Dezvoltarea postembrionară a organismului fără transformare este caracteristică. §23. Dezvoltarea animalelor după naștere. Spermatogeneza, fazele si transformarea celulara. Semnificația biologică a reproducerii sexuale

Acasă Dezvoltarea este un factor integral al vieții. Începe cu un ovul fecundat și se termină cu pubertatea. Perioada postembrionară se caracterizează prin dezvoltare directă și indirectă. Dezvoltare directă

este un proces biologic în care un organism pluricelular crește și se mărește, crescând complexitatea organizării sale. Acest fenomen este tipic pentru oameni, pești, păsări și mamifere.

• Hemoglobina larvară până la hemoglobina adultă cu capacitate de transport mai mare a oxigenului. Hemoglobina adultă prezintă efectul Bohr.
• Amonotelic ureotelic datorită ciclului ureei din ficat.
• Enzimele ciclului ureei se formează în timpul metamorfozei.
• Pigmentul ochiului se schimbă de la porfiropsină la rodopsină.

Picioarele și coada cresc, dar nu suferă mari modificări, ca la anure. Controlul hormonal al metamorfozei.

Dezvoltarea indirectă este caracteristică amfibienilor

Diferiți hormoni din axa hipotalamo-hipofizară și tiroidiană influențează diferite evenimente în timpul tranziției de la larva mormolocului la adult. Hormonii sunt molecule de semnalizare importante care sunt secretate de glandele endocrine atunci când ating un anumit nivel de dezvoltare și diferențiere. Interacțiunea prolactinei și hormonului tirotrop din glanda pituitară și tiroxină din glanda tiroidă determină debutul, momentul și succesiunea metamorfozei.

Dezvoltarea indirectă este procesul prin care un embrion se dezvoltă într-un individ matur care implică stadiul larvar, care este însoțit de metamorfoză. Acest fenomen se observă, de exemplu, la majoritatea nevertebratelor și amfibienilor.

Caracteristicile perioadei postembrionare Perioadele de dezvoltare postembrionară sunt însoțite de modificări caracteristici morfologice , obiceiuri și habitate. Pentru dezvoltare directă este că după naștere, embrionul este o copie redusă a organismului adult, diferă doar prin dimensiune și prin absența unor caracteristici care se dobândesc doar în timp. Un exemplu ar fi dezvoltarea oamenilor, animalelor și a unor reptile. Dezvoltarea indirectă este tipică pentru nevertebrate, moluște și amfibieni. În acest caz, embrionul prezintă diferențe semnificative față de animalul adult. Un exemplu ar fi fluturele comun. Abia după ce au trecut mai multe etape de dezvoltare, mica larva va fi transformată fără a fi recunoscută.

Schimbarea majoră în timpul metamorfozei la amfibieni este controlată de hormonul tiroidian, deoarece se diferențiază și se maturizează într-un anumit stadiu de dezvoltare. Acest lucru a făcut ca mormolocul să se dezvolte prematur la vârsta adultă. A doua abordare a studiului rolului hormonului a fost îndepărtarea chirurgicală a glandei tiroide, care este o tiroidectomie de mormoloc, care a fost efectuată de Allen în glanda tiroidă rudimentară, care a fost îndepărtată într-un stadiu incipient al cozii. Mormolocii au supraviețuit, dar nu au putut să se metamorfozeze și au crescut până la dublarea dimensiunii unei larve normale.

Perioade de dezvoltare

Perioadele includ etapa juvenilă, vârsta adultă și senescența.

