Karakterističan je postembrionalni razvoj organizma bez transformacije. §23. Razvoj životinja nakon rođenja. Spermatogeneza, faze i transformacija ćelija. Biološki značaj polne reprodukcije

Dom Razvoj je sastavni faktor života. Počinje oplođenim jajetom, a završava pubertetom. Postembrionalni period karakterizira direktan i indirektan razvoj. Direktan razvoj

je biološki proces u kojem višećelijski organizam raste i uvećava se, povećavajući složenost njegove organizacije. Ova pojava je tipična za ljude, ribe, ptice i sisare.

• Hemoglobin larve do hemoglobina odraslih sa većim kapacitetom za nošenje kiseonika. Hemoglobin odraslih pokazuje Bohrov efekat.
• Amonotelični ureotelični zbog ciklusa ureje u jetri.
• Enzimi ciklusa uree nastaju tokom metamorfoze.
• Pigment oka se mijenja iz porfiropsina u rodopsin.

Noge i rep rastu, ali ne prolaze kroz velike promjene, kao kod anurana. Hormonska kontrola metamorfoze.

Indirektni razvoj karakterističan je za vodozemce

Različiti hormoni iz osovine hipotalamus-hipofiza i štitnjača utiču na različite događaje tokom tranzicije od larve punoglavca u odraslu osobu. Hormoni su važni signalni molekuli koje luče endokrine žlijezde kada dostignu određeni nivo razvoja i diferencijacije. Interakcija prolaktina i tireotropnog hormona iz hipofize i tiroksina iz štitne žlijezde određuje početak, vrijeme i slijed metamorfoze.

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

Karakteristike postembrionalnog perioda Periodi postembrionalnog razvoja praćeni su promjenama morfološke karakteristike , navike i staništa. Za direktan razvoj 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 faza razvoja, mala larva će se transformirati do neprepoznatljivosti.

Glavnu promjenu tijekom metamorfoze kod vodozemaca kontrolira tiroidni hormon koji se diferencira i sazrijeva u određenom stupnju razvoja. To je dovelo do toga da se punoglavac prerano razvije u odraslu dob. Drugi pristup proučavanju uloge hormona bio je hirurški odstranjivanje štitne žlijezde, a to je tireoidektomija punoglavca, koju je izveo Alen u rudimentarnoj štitnoj žlijezdi, koja je uklonjena u ranoj fazi repa. Punoglavci su preživjeli, ali nisu bili u stanju da se metamorfoze i narasli su do udvostručenja veličine normalne larve.

Periodi razvoja

Razdoblja uključuju juvenilni stadijum, odraslo doba i starenje.

• Juvenilni period obuhvata vrijeme od rođenja do puberteta. Ova faza je praćena adaptacijom na novu sredinu. 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

Ovi punoglavci ponovo metamorfozuju kada se nanose na osušenu štitnu žlijezdu ili kada se urone u vodu koja sadrži ekstrakt štitne žlijezde, koji može biti od različitih životinja ili čak u otopini joda. Folikuli štitnjače se sastoje od hormona štitnjače, koji je prisutan u proteinima kao tireoglobulin. Hormon štitnjače je trijodtironin ili T3, kada su tri atoma joda vezana za tirozin ili tiroksin, ili tetrajodtironin T4, kada su četiri atoma joda vezana za jod.

Od dva oblika, tj. T3 ili T4, T3 je efikasniji od T4, iako je koncentracija T4 veća u krvi, ali se u ciljnom tkivu pretvara u T3. Štitna žlijezda zahtijeva stimulans od hipofize jer hipofizektomija ili destrukcija hipofize u stadijima larve ne rezultira metamorfozom, ali se može obnoviti ako se hipofizno tkivo implantira. Tireotrofni hormon je neophodan za diferencijaciju i aktivaciju štitaste žlezde. Hipofiza također proizvodi prolaktin, hormon koji održava larvalni karakter životinje.

• 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, nakon čega slijedi razmnožavanje. Tada dolazi do starenja, a u nedostatku vanjskih intervencija dolazi do prirodne smrti.

Koncentracija prolaktina je veća u početnim fazama razvoja. Hipofiza daje prvi signal o početku metamorfoze, kada se diferencira pod uticajem trofičkih faktora od hipotalamusa i raznih egzogenih faktora. Počinje da oslobađa različite hormone, od kojih važnu ulogu prolaktin i hormoni štitnjače igraju ulogu. Prolaktin održava stanje larve životinje. Kortikotropin hormon također usmjerava hipofizu da luči hormon štitnjače. Visok nivo hormona štitnjače nadvladava djelovanje hormona prolaktina, što zatim dovodi do progresivnog, regresivnog i remodeliranja larvalnih struktura.

