Šema indirektnog razvoja. Životni ciklusi organizama. Ontogeneza, njeni tipovi. Direktan i indirektan razvoj. Periodizacija ontogeneze. Značajke reprodukcije ribe

Dom

Ontogeneza je individualni razvoj organizma. U ontogenezi postoje 2 perioda - embrionalni i postembrionalni. Za više životinje i ljude prihvaćena je podjela na prenatalne i postnatalne. Također se predlaže razlikovanje proembrionalnog perioda koji prethodi formiranju zigota. Proembrionalni period razvoja povezan je sa formiranjem gameta. Procesi koji karakteriziraju oogenezu dovode do stvaranja haploidnog seta hromozoma i formiranja složenih struktura u citoplazmi. Žumance se nakuplja u jajima. Ovisno o količini žumanca, jaja se dijele na tri tipa: izolecitalna, telolecitalna i centrolecitalna. Izolecital ne sadrži veliki broj

Intrauterini tip razvoja karakterističan je za više sisare i ljude. Jaja ne sadrže gotovo nikakve hranljive materije. Sve vitalne funkcije embrija provode se kroz majčino tijelo. S tim u vezi, iz tkiva majke i embrija formiraju se složeni provizorni organi, prvenstveno posteljica.

25. Spermatogeneza, faze i transformacija ćelija. Biološki značaj polne reprodukcije.

Spermatogeneza je jedna od vrsta gametogeneze, procesa formiranja i sazrijevanja sperme. Spermatozoidi se razvijaju u gonadama. Postoje 3 faze, gdje gametogeneza teče uzastopno i završava sazrijevanjem sperme. Faza 1 – period razmnožavanja. U zoni reprodukcije, primarne zametne stanice s diploidnim setom kromosoma dijele se više puta mitozom, što pomaže u povećanju njihovog broja. U reproduktivnoj zoni nastaju brojne spermatogonije kao rezultat mitoze. Faza 2 – period rasta. U zoni rasta prvobitne ćelije intenzivno rastu i skladište hranljive materije. Interfaza se ovdje javlja prije mejoze. U zoni rasta povećava se spermatogonija i iz svake ćelije se formira spermatocit prvog reda. Faza 3 – faza sazrevanja. Nastaje mejoza, uslijed koje se prije druge diobe formiraju 2 spermatocida drugog reda, a zatim nakon mejoze u testisima nastaju 4 haploidne spermatide jednake veličine. Sazrevaju i formiraju se spermatozoidi. Seksualna reprodukcija, kao što su primijetili mnogi naučnici, nepresušan je izvor varijabilnosti. Seksualno razmnožavanje rezultira različitim potomcima. Osim toga, sa svakom generacijom opstaju organizmi s najpovoljnijim kombinacijama nasljednih svojstava, što vodi progresivnoj evoluciji.

Postembrionalni razvoj

Možda direktno ili indirektno(praćeno metamorfozom (transformacijom)).
Sa direktnim razvojem novonastali organizam je po građi sličan roditeljskom i razlikuje se od njega samo po veličini i nepotpunom razvoju organa.

Direktno postembrionalni razvoj:

Direktan razvoj karakterističan za ljude i druge sisare, ptice, gmizavce i neke insekte.

U ljudskom razvoju razlikuju se sljedeća razdoblja: djetinjstvo, adolescencija, adolescencija, mladost, zrelost, starost. Svaki period karakterizira niz promjena u tijelu.
Starenje i smrt - završne faze individualni razvoj. Starenje karakteriziraju mnoge morfološke i fiziološke promjene koje dovode do generalnog pada vitalnih procesa i stabilnosti organizma. Uzroci i mehanizmi starenja nisu u potpunosti shvaćeni.
Smrt prekida individualno postojanje. Može biti fiziološka, ​​ako nastane kao posljedica starenja, i patološka, ​​ako je prerano uzrokovana nekim spoljni faktor(povreda, bolest).