• Perioada juvenilă acoperă perioada de la naștere până la pubertate. Această etapă este însoțită de adaptarea la noul mediu. Este de remarcat faptul că multe animale și reptile, care se caracterizează printr-o cale directă de dezvoltare postembrionară, se dezvoltă aproximativ în același mod. Singura diferență este intervalul de timp. Acesta se termină

Acești mormoloci se metamorfozează din nou atunci când sunt aplicați pe glanda tiroidă uscată sau când sunt scufundați în apă care conține extract de glandă tiroida, care poate fi de la diferite animale sau chiar în soluție de iod. Foliculii tiroidieni sunt alcătuiți din hormon tiroidian, care este prezent în proteine ​​sub formă de tiroglobulină. Hormonul tiroidian este triiodotironina sau T3, când trei atomi de iod sunt atașați la tirozină sau tiroxină, sau tetraiodotironina T4, când patru atomi de iod sunt atașați la iod.

Dintre cele două forme, adică T3 sau T4, T3 este mai eficient decât T4, deși concentrația de T4 este mai mare în sânge, dar este transformată în T3 în țesutul țintă. Glanda tiroidă necesită un stimul din partea glandei pituitare deoarece hipofizectomia sau distrugerea glandei pituitare în stadiile larvare nu duce la metamorfoză, dar poate fi restaurată dacă este implantat țesut hipofizar. Hormonul tirotrofic este necesar pentru diferențierea și activarea glandei tiroide. Glanda pituitară produce și prolactină, un hormon care menține caracterul larvar al animalului.

• Perioada de maturitate, numită stadiul reproductiv, se caracterizează prin încetarea creșterii. Corpul suferă auto-reînnoirea anumitor structuri și uzura treptată a acestora.
• Perioada de îmbătrânire este însoțită de o încetinire a proceselor de recuperare. De regulă, există o scădere a greutății corporale. Dacă nu a existat o intervenție violentă, atunci moartea naturală are loc atunci când sistemele vitale încetează să funcționeze ca urmare a încetinirii tuturor proceselor.

Dezvoltare indirectă: exemple și etape

Să vedem cum începe viața într-o nouă ființă. Dezvoltarea directă și indirectă sunt termeni care descriu diferitele procese ale vieții animale, care începe cu un ou fecundat. În timpul dezvoltării postembrionare, sistemele de organe se formează în cele din urmă, se observă creșterea, urmată de procreare. Apoi apare îmbătrânirea, iar în absența intervențiilor externe, apare moartea naturală.

Concentrația de prolactină este mai mare în stadiile inițiale de dezvoltare. Glanda pituitară dă primul semnal despre debutul metamorfozei, atunci când se diferențiază sub influența factorilor trofici de hipotalamus și diverși factori exogeni. Începe să elibereze diverși hormoni, dintre care rol important prolactina și hormonii tiroidieni joacă un rol. Prolactina menține starea larvară a animalului. Hormonul corticotropină, de asemenea, direcționează glanda pituitară să secrete hormonul tiroidian. Nivelurile ridicate de hormoni tiroidieni depășesc acțiunea hormonului prolactină, ceea ce duce apoi la o remodelare progresivă, regresivă și remodelare a structurilor larvare.

• Imediat după naștere încep o serie de transformări. În acest moment, organismul mic diferă de adult atât extern, cât și intern.
• A doua etapă este transformarea într-un corp complet nou. Metamorfoza este o schimbare postembrionară a formei corpului cu alternarea mai multor etape.
• A treia etapă este etapa finală, care se încheie cu pubertate și procreare.

Caracteristicile dezvoltării indirecte

Dezvoltarea indirectă este caracteristică organismelor pluricelulare. Din oul depus iese o larvă, care nu este similară extern și intern cu adultul. În structură este o creatură mai simplă, de obicei mai mică ca mărime. În aspectul său, poate fi vag asemănător cu strămoșii săi îndepărtați. Un exemplu ar fi larva unui amfibian, cum ar fi broasca.

Vedeți ce este „dezvoltarea postembrionară” în alte dicționare

Pe baza nivelurilor hormonale și a raportului tiroxină/prolactină, care poate fi scăzut, mediu și ridicat, există trei etape de metamorfoză numite pre-metamorfoză, pro-metamorfoză și climax metamorfic. Ca răspuns la nivelurile hormonale, secvența modificărilor este descrisă după cum urmează.