• 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.

Pogledajte šta je “Postembrionalni razvoj” u drugim rječnicima

Na osnovu nivoa hormona i odnosa tiroksina i prolaktina, koji može biti nizak, srednji i visok, postoje tri faze metamorfoze koje se nazivaju premetamorfoza, prometamorfoza i metamorfni klimaks. Kao odgovor na nivoe hormona, redoslijed promjena je prikazan na sljedeći način.

Vrste indirektnog razvoja

Važan aspekt metamorfnih promjena je isti hormon. Tiroksin dovodi do progresivnih promjena u nekim strukturama kao što je formiranje udova i regresivnih promjena u drugim kao što je gubitak repa, peraja, miotomskih mišića itd. Postoji razlika u reaktivnosti tkiva na nivoe hormona štitnjače, što se naziva kompetencijom. Različiti dijelovi tijela reagiraju na različite doze hormona tokom metamorfoze. Skraćivanje crijeva i diferencijacija stražnjih ekstremiteta počinju s niskom dozom hormona štitnjače, ali probijanje prednjeg uda zahtijeva veću dozu, a resorpcija repa zahtijeva mnogo veću dozu.

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 spolne razlike, pa nije moguće odrediti spol ličinki. Kod određenog broja životinjskih vrsta ova faza razvoja zauzima veći dio njihovog života.

Ovo pokazuje da organi imaju različite pragove na kojima reaguju na hormon, te stoga dolazi do uzastopnog razvoja organa u različita vremena. Punoglavac izložen vrlo visokim dozama dovodi do haotičnog razvoja koji dovodi do smrti larve. Stoga je koordinacija razvojnih događaja važna za normalnu metamorfnu promjenu odraslih.

Postoji regionalna specifičnost metamorfnih promjena koja je objašnjena eksperimentima transplantacije. Očni pupoljak, ako se presađuje u repno područje, diferencira se u oko, iako okolno tkivo prolazi kroz degeneraciju, a repni pupoljak, kada se presađuje u trup, regresira.

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.

Na metamorfne događaje utječe mehanizam indukcije, što znači da promjenu izazivaju osnovna tkiva. Formiranje debele, debele kože odraslih je povezano s prisustvom mišića ispod, iako dermatom repa ima drugačiju ulogu od trupa, jer uzrokuje regresiju, za razliku od trupa. Formiranje bubne opne ili bubne opne inducira osnovna bubna hrskavica.

Regresija repa je brza i dramatična promjena tokom metamorfoze jer mu nedostaje kruti koštani endoskelet i podržan je hrskavicom. Gubitak ili smanjenje određenih struktura tokom metamorfoze nastaje putem mehanizma apoptoze ili programirane ćelijske smrti. Regresija repa je važan primjer apoptoze. Igra ključnu ulogu u metamorfnoj regresiji, iako vrijeme apoptoze varira različite tkanine i organi. Ovo se dešava u četiri različita koraka. Treća faza je ćelijska smrt i konačno agregacija makrofaga za uklanjanje ćelijskih ostataka.

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.

Pitanja za samokontrolu

Stvaranje proteolitičkih enzima ovisi o sekreciji štitne žlijezde. Izvor: Atsuko Ishizuya-Oka, Takashi Hasebe i Yun-Bo Shi Apoptoza u organima vodozemaca tokom metamorfoze. Povećana je sinteza enzima ciklusa uree, tako da se azotni otpadni amonijak pretvara u ureu jer su za ispiranje amonijaka potrebne velike količine vode što odgovara vodenom životu punoglavca. Povećanje nivoa enzima ciklusa uree takođe zavisi od nivoa hormona štitnjače.

Jodirani tirozin se može pretvoriti u svoj dejodirani oblik pomoću enzima Dejodinaze. Ovi enzimi su prisutni u ciljnim tkivima. Odgovor: Korištenje zajedničkih osnovnih karakteristika pomaže u razdvajanju životinja na različite grupe. Uzmimo primjer prisutnosti ili odsustva akorda. Ova funkcija nam pomaže grupirati životinje među hordate i nehorde. Isto tako, uzimaju se dva ili tri embrionalna sloja kako bi se životinje grupirale u diploblastične i triploblastične kategorije. Upotreba osnovnih karakteristika u klasifikaciji otvara put za dalju segregaciju životinja između različitih podgrupa.