Indirektni postembrionalni razvoj:

Metamorfoza predstavlja duboku transformaciju u strukturi tijela, uslijed čega se larva pretvara u odraslog insekta. Ovisno o prirodi postembrionalnog razvoja kod insekata, razlikuju se dvije vrste metamorfoze:

nepotpuna(hemimetabolizam), kada je razvoj insekta karakteriziran prolaskom samo tri faze - jajeta, larve i odrasle faze (imago);

puna(holometaboly), kada se prijelaz larve u odrasli oblik događa u srednjem stadiju - stadiju kukuljice.

Pile izlegnuto iz jajeta ili rođeno mače slično je odraslim životinjama odgovarajuće vrste. Međutim, kod drugih životinja (na primjer, vodozemaca, većine insekata) razvoj se odvija s oštrim fiziološkim promjenama i popraćen je formiranjem stadija larve. U ovom slučaju, svi dijelovi tijela larve prolaze kroz značajne promjene. Fiziologija i ponašanje životinja se također mijenjaju. Biološki značaj metamorfoze je da u fazi larve organizam raste i razvija se ne na račun rezerve. hranljive materije jaja i može se hraniti sama.
Iz jajeta izlazi larva, obično jednostavnije strukture od odrasle životinje, sa posebnim organima larve koji nedostaju u odraslom stadiju. Ličinka se hrani, raste i s vremenom se organi larve zamjenjuju organima karakterističnim za odrasle životinje. Uz nepotpunu metamorfozu, zamjena organa larve se odvija postupno, bez prestanka aktivnog hranjenja i kretanja tijela. Potpuna metamorfoza uključuje stadij kukuljice u kojem se larva pretvara u odraslu životinju.

Kod ascidijana (tip hordata, podtip larve-hordata) formira se larva koja ima sve glavne karakteristike hordata: notohordu, neuralnu cijev i škržne proreze u ždrijelu. Larva slobodno pliva, a zatim se pričvrsti za bilo koju tvrdu površinu na morskom dnu i podliježe metamorfozi: rep nestaje, notohorda, mišići i neuralna cijev se raspadaju u pojedinačne stanice, od kojih je većina fagocitozirana. Od nervni sistem U larvi ostaje samo grupa ćelija iz kojih nastaje nervni ganglij. Struktura odraslog ascidijana, koji vodi privržen način života, uopće ne podsjeća na uobičajene značajke organizacije hordata. Samo poznavanje karakteristika ontogeneze omogućava određivanje sistematskog položaja ascidijana. Struktura ličinki ukazuje na njihovo porijeklo od hordata koji su vodili slobodan način života. Tokom procesa metamorfoze, ascidijanci prelaze na sjedilački način života, pa je njihova organizacija pojednostavljena.

Indirektni razvoj je karakterističan za vodozemce

Larva žabe, punoglavac, podsjeća na ribu. Pliva blizu dna, gurajući se naprijed repom, uokvirenim perajama, i diše prvo vanjskim škrgama koje vire u čupercima sa strane glave, a kasnije i unutrašnjim škrgama. Ima jedan krug cirkulacije krvi, dvokomorno srce i bočnu liniju. Sve su to strukturne karakteristike riba.
1 sedmica, dužina tijela 7 mm – Izlijeće se iz mukozne kapsule. Postoje vanjske škrge, rep, usta sa rožnatim čeljustima; sluznih žlezda ispod usta.
2. sedmica, dužina tijela 9 mm – Vanjske škrge počinju atrofirati, a iznad unutrašnjih škrga se formira operkulum. Oči su dobro razvijene.
4 sedmice, dužina tijela 12 mm – Gubitak vanjskih škrga i sluznih žlijezda. Prskalica se razvija. Rep se širi i pomaže u plivanju.
7. sedmica, dužina tijela 28 mm – Pojavljuju se pupoljci stražnjih udova.
9 sedmica, dužina tijela 35 mm – Zadnji udovi su potpuno formirani, ali se ne koriste pri plivanju. Glava počinje da se širi.
11-12 nedelja, dužina tela 35 mm - Lijevi prednji ekstremitet izlazi kroz sprej, a desni je prekriven operkulumom. Za plivanje se koriste zadnji udovi.
13 sedmica, dužina tijela 25 mm - Oči su uvećane, usta proširena.
14. sedmica, dužina tijela 20 mm – rep počinje da se otapa.
16. sedmica, dužina tijela 15 mm – Svi vanjski znakovi larve su nestali. Žaba izlazi na kopno.