Tipuri de dezvoltare indirectă

Un aspect important al modificărilor metamorfice este același hormon. Tiroxina duce la modificări progresive în unele structuri precum formarea membrelor și modificări regresive în altele precum pierderea cozii, înotătoarei, mușchilor miotomi etc. Există o diferență în reactivitatea țesuturilor la nivelul hormonilor tiroidieni, care se numește competență. Diferite părți ale corpului răspund la diferite doze de hormon în timpul metamorfozei. Scurtarea intestinului și diferențierea membrelor posterioare încep cu o doză mică de hormon tiroidian, dar străpungerea membrelor anterioare necesită o doză mai mare, iar resorbția cozii necesită o doză mult mai mare.

În exterior, mormolocul este foarte asemănător cu un pește mic. Datorită prezenței unor organe larvare speciale, poate duce o viață complet diferită față de indivizii maturi sexual. Nici măcar nu au diferențe sexuale rudimentare, așa că nu este posibil să se determine sexul larvei. La un anumit număr de specii de animale, această etapă de dezvoltare ocupă cea mai mare parte a vieții lor.

Acest lucru arată că organele au praguri diferite la care răspund la hormon și, prin urmare, există o dezvoltare secvențială a organelor în timpuri diferite. Un mormoloc expus la o doză foarte mare are ca rezultat o dezvoltare haotică care duce la moartea larvei. Astfel, coordonarea evenimentelor de dezvoltare este importantă pentru schimbarea metamorfică normală a adulților.

Există o specificitate regională în modificările metamorfice care a fost explicată prin experimentele de transplant. Mugurele ocular, dacă este transplantat în regiunea cozii, se diferențiază într-un ochi, deși țesutul din jur suferă degenerescență, iar mugurul cozii, atunci când este transplantat în trunchi, regresează.

Metamorfoze radicale

Cu dezvoltarea indirectă, animalul nou-născut este foarte diferit de forma matură într-o serie de caracteristici anatomice. Embrionul iese din ou ca o larvă, care suferă o metamorfoză radicală înainte de a ajunge la stadiul de adult. Dezvoltarea indirectă este tipică pentru animalele care depun numeroase ouă. Acestea sunt niște echinoderme, amfibieni și insecte (fluturi, libelule, broaște și așa mai departe). Larvele acestor creaturi ocupă adesea un spațiu ecologic complet diferit de animalul adult. Se hrănesc, cresc și la un moment dat se transformă într-un animal adult. Aceste metamorfoze globale sunt însoțite de numeroase modificări fiziologice.

Evenimentele metamorfice sunt influențate de un mecanism de inducție, ceea ce înseamnă că schimbarea este indusă de țesuturile subiacente. Formarea de piele groasă și groasă a adultului este asociată cu prezența mușchilor subiacente, deși dermatomul cozii are un rol diferit de cel al trunchiului, deoarece provoacă regresie, spre deosebire de trunchi. Formarea timpanului sau a timpanului este indusă de cartilajul timpanic subiacent.

Regresia cozii este o schimbare rapidă și dramatică în timpul metamorfozei, deoarece îi lipsește un endoschelet osos rigid și este susținută de cartilaj. Pierderea sau reducerea anumitor structuri în timpul metamorfozei are loc prin mecanismul apoptozei sau al morții celulare programate. Regresia cozii este un exemplu important de apoptoză. Joacă un rol cheie în regresia metamorfică, deși timpul de apoptoză variază țesături diferite si organe. Acest lucru se întâmplă în patru pași diferiți. A treia etapă este moartea celulară și, în final, agregarea macrofagelor pentru a îndepărta resturile celulare.

Avantaje și dezavantaje ale dezvoltării directe

Avantajul dezvoltării directe este că creșterea necesită mult mai puțină energie și ingrediente vitale, deoarece nu au loc schimbări globale în organism. Dezavantajul este că dezvoltarea embrionului necesită rezerve mari de nutrienți în ouă sau gestație în uter.

