. Плацента.
1. Чем отличается онтогенез одноклеточных от онтогенеза многоклеточных организмов?
2. Какие типы онтогенеза различают у животных? В чем их особенности?
3. Чем заканчивается эмбриональный период эмбриогенеза у крокодила?
4. Каковы функции плаценты?
Способность некоторых животных размножаться половым путем на ранних стадиях онтогенеза, например в стадии личинки, получила название неотении. Неотения характерна, например, для земноводного животного - мексиканской амбистомы, которая в природных условиях может оставаться всю свою жизнь в личиночном состоянии. Личинка живет в воде, где и размножается. Называется эта личинка аксолотлем, и превращается она в амбистому под дейсвтвием гормона щитовидной железы.
Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта
Онтогенез - индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти.
По сути, онтогенез — это путь организма от зачатия и до смерти.
Термин «онтогенез» введен Эрнстом Геккелем в 1866 г.
Индивидуальное развитие (онтогенез) всегда находится под контролем .
В процессе онтогенеза реализуется генетическая информация, полученная от родителей.
Все клетки одного организма потенциально несут одну и ту же генетическую программу, но по мере развития организма разные его клетки используют разные части этой программы. На характер работы генов большое влияние оказывают условия внешней среды.
Этапы онтогенеза
Образуется гаструла . Зародыш становится двух- или трехслойным (в зависимости от сложности организма), эти слои в будущем будут формировать органы.
Органогенез. Образование органов и систем органов.
Интересно, что первыми закладываются:
- нервная трубка — будущая ЦНС (центральная нервная система),
- хорда — будущий позвоночник и
- кишечная трубка — будущая пищеварительная система.
Образуется .
Это самые основные системы любого организма и, как видите, они закладывается уже тогда, когда у зародыша и органов-то еще нет…
Постэмбриональный этап онтогенеза
Развитие организма после появления на свет бывает прямое и непрямое .
Прямое развитие — характерно для , . Маленький организм отличается от взрослого только размерами и половым созреванием.
Непрямое развитие — развитие с метаморфозами (с превращениями).