Vodozemci rastu cijeli život, ali što su stariji, rastu sporije.

Kod riba iz jaja se rađa mlađ, koji raste i pretvara se u odraslu osobu.
Brzina metamorfoze zavisi od količine hrane, temperature i unutrašnji faktori. Na primjer, larva žabe - punoglavac - hrani se biljkama, a odrasla žaba - insektima. Punoglavac i gusjenica razlikuju se od odraslih oblika po strukturi, izgledu, načinu života i ishrani.

Larve leptira, zvane gusjenice, imaju izduženo, nazubljeno tijelo, nalik na crve sa odsječenim krajevima tijela. Oralni aparat U gusjenicama, za razliku od odraslih insekata, grizu. Vrteće žlijezde se otvaraju na donjoj usni, luče sekret koji se u zraku stvrdne u svilene niti. Na prsima, larve, kao i odrasle osobe, imaju tri para spojenih nogu, ali ih koriste samo za hvatanje hrane i za oslonac. Za pomicanje gusjenice koriste nesegmentirane mesnate trbušne pseudopode, na čijim tabanima
Postoje male kukice. Velika većina gusjenica se hrani biljna hrana. Veoma su raznoliki u svom životnom stilu. Razvoj sa potpunom transformacijom.

Direktan postembrionalni razvoj

Direktan razvoj karakterističan je za ljude i druge sisare, ptice, gmizavce i neke insekte.

U ljudskom razvoju razlikuju se sljedeća razdoblja: djetinjstvo, adolescencija, adolescencija, mladost, zrelost, starost. Svaki period karakterizira niz promjena u tijelu. Starenje i smrt su posljednje faze individualnog razvoja. Starenje karakteriziraju mnoge morfološke i fiziološke promjene koje dovode do generalnog pada vitalnih procesa i stabilnosti organizma. Uzroci i mehanizmi starenja nisu u potpunosti shvaćeni. Smrt prekida individualno postojanje. Može biti fiziološka, ​​ako je nastala kao posljedica starenja, i patološka, ​​ako je prerano uzrokovana nekim vanjskim faktorom (rana, bolest).

Indirektni postembrionalni razvoj

Metamorfoza je duboka transformacija u strukturi tijela, uslijed koje se larva pretvara u odraslog insekta. Ovisno o prirodi postembrionalnog razvoja kod insekata, razlikuju se dvije vrste metamorfoze:

nekompletan (hemimetabolizam), kada je razvoj insekta karakteriziran prolaskom kroz samo tri faze - jaje, larva i odrasla faza (imago);

potpuna (holometabolija), kada se prijelaz larve u odrasli oblik dogodi u srednjem stadiju - pupal.

Pile izleženo iz jajeta ili rođeno mače slično je odraslim životinjama odgovarajuće vrste. Međutim, kod drugih životinja (na primjer, vodozemaca, većine insekata) razvoj se odvija s oštrim fiziološkim promjenama i popraćen je formiranjem stadija larve. U ovom slučaju, svi dijelovi tijela larve prolaze kroz značajne promjene. Fiziologija i ponašanje životinja se također mijenjaju. Biološki značaj metamorfoze je da u fazi larve organizam raste i razvija se ne na račun rezervnih nutrijenata jajeta, već se može hraniti sam.

Iz jajeta izlazi larva, obično jednostavnije strukture od odrasle životinje, s posebnim organima larve koji u odraslom stanju nema. Ličinka se hrani, raste i s vremenom se organi larve zamjenjuju organima karakterističnim za odrasle životinje. Uz nepotpunu metamorfozu, zamjena organa larve dolazi postupno, bez prestanka aktivnog hranjenja i kretanja tijela. Potpuna metamorfoza uključuje stadij kukuljice u kojem se larva pretvara u odraslu životinju.

