Классы
Предметы

Индивидуальное развитие организмов - онтогенез

На уроке мы по­го­во­рим о том, как раз­ви­ва­ют­ся ор­га­низ­мы – одноклеточные и многоклеточные, рассмотрим их индивидуальное развитие – онтогенез, узнаем важные этапы в жизни многоклеточных организмов.

Индивидуальное развитие организма - онтогенез

Жизнь лю­бо­го жи­во­го су­ще­ства на­чи­на­ет­ся с од­ной-един­ствен­ной клет­ки, ко­то­рая под­вер­га­ет­ся дли­тель­ным и слож­ным пре­об­ра­зо­ва­ни­ям.

Пре­об­ра­зо­ва­ния, ко­то­рые про­те­ка­ют в од­но­кле­точ­ных ор­га­низ­мах от на­ча­ла де­ле­ния и до сле­ду­ю­ще­го де­ле­ния, на­зы­ва­ют кле­точ­ным цик­лом. Раз­ви­тие мно­го­кле­точ­но­го ор­га­низ­ма от рож­де­ния и до есте­ствен­ной смер­ти на­зы­ва­ют ин­ди­ви­ду­аль­ным раз­ви­ти­ем ор­га­низ­ма – он­то­ге­незом.

Од­но­кле­точ­ные ор­га­низ­мы, как и все дру­гие ор­га­низ­мы, воз­ни­ка­ют путем де­ле­ния (рис. 1).

Развитие одноклеточного организма

Рис. 1. Развитие одноклеточного организма (Источник

В новой клет­ке не хва­та­ет еще кле­точ­ных струк­тур и не сфор­ми­ро­ва­ны все белки для ее нор­маль­ной жиз­не­де­я­тель­но­сти. По­это­му кле­точ­ный цикл можно раз­де­лить на несколь­ко эта­пов или фаз (рис. 2).

Этапы развития одноклеточного организма

Рис. 2. Этапы развития одноклеточного организма (Источник

Пер­вый этап – этап со­зре­ва­ния. Когда фор­ми­ру­ют­ся необ­хо­ди­мые кле­точ­ные струк­ту­ры, клет­ка всту­па­ет в сле­ду­ю­щую фазу – зре­лость. В этой фазе клет­ка вы­пол­ня­ет все необ­хо­ди­мые ей функ­ции. Зре­лость за­кан­чи­ва­ет­ся новым де­ле­ни­ем или смер­тью клет­ки.

С мно­го­кле­точ­ны­ми ор­га­низ­ма­ми си­ту­а­ция про­ис­хо­дит на­мно­го слож­нее. В жизни таких ор­га­низ­мов можно вы­де­лить два важ­ных этапа (рис. 3).  

Онтогенез

Рис. 3. Онтогенез (Источник

Пер­вый пе­ри­од – эм­бри­о­наль­ный, у мле­ко­пи­та­ю­щих эм­бри­о­наль­ный пе­ри­од про­ис­хо­дит внут­ри ма­те­рин­ско­го ор­га­низ­ма (внут­ри­утроб­ное раз­ви­тие). Вто­рой пе­ри­од на­чи­на­ет­ся с мо­мен­та рож­де­ния или вы­хо­да из яй­це­вых обо­ло­чек – по­ст­эм­бри­о­наль­ное раз­ви­тие.

Эмбриональное развитие

Эм­бри­о­наль­ный пе­ри­од вклю­ча­ет в себя 3 ос­нов­ные ста­дии:

ста­дия дроб­ле­ния (рис. 4): про­ис­хо­дит де­ле­ние клет­ки на до­чер­ние – бла­сто­ме­ры.

Стадия дробления

Рис. 4. Стадия дробления (Источник

Всего за 4 часа из одной клет­ки фор­ми­ру­ет­ся 64 бла­сто­ме­ра, но рост их при этом не про­ис­хо­дит. За­кан­чи­ва­ет­ся ста­дия дроб­ле­ния фор­ми­ро­ва­ни­ем бла­сту­лы (за­ро­ды­ше­вый пу­зы­рек). Она со­сто­ит из од­но­го слоя кле­ток с по­ло­стью внут­ри;

2 стадия га­стру­ля­ция (рис. 5) – об­ра­зо­ва­ние за­ро­ды­ше­вых лист­ков.

У более при­ми­тив­ных мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов, на­при­мер ки­шеч­но­по­лост­ных, фор­ми­ру­ет­ся толь­ко два за­ро­ды­ше­вых лист­ка: на­руж­ный – эк­то­дер­ма – и внут­рен­ний – эн­то­дер­ма. У более вы­со­ко­ор­га­ни­зо­ван­ных жи­вот­ных фор­ми­ру­ет­ся тре­тий за­ро­ды­ше­вый ли­сток – ме­зо­дер­ма (между эк­то­дер­мой и эн­то­дер­мой).

 Гаструляция

Рис. 5. Гаструляция (Источник

стадия – ор­га­но­ге­нез (рис. 6) – это пе­ри­од вза­и­мо­дей­ствия за­ро­ды­ше­вых лист­ков, из ко­то­рых фор­ми­ру­ют­ся все ор­га­ны и ткани ор­га­низ­ма.

Органогенез

Рис. 6. Органогенез (Источник

У че­ло­ве­ка пер­вым на­чи­на­ет обособ­лять­ся го­лов­ной мозг, это про­ис­хо­дит в те­че­ние тре­тьей неде­ли после за­ча­тия. Раз­мер эм­бри­о­на на этот мо­мент со­став­ля­ет всего лишь 2 мил­ли­мет­ра (рис. 7).