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 na različitim mjestima, kompetitivni odnosi između larvi 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.

Pitanje 2: Ako biste dobili uzorak, koje biste korake slijedili da ga klasifikujete? Odgovor: Koraci za usklađivanje sa klasifikacijom. Sljedeći korak bi trebao biti traženje simetrije, odnosno radijalne ili bilateralne ili asimetrične.

• Prvi korak bi trebao biti traženje prisutnosti ili odsustva kičmenog stuba.
• Sljedeći korak je određivanje nivoa organizacije.
• Sljedeći korak je traženje prisutnosti ili odsustva tjelesne šupljine.

Vrste indirektnog razvoja

Istaknite sledeće vrste indirektni razvoj: sa potpunom i djelomičnom metamorfozom. Sa potpunom transformacijom, indirektni razvoj karakterističan je za insekte (leptiri, 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.

Odgovor: Priroda celima daje važan trag za klasifikaciju životinja. Odsustvo celima znači da životinja nije razvila podjelu rada za različite biološke vrste aktivnosti. S druge strane, prisustvo coeloma pokazuje dalju evoluciju od jednostavnog do složenijeg organizma.

Pitanje 4: Koja je razlika između intracelularne i ekstracelularne probave? Odgovor: U slučaju intracelularne probave, varenje se odvija unutar ćelije. Probavni enzimi se luče u vakuoli hrane gdje se hrana vari. U ovom slučaju, apsorpcija i asimilacija su također unutarćelijske.

S djelomičnom metamorfozom indirektno gladovanje embrionalni razvoj karakteristično za sve vrste riba i vodozemaca, određene mekušce i insekte. Glavna razlika je odsustvo faze čahure.

Biološka uloga stadijuma larve

Stadij larve je period aktivnog rasta i snabdijevanja hranjivim tvarima. Izgled se obično veoma razlikuje od oblika kod odraslih. Imaju svoje jedinstvene strukture i organe koje odrasla osoba nema. Njihova ishrana se takođe može značajno razlikovati. Larve su često prilagođene svom okruženju. 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.

U slučaju ekstracelularne probave, probava se odvija izvan ćelije. Da bi se olakšala ekstracelularna probava, može biti prisutan rudimentarni ili razvijeni probavni kanal. Ekstracelularna probava je razvijenija od intracelularne. U tom slučaju možete koristiti složenu hranu.

Pitanje 5: Koja je razlika između direktnog i indirektnog razvoja? Odgovor: Kada mlada osoba liči na odraslu životinju, onda je to slučaj direktnog razvoja. Ali kada mlada osoba izgleda potpuno drugačije od odrasle životinje, to je slučaj indirektnog razvoja. Životinja može proći kroz nekoliko oblika tokom indirektnog razvoja, npr. žaba i svileni moljac.

Prvo, indirektnim razvojem, konkurencija za hranu i stanište između odraslih jedinki i njihovog potomstva se smanjuje. Na primjer, larva žabe - punoglavac - hrani se biljkama, a odrasla žaba - insektima. Punoglavac i gusjenica razlikuju se od odraslih oblika po građi, izgled, stil života, ishrana. Drugo, kod brojnih vrsta, na primjer koralja, odrasle osobe vode privržen način života i ne mogu se kretati. Ali njihove ličinke su pokretne, što doprinosi širenju vrste.

Odgovor: Arthropoda je prvi tip u kojem životinje imaju pravilno razvijene organske sisteme. Razvijeni sistem organa pomogao je člankonošcima da prežive različitim uslovima. Štaviše, člankonošci su najraniji među životinjama sa dobro razvijenim organskim sistemom. Ovo su razlozi zašto je člankonožac najveći tip u životinjskom carstvu.

Trajanje postembrionalnog perioda u organizmima različite vrste drugačije. na primjer, indijski slonživi do 70 godina, čimpanza - do 40, miš - do 3 godine, drveće može živjeti stotine godina, a kukac majmuna - samo nekoliko dana. 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.

> 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 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 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, a 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 na bilo koju čvrstu površinu na morskom dnu i prolazi kroz metamorfozu: rep nestaje, notohorda, mišići i neuralna cijev se raspadaju u zasebne ćelije, većina koji se fagocitiraju. 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.