Kod ascidijana (tip hordata, podtip larve-hordata) formira se larva koja ima sve glavne karakteristike hordata: notohordu, neuralnu cijev i škržne proreze u ždrijelu. Larva slobodno pliva, a zatim se pričvrsti za bilo koju tvrdu površinu na morskom dnu i podliježe metamorfozi: rep nestaje, notohorda, mišići i neuralna cijev se raspadaju u pojedinačne stanice, od kojih je većina fagocitozirana. Sve što ostaje od nervnog sistema larve je grupa ćelija iz kojih nastaje nervni ganglion. Struktura odraslog ascidijana, koji vodi privržen način života, uopće ne podsjeća na uobičajene značajke organizacije hordata. Samo poznavanje karakteristika ontogeneze omogućava određivanje sistematskog položaja ascidijana. Struktura ličinki ukazuje na njihovo porijeklo od hordata koji su vodili slobodan način života. Tokom procesa metamorfoze, ascidijanci prelaze na sjedilački način života, pa je njihova organizacija pojednostavljena.

Indirektni razvoj je karakterističan za vodozemce

Larva žabe, punoglavac, podsjeća na ribu. Pliva blizu dna, gurajući se naprijed repom, uokvirenim perajama, i diše prvo vanjskim škrgama koje vire u čupercima sa strane glave, a kasnije i unutrašnjim škrgama. Ima jedan krug cirkulacije krvi, dvokomorno srce i bočnu liniju. Sve su to strukturne karakteristike riba.

1 sedmica, dužina tijela 7 mm – Izlijeće se iz mukozne kapsule. Postoje vanjske škrge, rep, usta sa rožnatim čeljustima; ispod usnog otvora se nalaze mukozne žlijezde, dužina tijela 9 mm – Spoljne škrge počinju da atrofiraju, a iznad unutrašnjih škrga se formira poklopac. Oči dobro razvijene 4 sedmice, dužina tijela 12 mm – Gubitak vanjskih škrga i sluznih žlijezda. Prskalica se razvija. Rep se širi i pomaže pri plivanju, dužina tijela 28 mm – Pojavljuju se pupoljci zadnjih udova 35 mm – Zadnji udovi su potpuno formirani, ali se ne koriste pri plivanju. Glava počinje da se širi 11-12 nedelja, dužina tela 35 mm - Lijevi prednji ekstremitet izlazi kroz sprej, a desni je prekriven operkulumom. Zadnji udovi se koriste za plivanje, dužina tela 25 mm – Oči se povećavaju, usta se rašire . Žaba izlazi na kopno.

Vodozemci rastu cijeli život, ali što su stariji, rastu sporije.

Kod riba iz jaja se rađa mlađ, koji raste i pretvara se u odraslu osobu. Brzina metamorfoze zavisi od količine hrane, temperature i unutrašnjih faktora. Na primjer, larva žabe - punoglavac - hrani se biljkama, a odrasla žaba - insektima. Punoglavac i gusjenica razlikuju se od odraslih oblika po strukturi, izgledu, načinu života i ishrani.

Larve leptira, zvane gusjenice, imaju izduženo, nazubljeno tijelo, nalik na crve sa odsječenim krajevima tijela. Usni organi gusjenica, za razliku od odraslih insekata, grizu. Na donjoj usni otvaraju se žlijezde koje se okreću i luče sekret koji se u zraku stvrdne u svilene niti. Na prsima, ličinke, kao i odrasli, imaju tri para spojenih nogu, ali ih koriste samo za hvatanje hrane i za oslonac. Za pomicanje gusjenice koriste nesegmentirane, mesnate trbušne pseudopode, čiji tabani imaju male udice. Velika većina gusjenica se hrani biljnim tvarima. Veoma su raznoliki u svom životnom stilu. Razvoj sa potpunom transformacijom.

Razvoj je sastavni faktor života. Počinje oplođenim jajnim ćelijama, a završava pubertetom. Postembrionalni period karakteriziraju direktni i indirektni razvoj. Direktan razvoj je biološki proces u kojem višećelijski organizam raste i uvećava se, povećavajući složenost svoje organizacije. Ova pojava je tipična za ljude, ribe, ptice i sisare.

Indirektni razvoj je proces kojim se embrij razvija u zrelu jedinku koji uključuje stadij larve, koji je praćen metamorfozom. Ova pojava se uočava, na primjer, kod većine beskičmenjaka i vodozemaca.