Întrebări pentru autocontrol

Formarea enzimelor proteolitice depinde de secreția glandei tiroide. Sursa: Atsuko Ishizuya-Oka, Takashi Hasebe și Yun-Bo Shi Apoptoza în organele amfibienilor în timpul metamorfozei. Există o sinteză crescută a enzimelor din ciclul ureei, astfel încât amoniacul rezidual azotat este transformat în uree, deoarece levigarea amoniacului necesită cantități mari de apă, ceea ce corespunde vieții acvatice a mormolocului. Creșterea nivelurilor enzimelor din ciclul ureei este, de asemenea, dependentă de nivelul hormonilor tiroidieni.

Tirozina iodata poate fi transformata in forma sa deiodata de catre enzimele deiodinaze. Aceste enzime sunt prezente în țesuturile țintă. Răspuns: Utilizarea caracteristicilor fundamentale comune ajută la separarea animalelor în grupuri diferite. Să luăm exemplul prezenței sau absenței unui acord. Această caracteristică ne ajută să grupăm animalele între acorduri și non-cordate. De asemenea, două sau trei straturi embrionare sunt luate pentru a grupa animalele în categorii diploblastice și triploblastice. Utilizarea caracteristicilor fundamentale în clasificare deschide calea pentru o segregare ulterioară a animalelor între diferite subgrupuri.

Un punct negativ este, de asemenea, că poate apărea competiția în cadrul speciei între animalele tinere și cele adulte, deoarece habitatul lor și sursele de hrană coincid.

Avantaje și dezavantaje ale dezvoltării indirecte

Datorită faptului că organismele cu un tip indirect de dezvoltare trăiesc în locuri diferite, relațiile competitive între larve și adulți, de regulă, nu apar. Un alt avantaj este că larvele creaturilor sedentare ajută specia să-și extindă habitatul. Printre dezavantaje, merită subliniat faptul că dezvoltarea indirectă a animalelor în adulți durează adesea perioadă lungă timp. Pentru transformări de înaltă calitate, aveți nevoie de o cantitate mare de nutrienți și energie.

Întrebarea 2: Dacă vi s-ar oferi un eșantion, ce pași ați urma pentru a-l clasifica? Răspuns: Pași pentru a respecta clasificarea. Următorul pas ar trebui să fie căutarea simetriei, adică radială sau bilaterală sau asimetrică.

• Primul pas ar trebui să fie să căutați prezența sau absența unei coloane vertebrale.
• Următorul pas este determinarea nivelului organizației.
• Următorul pas este să cauți prezența sau absența unei cavități corporale.

Tipuri de dezvoltare indirectă

Evidențiați următoarele tipuri dezvoltare indirectă: cu metamorfoză completă și parțială. Odată cu transformarea completă, dezvoltarea indirectă este caracteristică insectelor (fluturi, gândaci, unele himenoptere). Larvele eclozate încep să mănânce, să crească și apoi să devină coconi imobili. În această stare, toate organele corpului se dezintegrează, iar materialul celular rezultat și nutrienții acumulați devin baza formării unor organe complet diferite, caracteristice unui organism adult.

Răspuns: Natura celomului oferă un indiciu important pentru clasificarea animalelor. Absența unui celom înseamnă că animalul nu a dezvoltat o diviziune a muncii pentru diferiți specii biologice activități. Pe de altă parte, prezența unui celom arată o evoluție ulterioară de la un organism simplu la unul mai complex.

Întrebarea 4: Care este diferența dintre digestia intracelulară și extracelulară? Răspuns: În cazul digestiei intracelulare, digestia are loc în interiorul celulei. Enzimele digestive sunt secretate în vacuola alimentară unde alimentele sunt digerate. În acest caz, absorbția și asimilarea sunt de asemenea intracelulare.

Cu metamorfoză parțială post indirect dezvoltarea embrionară caracteristic tuturor speciilor de pești și amfibieni, anumitor moluște și insecte. Principala diferență este absența unei etape de cocon.