Postembrionalnim razvojem obično se naziva trenutak pojave organizma, izražen direktno u obliku rođenja, odnosno njegovog izlaska iz jajnih membrana. Ovaj trenutak može nastaviti dovoljno dugo vremena i završava se smrću ovog organizma.

Stanje postembrionalnog razvoja u potpunosti karakterizira rast, koji može biti sputan određenim brojčanim granicama (mjesec, godina), ili nastaviti da traje do kraja života organizma.

Početkom postembrionalnog perioda razvoja završava se embrionalni period, koji se još naziva i postembrionalnim razvojem. Može trajati od nekoliko dana do stotina godina.

Periodi postembrionalnog razvoja

Postembrionalni razvoj biolozi ga dijele na tri perioda:

1. Juvenile.
2. Zrelost.
3. Starost. (Uvijek se završava smrću).

Mladost

Nije uzalud da se maloljetnički period obično naziva periodom mladosti. Počinje od samog trenutka kada se organizam rodi i završava njegovim postizanjem polne zrelosti.

Ovaj period razvoja se obično deli na:

1. Direktno
2. Indirektno.

Pod direktnim razvojem obično se podrazumijeva trenutak izlaska iz majčinog tijela, odnosno jajne stanice, jedinke slične po svim vanjskim parametrima svojim roditeljima, ali različite od njih po veličini i nekoliko puta manjih.

Ovaj oblik prevladava u takvim vrstama živih organizama kao što su:

• sisari.
• Reptili.
• Ptice.
• neke vrste beskičmenjaka.

Maloljetnički period, karakterističan za ovaj oblik razvoja, u konačnici se svodi na rast i pubertet mlade jedinke.

Indirektni razvoj za novorođeni organizam predstavlja potpuna razlika od odraslih pojedinaca ne samo u njihovom individualnom izgledu, već iu načinu vođenja života. U ovom slučaju, nova jedinka se naziva larva.

Zauzvrat, indirektni razvoj karakteriziraju dvije vrste:

1. Potpuna transformacija.
2. Nepotpuna transformacija.

Oni su poznatiji kao biološki termin"metamorfoza".

Potpuna metamorfoza je karakteristična za ogromna količina insekti kod kojih se larve razlikuju od odraslih jedinki - njihovih roditelja - izgledom, a istovremeno unutrašnja struktura, priroda ishrane, smještaj, stanište: ovo se odnosi na leptire, himenoptera i dvokrilne insekte, te bube. Njihove ličinke puno jedu, rastu prilično brzo i nakon toga se pretvaraju u stacionarnu lutku.

U stadiju kukuljice u mirovanju, organi larve se raspadaju u čahuri, zbog čega se sav raspoloživi ćelijski materijal nakuplja hranljive materije koristi se kao vrsta građevinski materijal za formiranje novih organa za odrasle insekte.

U procesu razvoja s nepotpunom metamorfozom, prijelaz iz faze larve u odraslu osobu je prilično spor, nema kukuljice. Ovaj tip razvoj je prihvatljiv za člankonošce (grinje, vretenca, pravokrilce), neke vrste crva i mekušaca, kao i vodozemce i ribe.

Razvoj žabe odvija se formiranjem punoglavca iz jajeta, koji se bitno razlikuje od svojih roditelja po načinu života, građi tijela i, naravno, staništu. Baš kao i riba, punoglavac ima škrge, organ bočne linije, dvokomorno srce, rep i jedan cirkulatorni sistem. Ali s vremenom takva larva konzumira hranu, raste i u jednom trenutku postaje punopravna velika žaba.

Stadij larve pruža mnogim vodozemcima mogućnost da žive u različitim sredinama (kako rastu) i koriste različite izvore hrane. Punoglavac, koji živi u vodi, jede isključivo biljnu hranu, ali njegov zreliji oblik, žaba, radije vodi kopneni način života i uglavnom jede hranu životinjskog porijekla.

Ovakav fenomen je tipičan za veliki broj insekata.

Zbog promjene staništa jedinke dolazi i do promjene načina života u trenutku prelaska iz ličnog stadija u odrasliji organizam, pri čemu se smanjuje unutarvrsta konkurencija.

Kod nekih sjedilačkih i vezanih životinjskih vrsta (dagnje, koraljni polipi, ostrige itd.), larva koja slobodno pliva doprinosi širenju vrste i značajnom proširenju njenog raspona. Ovaj faktor nam omogućava da izbjegnemo preveliku gustinu naseljenosti, što neizbježno povlači i povećanu konkurenciju za hranu i druge resurse i izumiranje pojedinačne vrste organizmi.