Органогенез, человеческий эмбрион

Рис. 7. Органогенез, человеческий эмбрион (Источник

Эк­то­дер­ма дает на­ча­ло кож­ным по­кро­вам, а также эпи­те­ли­аль­ным тка­ням (во­ло­сы, же­ле­зы внеш­ней сек­ре­ции, ногти), из эктодермы развивается нерв­ная си­сте­ма. Ме­зо­дер­ма дает на­ча­ло ос­нов­ным внут­рен­ним ор­га­нам – вы­де­ли­тель­ной и по­ло­вой си­сте­ме. Эн­то­дер­ма об­ра­зу­ет ор­га­ны пи­ще­ва­ри­тель­ной, ды­ха­тель­ной си­сте­мы, а также же­ле­зы внут­рен­ней сек­ре­ции.

Уже с пер­вых дней сво­е­го раз­ви­тия за­ро­дыш ор­га­низ­ма чув­стви­те­лен к воз­дей­ствию поврежда­ю­щих фак­то­ров. К таким фак­то­рам от­но­сят­ся раз­лич­ные хи­ми­че­ские ве­ще­ства: ал­ко­голь, ни­ко­тин, ле­кар­ствен­ные сред­ства, соли тяжелых металлов и нар­ко­ти­че­ские пре­па­ра­ты. Очень опасным для развития живого организма является ра­ди­а­ци­он­ное из­лу­че­ние и раз­лич­ные ин­фек­ции.

Вли­я­ние на ор­га­низм ма­те­ри этих фак­то­ров может при­ве­сти к тому, что даль­ней­шее раз­ви­тие плода не про­изой­дет и при­ве­дет к смер­ти или же у ро­див­ше­го­ся ре­бен­ка будут про­яв­лять­ся из­ме­не­ния, ко­то­рые биологи на­зы­ва­ют урод­ством.

Постэмбриональный период

После рож­де­ния на­сту­па­ет сле­ду­ю­щий пе­ри­од раз­ви­тия жи­во­го ор­га­низ­ма – по­ст­эм­бри­о­наль­ный (рис. 8).

Постэмбриональное развитие

Рис. 8. Постэмбриональное развитие (Источник

Пря­мое раз­ви­тие – раз­ви­тие без пре­вра­ще­ния, с по­сте­пен­ным ро­стом (рис. 9).

Прямое развитие

Рис. 9. Прямое развитие (Источник

Особь по­хо­жа на ро­ди­тель­ский ор­га­низм. Пря­мое раз­ви­тие ха­рак­тер­но для рыб, пре­смы­ка­ю­щих­ся, птиц и мле­ко­пи­та­ю­щих.

Непря­мое раз­ви­тие (с ме­та­мор­фо­зом) – про­цесс пре­вра­ще­ния ор­га­низ­ма на ли­чи­ноч­ной ста­дии во взрос­лую особь (рис. 10).

Непрямое развитие

Рис. 10. Непрямое развитие (Источник)

Оно со­про­вож­да­ет­ся ана­то­ми­че­ски­ми и фи­зио­ло­ги­че­ски­ми пе­ре­строй­ка­ми ор­га­низ­ма. Такой спо­соб раз­ви­тия ха­рак­те­рен для зем­но­вод­ных и на­се­ко­мых.

Раз­ли­ча­ют пол­ный ме­та­мор­фоз и непол­ный ме­та­мор­фоз. При пол­ном ме­та­мор­фо­зе ор­га­низм про­хо­дит ряд ста­дий, резко от­ли­ча­ю­щих­ся друг от друга об­ра­зом жизни и ха­рак­те­ром пи­та­ния (рис. 11).

Полный метаморфоз

Рис. 11. Полный метаморфоз (Источник)  

Это ста­дии яйца, ли­чин­ки, ку­кол­ки, взрос­лой особи (имаго). Такое раз­ви­тие ха­рак­тер­но для ба­бо­чек (че­шуе­кры­лых) и жуков (жест­ко­кры­лых).

При непол­ном ме­та­мор­фо­зе (рис. 12) ста­дия ку­кол­ки от­сут­ству­ет, а ли­чин­ка мало от­ли­ча­ет­ся от взрос­лой особи. Такое можно на­блю­дать у куз­не­чи­ков и са­ран­чи.

Неполный метаморфоз

Рис. 12. Неполный метаморфоз (Источник

Неза­ви­си­мо­ от типа раз­ви­тия у всех живых ор­га­низ­мов вы­де­ля­ют три ста­дии: мо­ло­дость, зре­лость и ста­рость. Каж­дая из ста­дий ха­рак­те­ри­зу­ет­ся опре­де­лен­ны­ми фи­зио­ло­ги­че­ски­ми из­ме­не­ни­я­ми.

Заключение

Ин­ди­ви­ду­аль­ное раз­ви­тие – один из наи­бо­лее ин­те­рес­ных про­цес­сов, ко­то­рые про­ис­хо­дят в живом ор­га­низ­ме, когда из един­ствен­ной клет­ки воз­ни­ка­ет слож­ный живой ор­га­низм и в про­цес­се жиз­не­де­я­тель­но­сти пре­тер­пе­ва­ет ряд из­ме­не­ний. Каж­дый ор­га­низм ис­пол­ня­ет свою глав­ную функ­цию – остав­лять потом­ство, жизнь ор­га­низ­ма за­кан­чи­ва­ет­ся его есте­ствен­ной смер­тью.  

 

Список литературы

  1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. – Дрофа, 2009.
  2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф, 2005.
  3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.

 

 Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Blgy.ru (Источник). 
  2. Sbio.info (Источник).  
  3. Estnauki.ru (Источник).  

 

Домашнее задание

  1. Что такое онтогенез и из каких этапов он состоит у многоклеточных организмов?
  2. Из каких стадий состоит эмбриональное развитие?
  3. Назовите стадии развития постэмбрионального периода.