Rolul biologic al stadiului larvar

Stadiul larvar este o perioadă de creștere activă și de aprovizionare cu nutrienți. Aspectul este de obicei foarte diferit de forma adultă. Au propriile lor structuri și organe unice pe care un individ adult nu le are. De asemenea, dieta lor poate diferi semnificativ. Larvele sunt adesea adaptate la mediul lor. De exemplu, mormolocii trăiesc aproape exclusiv în apă, dar pot trăi și pe uscat, precum broaștele adulte. Unele specii sunt imobile ca adulți, în timp ce larvele lor se mișcă și folosesc această capacitate de a-și dispersa și extinde habitatul.

În cazul digestiei extracelulare, digestia are loc în afara celulei. Pentru a facilita digestia extracelulară, poate fi prezent un canal alimentar rudimentar sau dezvoltat. Digestia extracelulară este mai dezvoltată decât digestia intracelulară. În acest caz, puteți folosi alimente complexe.

Întrebarea 5: Care este diferența dintre dezvoltarea directă și cea indirectă? Răspuns: Când o persoană tânără seamănă cu un animal adult, atunci acesta este un caz de dezvoltare directă. Dar atunci când un tânăr arată complet diferit de un animal adult, este un caz de dezvoltare indirectă. Un animal poate trece prin mai multe forme în timpul dezvoltării indirecte, de ex. broasca si molia de matase.

În primul rând, odată cu dezvoltarea indirectă, competiția pentru hrană și habitat între adulți și descendenții lor scade. De exemplu, o larvă de broaște - un mormoloc - se hrănește cu plante, iar o broască adultă - insecte. Mormolocul și omida diferă de formele adulte ca structură, aspect, stil de viață, alimentație. În al doilea rând, la o serie de specii, de exemplu coralii, indivizii adulți duc un stil de viață atașat și nu se pot mișca. Dar larvele lor sunt mobile, ceea ce contribuie la răspândirea speciei.

Răspuns: Arthropoda este primul phylum în care animalele au dezvoltat corespunzător sistemele de organe. Sistemul de organe dezvoltat a ajutat artropodele să supraviețuiască în conditii diferite. În plus, artropodele sunt cele mai timpurii dintre animalele cu un sistem de organe bine dezvoltat. Acestea sunt motivele pentru care artropodul este cel mai mare filum din regnul animal.

Durata perioadei postembrionare la organisme diferite tipuri diferit. De exemplu, elefant indian trăiește până la 70 de ani, un cimpanzeu - până la 40, un șoarece - până la 3 ani, copacii pot trăi sute de ani, iar insecta mayfly - doar câteva zile. Pot fi direct sau indirect(însoțită de metamorfoză (transformare)).

Cu dezvoltare directă organismul nou apărut este similar ca structură cu părintele și diferă de acesta doar prin dimensiunea și dezvoltarea incompletă a organelor.

> Dezvoltare postembrionară directă

Dezvoltarea directă este caracteristică oamenilor și altor mamifere, păsări, reptile și unele insecte.

În dezvoltarea umană se disting următoarele perioade: copilărie, adolescență, adolescență, tinerețe, maturitate, bătrânețe. Fiecare perioadă este caracterizată de o serie de modificări în organism. Îmbătrânirea și moartea sunt ultimele etape ale dezvoltării individuale. Îmbătrânirea se caracterizează prin numeroase modificări morfologice și fiziologice, ducând la o scădere generală a proceselor vitale și a stabilității organismului. Cauzele și mecanismele îmbătrânirii nu sunt pe deplin înțelese. Moartea pune capăt existenței individuale. Poate fi fiziologică, dacă apare ca urmare a îmbătrânirii, și patologică, dacă este cauzată prematur de un factor extern (rană, boală).