Karakteristike postembrionalnog perioda

Periodi postembrionalnog razvoja praćeni su promjenama morfološke karakteristike, navike i staništa. Za direktan razvoj karakteristična karakteristika je da je po rođenju embrion umanjena kopija odraslog organizma, razlikuje se samo po veličini i odsustvu nekih karakteristika koje se stiču tek vremenom. Primjer bi bio razvoj ljudi, životinja i nekih reptila. Indirektni razvoj je tipičan za beskičmenjake, mekušce i vodozemce. U ovom slučaju, embrij ima značajne razlike u odnosu na odraslu životinju. Primjer bi bio obični leptir. Tek nakon što prođe nekoliko puta, mala larva će se transformirati do neprepoznatljivosti.

Periodi razvoja

Razdoblja uključuju juvenilni stadijum, odraslo doba i starenje.

• pokriva vrijeme od rođenja do puberteta. Ova faza je praćena adaptacijom na novo okruženje. Vrijedi napomenuti da se mnoge životinje i gmazovi, koje karakterizira direktan put postembrionalnog razvoja, razvijaju na približno isti način. Jedina razlika je vremenski okvir. Ovo se završava

• Period zrelosti, koji se naziva faza reprodukcije, karakteriše prestanak rasta. Tijelo prolazi kroz samoobnavljanje određenih struktura i njihovo postepeno trošenje.
• Period starenja je praćen usporavanjem procesa oporavka. U pravilu dolazi do smanjenja tjelesne težine. Ako nije bilo nasilne intervencije, tada dolazi do prirodne smrti kada vitalni sustavi prestanu funkcionirati zbog usporavanja svih procesa.

Indirektni razvoj: primjeri i faze

Pogledajmo kako život počinje u novom biću. Direktan i indirektan razvoj su termini koji opisuju različite procese životinjskog života, koji počinje s oplođenim jajetom. Tokom postembrionalnog razvoja konačno se formiraju organski sistemi, posmatra se rast, pubertet, a zatim i razmnožavanje. Tada dolazi do starenja, a u nedostatku vanjskih intervencija dolazi do prirodne smrti.

• Odmah nakon rođenja počinje niz transformacija. U ovom trenutku, mali organizam se razlikuje od odrasle osobe i spolja i iznutra.
• Druga faza je transformacija u potpuno novo tijelo. Metamorfoza je postembrionalna promjena oblika tijela s izmjenom nekoliko faza.
• Treća faza je završna faza, koji se završava pubertetom i razmnožavanjem.

Karakteristike indirektnog razvoja

Indirektni razvoj karakterističan je za višećelijske organizme. Iz položenog jajeta izlazi larva, koja spolja i iznutra nije slična odrasloj jedinki. U strukturi je jednostavnije stvorenje, obično manje veličine. Po svom izgledu može biti nejasno sličan svojim dalekim precima. Primjer bi bila larva vodozemca kao što je žaba.

Izvana, punoglavac je vrlo sličan maloj ribi. Zahvaljujući prisutnosti posebnih organa larve, može voditi potpuno drugačiji život od spolno zrelih jedinki. Nemaju čak ni rudimentarne polne razlike, pa nije moguće odrediti spol larve. Kod određenog broja životinjskih vrsta ova faza razvoja traje većina njihove živote.

Radikalne metamorfoze

S indirektnim razvojem, novorođena životinja se po nizu anatomskih karakteristika uvelike razlikuje od zrelog oblika. Embrion se izleže iz jajeta kao larva, koja prolazi kroz radikalnu metamorfozu prije nego što dostigne stadij odrasle osobe. Indirektni razvoj je tipičan za životinje koje polažu brojna jaja. To su neki bodljokožaci, vodozemci i insekti (leptiri, vilini konjici, žabe i tako dalje). Ličinke ovih stvorenja često zauzimaju potpuno drugačiji ekološki prostor od odrasle životinje. Oni se hrane, rastu i u nekom trenutku se pretvaraju u odrasle životinje. Ove globalne metamorfoze su praćene brojnim fiziološkim promjenama.

Za i protiv direktnog razvoja

Prednost direktnog razvoja je u tome što je za rast potrebno mnogo manje energije i vitalnih sastojaka, jer se u tijelu ne događaju globalne promjene. Nedostatak je što su za razvoj embrija potrebne velike rezerve hranljivih materija u jajima ili trudnoća u maternici.