Zreli život

Nakon juvenilnog perioda dolazi faza zrelosti koja zauzima veliki dio života tijela. Kod životinja i insekata se u određenom vremenskom periodu mogu formirati novi organi, dolazi do razmnožavanja i pojave potomstva.

Starost

Period starosti se smatra završnom fazom postembrionalnog razvoja i završava smrću. Starenje ne zaobilazi nijedan živi organizam, uništavajući njegove DNK strukture, slabeći funkcionalnost svih sistema u tijelu, itd.

Generale

Tokom direktnog i indirektnog postembrionalnog razvoja formira se nova jedinka.

Razlika između direktnog postembrionalnog razvoja i indirektnog

1. Direktno - rođena jedinka je slična svojim roditeljima, razlikuje se od njih samo po veličini, indirektna - jedinka pri rođenju nije slična svojim biološkim roditeljima.
2. U direktnom razvoju metamorfoza je povezana sa stadijem kukuljice, u indirektnom razvoju je odsutna.

Vremenom se život organizira kao slijed generacija organizama. Organizmi svake generacije provode prirodni razvojni proces ili životni ciklus. Najdemonstrativniji životni ciklus je višećelijskih biljaka i životinja koje se razmnožavaju spolnim putem, koji počinje jednom ćelijom - zigotom. Transformacije ćelija koje nastaju kao rezultat deobe zigota i njegovih potomaka koje se odvijaju u određenom nizu* određuju rast organizma, razdvajanje ćelija različitih oblasti specijalizacije i delova koji se razlikuju po strukturi i funkcijama, i konačno, postizanje stanja zrelosti. Zreli organizam obavlja glavni biološki zadatak - reprodukciju jedinki sljedeće generacije. Nakon toga tijelo stari, što se očituje smanjenjem nivoa njegove vitalne aktivnosti. Životni ciklus završava smrću. Životni ciklusi nekih jednoćelijskih eukariota i mikroorganizama često su iscrpljeni ćelijskim ciklusom. Njihova komplikacija povezana je s mogućnošću stvaranja cista ili spora i uključivanjem faze seksualne reprodukcije. Životni ciklus nekih kolonijalnih protozoa, kao što je Volvox, služi kao prijelazni oblik između ciklusa jednoćelijskih i višećelijskih organizama. Za razliku od jednoćelijskih organizama, oni imaju stabilan izbor generativnih i somatskih ćelijskih linija u razvoju, ali ne postoji raznolikost morfofunkcionalnih specijalizacija somatskih ćelija. Kod mnogih protozoa i nižih višećelijskih organizama ciklusi se odlikuju visokim stepenom složenosti.

Skup međusobno povezanih i determinističkih hronoloških događaja koji se prirodno javljaju u procesu implementacije od strane tijela životni ciklus, označeni su terminima “ontogeneza” ili “individualni razvoj”.

Direktnim razvojem, embrionalni period završava rođenjem mladog oblika koji ima generalni plan strukture, skup organa i sistema, karakterističan za zrelo stanje, ali karakteriše ga manja veličina, funkcionalna i strukturna nezrelost organa i sistema. Ovaj tip razvoja karakterističan je za životinje koje polažu jaja s visokim sadržajem žumanca.

Karakteristične karakteristike tipa razvoja placentnih sisara i čovek. To je varijanta direktnog razvoja, ali se razlikuje po tome što odmah nakon završetka embrionalnog perioda nakon rođenja, novi organizam nije sposoban za samostalan način života, jer mu je potrebna specifična prehrana - izlučivanje određenih žlijezda majčinog tijela ( mlijeko).

Promene u razvoju pojedinca manifestuju se na različitim nivoima organizacije pojedinca – genetskom, molekularno-biohemijskom, ćelijskom, tkivnom, organskom, sistemskom. Individualne razvojne studije provode se uz učešće stručnjaka iz mnogih industrija biološka nauka- genetičari, biohemičari, morfologi, embriolozi, molekularni biolozi. Jačanje uloge interdisciplinarnih proučavanja ontogeneze, nastalih početkom ovog veka, dovelo je do pojave samostalne oblasti nauke o živim bićima – razvojne biologije. Proučava nasljednu, molekularnu, strukturnu osnovu, kao i mehanizme regulacije ontogenetskih promjena u svim fazama životnog ciklusa pojedinca.