> Dezvoltare postembrionară indirectă

Metamorfoză reprezintă o transformare profundă în structura corpului, în urma căreia larva se transformă într-o insectă adultă. În funcție de natura dezvoltării postembrionare la insecte, se disting două tipuri de metamorfoză:

incomplet(hemimetabolism), când dezvoltarea unei insecte se caracterizează prin trecerea a doar trei etape - faza de ou, larvă și adult (imago);

deplin(holometabolic), când trecerea larvei la forma adultă are loc într-un stadiu intermediar - stadiul de pupă.

Un pui nascut dintr-un ou sau un pisoi nascut este asemanator cu animalele adulte din specia corespunzatoare. Cu toate acestea, la alte animale (de exemplu, amfibieni, majoritatea insectelor), dezvoltarea continuă cu modificări fiziologice ascuțite și este însoțită de formarea stadiilor larvare. În acest caz, toate părțile corpului larvei suferă modificări semnificative. Se schimbă și fiziologia și comportamentul animalelor. Semnificația biologică a metamorfozei este că în stadiul larvar organismul crește și se dezvoltă nu în detrimentul nutrienților de rezervă ale oului, dar se poate hrăni singur.

Din ou iese o larvă, de obicei mai simplă ca structură decât un animal adult, cu organe larvare speciale care sunt absente în starea adultă. Larva se hrănește, crește și, în timp, organele larvare sunt înlocuite cu organe caracteristice animalelor adulte. Cu metamorfoza incompletă, înlocuirea organelor larvare are loc treptat, fără încetarea hrănirii active și a mișcării corpului. Metamorfoză completă include stadiul de pupă în care larva se transformă într-un animal adult.

La ascidie (tip cordate, subtip larva-cordate), se formează o larvă care are toate caracteristicile principale ale cordatelor: o notocordă, un tub neural și fante branhiale în faringe. Larva înoată liber, apoi se atașează de orice suprafață solidă de pe fundul mării și suferă metamorfoză: coada dispare, notocorda, mușchii și tubul neural se dezintegrează în celule separate, cele mai multe care sunt fagocitate. Tot ceea ce rămâne din sistemul nervos larvar este un grup de celule care dau naștere ganglionului nervos. Structura unui ascidian adult, care duce un stil de viață atașat, nu seamănă deloc cu caracteristicile obișnuite ale organizării cordatelor. Numai cunoașterea caracteristicilor ontogenezei face posibilă determinarea poziției sistematice a ascidianelor. Structura larvelor indică originea lor din cordate care au dus un stil de viață liber. În timpul procesului de metamorfoză, ascidianele trec la un stil de viață sedentar și, prin urmare, organizarea lor este simplificată.

Dezvoltarea postembrionară este de obicei numită momentul apariției unui organism, exprimat direct sub formă de naștere, sau ieșirea sa din membranele ouălor. Acest moment poate continua suficient pentru o lungă perioadă de timpși se termină cu moartea chiar a acestui organism.

Starea de dezvoltare postembrionară este pe deplin caracterizată de creștere, care poate fi restrânsă de anumite limite numerice (lună, an) sau poate continua să dureze pe toată durata vieții organismului.

Odată cu începutul perioadei postembrionare de dezvoltare, perioada embrionară se încheie, care este, de asemenea, numită în mod obișnuit dezvoltare postembrionară. Poate dura de la câteva zile la sute de ani.

Perioade de dezvoltare postembrionară

Dezvoltare postembrionară biologii îl împart în trei perioade:

1. Juvenile.
2. Maturitate.
3. Bătrânețe. (Întotdeauna se termină cu moartea).

Tineret

Nu degeaba perioada juvenilă este de obicei numită perioada tinereții. Începe din momentul în care se naște un organism și se termină cu atingerea maturității sexuale.

Această perioadă de dezvoltare este de obicei împărțită în:

1. Direct
2. Indirect.

Dezvoltarea directă este de obicei înțeleasă ca momentul ieșirii din corpul mamei, sau din ou, a unui individ similar în toți parametrii externi cu părinții săi, dar diferit de ei ca mărime și de câteva ori mai mic.