Negativna stvar je i to što može doći do konkurencije unutar vrste između mladih i odraslih životinja, budući da im se stanište i izvori hrane podudaraju.

Za i protiv indirektnog razvoja

Zbog činjenice da organizmi s indirektnim tipom razvoja žive u različitim ekološke niše, kompetitivni odnosi između ličinki i odraslih jedinki u pravilu ne nastaju. Još jedna prednost je što larve sjedilačkih bića pomažu vrsti da proširi svoje stanište. Među nedostacima vrijedi istaknuti da indirektni razvoj životinja u odrasle osobe često traje dug period vrijeme. Za visokokvalitetne transformacije potrebna vam je velika količina hranjivih tvari i energije.

Vrste indirektnog razvoja

Istaknite sledeće vrste indirektni razvoj: potpuni i djelomični indirektni razvoj karakterističan je za insekte (leptire, bube, neke himenoptera). Izlegle ličinke počinju jesti, rasti, a zatim postaju nepokretne čahure. U tom stanju se svi organi tijela raspadaju, a nastali stanični materijal i nakupljene hranjive tvari postaju osnova za formiranje potpuno različitih organa karakterističnih za odrasli organizam.

Uz djelomičnu metamorfozu, indirektni postembrionalni razvoj karakterističan je za sve vrste riba i vodozemaca, pojedinih mekušaca i insekata. Glavna razlika je odsustvo faze čahure.

Biološka uloga stadijuma larve

Stadij larve je period aktivnog rasta i snabdijevanja hranjivim tvarima. Izgled, u pravilu se jako razlikuje od odraslog oblika. Imaju svoje jedinstvene strukture i organe koje odrasla osoba nema. Njihova ishrana se takođe može značajno razlikovati. Larve su često prilagođene okruženje. Na primjer, punoglavci žive gotovo isključivo u vodi, ali mogu živjeti i na kopnu, poput odraslih žaba. Neke vrste su nepokretne kao odrasle osobe, dok se njihove ličinke kreću i koriste ovu sposobnost da se rasprše i prošire svoje stanište.

1) Direktno- dijete je slično roditelju, samo je manje veličine i neki organi su nedovoljno razvijeni (sisari, ptice).

2) Indirektno(sa transformacijom, s metamorfozom) - dijete (larva) se jako razlikuje od roditelja (žabe, insekti).

Indirektnim razvojem smanjuje se konkurencija između djece i odraslih jer žive na različitim mjestima i jedu različitu hranu.

Kod svih insekata, razvoj je indirektan;

Završeno: larva se razvija iz jajeta, hrani se, raste, zatim se pretvara u lutku koja miruje, unutar koje dolazi do potpunog restrukturiranja svih organa, a iz kukuljice izlazi odrasli insekt (imago). Karakteristično za leptire, bube, komarce.

Nepotpuno: Nema stadija kukuljice. Karakteristično za skakavce, žohare, vretenca.

Testovi

1. Tipično je za žohare
A) posredni razvoj sa nepotpunom transformacijom
B) indirektan razvoj sa potpunom transformacijom
B) direktan razvoj uz nepotpunu transformaciju
D) direktan razvoj sa potpunom transformacijom

2. Tipično je za komarce
A) posredni razvoj sa nepotpunom transformacijom
B) indirektan razvoj sa potpunom transformacijom
B) direktan razvoj uz nepotpunu transformaciju
D) direktan razvoj sa potpunom transformacijom

3. Direktan razvoj je karakterističan za
1) žabe; 2) insekti; 3) sisari; 4) ptice
A) 12
B) 23
B) 34
D) 14

4. Indirektni razvoj je tipičan za
1) žabe; 2) insekti; 3) sisari; 4) ptice
A) 12
B) 23
B) 34
D) 14

5. Potpuna transformacija je karakteristika
1) leptiri, 2) bube, 3) komarci, 4) skakavci, 5) žohari, 6) vilin konjic
A) 12
B) 34
B) 56
D) 25

6. Nepotpuna transformacija je tipična za
1) leptiri, 2) bube, 3) komarci, 4) skakavci, 5) žohari, 6) vilini konjici
A) 12
B) 34
B) 56
D) 25