Osnova procesa individualnog razvoja su nasljedne informacije koje su potomci dobili od svojih roditelja. Dovoljno je, međutim, uporediti, na primjer, osobu u početnoj, jednoćelijskoj fazi ontogeneze i u odrasloj dobi da se dođe do zaključka da se tijekom razvoja povećava količina informacija koje se reprodukuju u strukturama i metabolizmu tijela. O tome posebno svjedoči više raznolikosti hemijska jedinjenja, njihova nenasumična distribucija u organima, prisustvo samih organa i još mnogo toga što opažamo kod odrasle osobe, a ne nalazimo u zigotu. Akumulacija informacija tokom razvoja je važna karakteristika ontogeneze i ukazuje na njenu sistemsku prirodu. Primarne nasljedne informacije zigota igraju ulogu instrukcija, prema kojima, uz aktivni regulatorni utjecaj faktora okruženje U organizmu u razvoju, molekule i strukture različitih nivoa složenosti dosljedno se formiraju i prirodno međusobno djeluju. Uzimajući u obzir ovu napomenu, ontogeneza se može definisati kao proces implementacije od strane potomka nasledne informacije roditelja u određenim uslovima sredine. Ova definicija naglašava da genetski obrasci igraju važnu ulogu u individualnom razvoju, ali ne iscrpljuju njegov cjelokupni sadržaj.

Pored embrionalnog razvoja, rasta i starenja, razvojna biologija proučava i molekularne genetičke, ćelijske i sistemske mehanizme regeneracije – skup procesa koji određuju obnavljanje struktura istrošenih tokom života ili izgubljenih zbog povrede.

Ontogeneza i njena periodizacija. Ontogeneza je kontinuirani proces razvoja pojedinca. Međutim, radi pogodnosti proučavanja, a i zbog činjenice da u određenim fazama dolazi do promjene preovlađujućih molekularnih, ćelijskih i sistemskih mehanizama i prirode odnosa organizma sa okolinom, ontogeneza višećelijskih organizama je podeljeno na periode i faze. Predloženo je nekoliko šema za periodizaciju individualnog razvoja. U skladu s jednom od njih, koja je široko rasprostranjena, razlikuju se embrionalni i postembrionalni period. Kod placentalnih životinja i ljudi razlikuju se prenatalni (antenatalni) i postnatalni (postnatalni) periodi. Prvi obuhvata razvoj prije rođenja jedinke i javlja se ispod omotača jajnih membrana, te u placentama u majčinom tijelu. U ovom periodu faktori okoline imaju indirektan uticaj na organizam u razvoju. Nakon rođenja, s početkom postnatalnog perioda, uvjeti postojanja organizma iz temelja se mijenjaju. On počinje samostalan život, ulazeći u direktnu interakciju sa okolinom.

Navedeni periodi ontogeneze podijeljeni su na faze koje se razlikuju po specifičnom sadržaju promjena. Kod životinja koje se razmnožavaju spolno, embrionalni period predstavljen je sljedećim fazama: jednoćelijski (zigot), cijepanje (formiranje jednoslojnog embriona blastule), gastrulacija (formiranje troslojnog embrija), histo- i organogeneza (formiranje tkiva i organa). U prvih 8 sedmica ljudsko tijelo u razvoju naziva se embrion ili fetus, što odgovara njegovom prolasku kroz embrionalni stadij. Od 9. sedmice počinje fetalna faza razvoja. Tijelo poprima karakteristične vanjske oblike, a u njemu se odvajaju anlage organa. U ovoj fazi naziva se fetus.

U postnatalnom periodu, sa ravnog tipa razvoj se dijeli na ranu i kasnu postnatalnu ontogenezu. Istovremeno, rana postnatalna ontogeneza obuhvata period života pre sticanja osobina strukturne, funkcionalne i reproduktivne zrelosti, a kasna postnatalna ontogeneza obuhvata period života koji odgovara zrelom stanju i starenju organizma. Dalja podjela je detaljnije provedena za ljude. To je opravdano rezultatima studije starosna fiziologija i medicina. Dakle, u ranoj postnatalnoj ontogenezi osobe, periodi novorođenčadi, djetinjstva, predškolskog i školskog uzrasta, pubertet (pubertet). Njihova identifikacija doprinosi optimalnom rješavanju praktičnih problema u pedijatriji, budući da ranu postnatalnu ontogenezu karakterizira relativno brza promjena funkcionalnih pokazatelja različitih organa i sistema tijela. Shodno tome, mijenjaju se i zahtjevi za prirodom ishrane, higijenskim režimom, kao i izdržljivošću u odnosu na temperaturu, fizički i emocionalni stres.