Această formă predomină la astfel de specii de organisme vii precum:

• Mamifere.
• Reptile.
• Păsări.
• unele specii de animale nevertebrate.

Perioada juvenilă, caracteristică acestei forme de dezvoltare, se reduce în cele din urmă la creșterea și pubertatea individului tânăr.

Dezvoltarea indirectă pentru organismul nou-născut reprezintă diferenta totala de la indivizi adulți nu numai în aspectul lor individual, ci și în modul lor de a-și conduce viața. În acest caz, noul individ se numește larvă.

La rândul său, dezvoltarea indirectă se caracterizează prin două tipuri:

1. Transformare completă.
2. Transformare incompletă.

Ele sunt mai cunoscute ca termen biologic"metamorfoză".

Metamorfoza completă este o trăsătură caracteristică pentru cantitate uriașă insecte la care larvele diferă de adulți - părinții lor - ca aspect și, în același timp structura internă, natura nutriției, cazarea, habitatul: acest lucru se aplică fluturilor, insectelor himenoptere și diptere și gândacilor. Larvele lor mănâncă mult, cresc destul de repede și, ulterior, se transformă într-o pupă staționară.

Fiind în stadiul de pupă de repaus, organele larvelor se dezintegrează în cocon, drept urmare tot materialul celular disponibil cu acumulat nutrienti folosit ca un fel de material de constructie pentru formarea de noi organe pentru o insectă adultă.

În procesul de dezvoltare cu metamorfoză incompletă, trecerea de la stadiul larvar la adult este destul de lentă, nu există pupă. Acest tip dezvoltarea este acceptabilă pentru artropode (acarieni, libelule, ortoptere), unele specii de viermi și moluște, precum și pentru amfibieni și pești.

Dezvoltarea unei broaște are loc prin formarea unui mormoloc dintr-un ou, care este semnificativ diferit de părinții săi în stilul de viață, structura corpului și, desigur, habitat. La fel ca peștele, mormolocul are branhii, un organ de linie laterală, o inimă cu două camere, o coadă și un singur sistem circulator. Dar, în timp, o astfel de larvă consumă hrană, crește și, la un moment dat, devine o broască mare cu drepturi depline.

Stadiul larvar oferă multor amfibieni capacitatea de a trăi în medii diferite (pe măsură ce cresc) și de a folosi o varietate de surse de hrană. Mormolocul, care trăiește în apă, mănâncă exclusiv alimente vegetale, dar forma sa mai matură, broasca, preferă să ducă un stil de viață terestru și să mănânce în principal alimente de origine animală.

Acest tip de fenomen este tipic pentru un număr mare de insecte.

Din cauza unei schimbări în habitatul unui individ, apare și o schimbare a stilului său de viață, aceasta se întâmplă în momentul trecerii de la stadiul personal la un organism mai adult, în care competiția intraspecifică scade.

La unele specii de animale sedentare și atașate (midii, polipi de corali, stridii etc.), o larvă care înotă liber contribuie la răspândirea speciei și la extinderea semnificativă a gamei sale. Acest factor face posibilă evitarea densității suprapopulării, care implică invariabil atât o concurență sporită pentru alimente și alte resurse, cât și dispariție. specii individuale organisme.

Viață matură

După perioada juvenilă, vine etapa de maturitate, care ocupă o mare parte din viața organismului. La animale și insecte se pot forma noi organe într-o anumită perioadă de timp, apare și reproducerea și apariția descendenților.

Bătrânețe

Perioada bătrâneții este considerată stadiul final al dezvoltării postembrionare și se termină cu moartea. Îmbătrânirea nu ocolește niciun organism viu, distrugându-i structurile ADN-ului, slăbind funcționalitatea tuturor sistemelor din organism și așa mai departe.

General

În timpul dezvoltării postembrionare directe și indirecte, se formează un nou individ.