Šema periodizacije ontogeneze, koje ćemo se pridržavati u budućnosti, proizilazi iz suštine genetskih mehanizama individualnog razvoja, koji se posmatra kao proces implementacije nasljedne informacije, koji određuje postizanje stanja zrelosti i učešće organizma u reprodukciji. U ovoj shemi, koja odražava opšte biološke obrasce, izdvajaju se pre-reproduktivni, zreli (aktivni reproduktivni) i post-reproduktivni periodi. Prvi od njih, počevši od trenutka formiranja zigota, ograničen je na postizanje polne zrelosti i može se nazvati i periodom razvoja definitivnog fenotipa, drugi - periodom stabilnog funkcionisanja organa i sistema, treći - period starenja organizma. Jedan od glavnih kriterijuma za identifikaciju perioda prema datoj shemi je učešće organizma u reprodukciji, što stvara poteškoće u utvrđivanju tačnih granica perioda. Konkretno, kod sisara i ljudi, stanje seksualne zrelosti često postiže organizam u razvoju prije nego što zaista dobije priliku da aktivno učestvuje u reprodukciji. Reproduktivni i post-reproduktivni period ženske ontogeneze se prilično jasno razlikuju (menopauza). Čovjek koji stari zadržava sposobnost reprodukcije, ali se njegova aktivnost u tom pogledu smanjuje. Shodno tome, smanjuje se udio učešća u formiranju genskog fonda sljedeće generacije. Na snazi društvena suština biološki kriterijum zrelosti koji se koristi u šemi koja se razmatra, u odnosu na osobu, dopunjen je pokazateljima efikasnosti učenja, radna aktivnost, kreativna aktivnost ljudi u različitim starosnim periodima.

Predreproduktivni period uključuje embrionalni razvoj i ranu postnatalnu ontogenezu, koji se razlikuje prema prvoj periodizacionoj shemi. Iako čin rođenja iz temelja mijenja prirodu odnosa između organizma i spoljašnje okruženje, u ranom postnatalnom periodu u odnosu na embrionalni period, glavni smjer razvoja je očuvan. Konkretno, nastavljaju se procesi morfogeneze, nastavlja se rast organizma, dolazi do promjena u ćelijskom sastavu i međutkivnim odnosima u različitim organima. Međutim, ako u embrionalnom razdoblju dominiraju formativni procesi, onda se u ranoj postnatalnoj ontogenezi ti procesi zamjenjuju uobičajenim oblicima životne aktivnosti karakterističnim za svaki organ u odrasloj dobi.

IN u poslednje vreme Postoje osnovi za identifikaciju pre-embrionalnog (pre-embrionalnog) perioda u individualnom razvoju, koji odgovara gametogenezi. Ovo razdvajanje je opravdano činjenicom da se pored proizvodnje nutritivnog materijala žumanjkovog embriona u oogenezi, sintetiziraju i pohranjuju u citoplazmi oocita prije početka razvoja neke biološki važne makromolekule, na primjer, glasničke RNK koje kontroliraju ranim fazama embriogeneza.

DIREKTNI I INDIREKTNI RAZVOJ ORGANIZAMA

Direktan razvoj se odvija bez transformacije. U ovom slučaju, novorođeni organizam razlikuje se od odrasle osobe samo po veličini, proporcijama i nerazvijenosti nekih organa. Ovaj razvoj se opaža kod brojnih insekata, riba, gmizavaca, ptica i sisara. Dakle, iz ribljeg jajeta dolazi mladunče, slično odrasloj osobi, ali se od njega razlikuje po veličini, nerazvijenosti ljuski i peraja, a osoba rađa malo dijete koji ne mogu hodati, pričati itd.

Kod insekata kao što su skakavci, skakavci i lisne uši, jaje se izleže u odraslu ličinku koja raste, linja se i razvija u odraslog insekta ili odraslu osobu.

Prilikom razvoja i transformacije iz jajeta pojavljuje se larva koja je potpuno drugačija od odraslog organizma. Takav razvoj naziva se indirektan ili razvoj sa metamorfozom, tj. postepena transformacija organizma u odraslu osobu. Ličinke rastu i hrane se, ali u većini slučajeva nisu sposobne za reprodukciju. Razvoj s transformacijom karakterističan je za niz insekata i vodozemaca. Kod insekata, tokom razvoja sa potpunom transformacijom, jedinka prolazi kroz nekoliko uzastopnih faza koje se međusobno razlikuju po načinu života i načinu ishrane. Na primjer, kod majske bube, gusjenica izlazi iz jajeta, koje ima oblik tijela poput crva. Gusjenica se tada, nakon nekoliko linjanja, pretvara u lutku, stacionarnu fazu. Kukuljica se ne hrani, ali se nakon nekog vremena razvija u odraslog insekta.

Načini dobivanja hrane su različiti za gusjenicu i odraslu bubu. Gusjenica se hrani podzemnim dijelovima biljaka, a buba lišćem. Kod nekih vrsta odrasli se uopće ne hrane, već se odmah počinju razmnožavati.

Među kralježnjacima razvoj s metamorfozom javlja se kod vodozemaca. Iz jajeta izlazi larva - punoglavac. Izvana, podsjeća na riblju mlađ, diše kroz škrge i kreće se uz pomoć peraja. Nakon nekog vremena formiraju se udovi, razvijaju se pluća, a rep nestaje. Dva mjeseca nakon izlaska iz jajeta, punoglavac se razvija u odraslu žabu. Međutim, neki vodozemci se razvijaju s nepotpunom metamorfozom, kao što su aksolotli. Njihove larve su dovoljne velike veličineŽive u vodi, imaju petoprste udove, dišu kroz škrge i sposobni su za reprodukciju.

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

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) vilin konjic
A) 12
B) 34
B) 56
D) 25

Testovi

99-1. Koji je slijed faza individualnog razvoja tipičan za životinju prikazanu na slici?

A) jaje - odrasli insekt
B) jaje – larva – odrasli insekt
C) jaje – larva – kukuljica – odrasli insekt
D) jaje – kukuljica – larva – odrasli insekt

Odgovori

99-2. Skakavac, za razliku od leptira od kupusa,
A) diše kroz traheje
B) razvija se nepotpunom transformacijom
B) ima otvoren cirkulatorni sistem
D) ima tri para nogu

Odgovori

99-3. Koji je slijed faza individualnog razvoja karakterističan za leptira?
A) spermatozoid – larva – lutka – odrasla životinja
B) blastula – zigota – pupa – odrasla životinja
C) jaje – larva – odrasla životinja
D) jaje – larva – lutka – odrasla životinja

Odgovori

99-4. Da li su procjene o razvoju insekata tačne?
1. U postembrionalnom razvoju, insekti sa potpunom transformacijom prolaze kroz faze razvoja: larva > kukuljica > odrasli insekt.
2. Drugačija hrana larve i odrasle jedinke određene vrste insekata eliminira konkurenciju između njih.
A) samo 1 je tačno
B) samo 2 je tačno
C) obje tvrdnje su tačne
D) obje presude su netačne

Odgovori

99-5. Koji od sljedećih insekata se razvijaju nepotpunom metamorfozom?
A) Coleoptera
B) Diptera
B) Lepidoptera
D) Orthoptera

Odgovori

99-6. Koji je slijed faza individualnog razvoja karakterističan za kupusnog bijelog leptira?
A) jaje > leptir
B) jaje > leptir > larva
B) jaje > larva > kukuljica > leptir
D) jaje > kukuljica > larva > leptir

Odgovori

99-7. Insekti s potpunom metamorfozom uključuju
A) skakavci
B) lisne uši
B) skakavac
D) kupus leptir

Odgovori

99-8. Koji od sljedećih insekata se razvijaju potpunom metamorfozom?
A) Diptera
B) Orthoptera
B) Homoptera
D) Hemiptera

Odgovori

99-9. Koje od sljedećih insekata karakterizira stadij kukuljice?
A) medonosna pčela
B) skakavci
B) vilin konjic
D) bogomoljka

Odgovori

99-10. Da li su procjene o razvoju insekata tačne?
1. Pupa je faza mirovanja u razvoju insekata, jer se ne hrani, ne kreće i ne razvija.
2. Kod insekata s potpunom metamorfozom, larva izgleda kao odrasla životinja.
A) samo 1 je tačno
B) samo 2 je tačno
C) obje tvrdnje su tačne
D) obje presude su netačne