Diferența dintre dezvoltarea postembrionară directă și cea indirectă

1. Direct - individul născut este asemănător cu părinții săi, diferă de aceștia doar prin mărime, indirect - individul la naștere nu este similar cu părinții săi biologici.
2. În dezvoltarea directă, metamorfoza este asociată cu stadiul de pupă, în dezvoltarea indirectă este absentă.

În timp, viața este organizată ca o succesiune de generații de organisme. Organismele fiecărei generații desfășoară un proces natural de dezvoltare sau un ciclu de viață. Cel mai demonstrativ ciclu de viață este al plantelor și animalelor multicelulare care se reproduc sexual, care începe cu o singură celulă - zigotul. Transformările celulelor formate ca urmare a diviziunii zigotului și descendenților acestuia care au loc într-o anumită succesiune* determină creșterea organismului, separarea celulelor din diferite domenii de specializare și părți care diferă ca structură și funcții, si in final, atingerea unei stari de maturitate. Un organism matur îndeplinește principala sarcină biologică - reproducerea indivizilor din generația următoare. Ulterior, organismul îmbătrânește, ceea ce se manifestă printr-o scădere a nivelului său de activitate vitală. Ciclul vieții se termină cu moartea. Ciclurile de viață ale unor eucariote și microorganisme unicelulare sunt adesea epuizate de ciclul celular. Complicația lor este asociată cu posibilitatea formării de chisturi sau spori și includerea stadiului de reproducere sexuală. Ciclul de viață al unor protozoare coloniale, cum ar fi Volvox, servește ca formă de tranziție între ciclurile organismelor unicelulare și multicelulare. Spre deosebire de organismele unicelulare, acestea au o selecție stabilă de linii celulare generative și somatice în dezvoltare, dar nu există o diversitate de specializări morfofuncționale ale celulelor somatice. În multe protozoare și organisme multicelulare inferioare, ciclurile sunt caracterizate printr-un grad ridicat de complexitate.

Un set de evenimente cronologice interconectate și deterministe care apar în mod natural în procesul de implementare de către organism ciclu de viață, sunt desemnate prin termenii „ontogeneză” sau „dezvoltare individuală”.

Cu dezvoltarea directă, perioada embrionară se încheie cu nașterea unei forme tinere care are plan general structuri, un ansamblu de organe și sisteme, caracteristice unei stări mature, dar caracterizate prin dimensiuni mai mici, imaturitatea funcțională și structurală a organelor și sistemelor. Acest tip de dezvoltare este caracteristic animalelor care depun ouă cu un conținut ridicat de gălbenuș.

Trăsături caracteristice tipului de dezvoltare mamifere placentare si omul. Este o variantă de dezvoltare directă, dar diferă prin aceea că imediat după sfârșitul perioadei embrionare după naștere, noul organism nu este capabil de un stil de viață independent, deoarece are nevoie de o nutriție specifică - secreția anumitor glande ale corpului mamei ( lapte).

Modificările dezvoltării individuale se manifestă la diferite niveluri de organizare a individului - genetică, molecular-biochimică, celulară, tisulară, organică, sistemică. Studiile individuale de dezvoltare sunt efectuate cu participarea specialiștilor din multe industrii stiinta biologica- geneticieni, biochimiști, morfologi, embriologi, biologi moleculari. Întărirea rolului studiilor interdisciplinare ale ontogenezei, apărute la începutul acestui secol, a dus la apariția unui domeniu independent de știință despre viețuitoare - biologia dezvoltării. Ea studiază bazele ereditare, moleculare, structurale, precum și mecanismele de reglare a modificărilor ontogenetice în toate etapele ciclului de viață al unui individ.

Baza procesului de dezvoltare individuală este informația ereditară primită de descendenți de la părinți. Este suficient, totuși, să comparăm, de exemplu, o persoană aflată în stadiul inițial, unicelular al ontogenezei și la vârsta adultă, pentru a ajunge la concluzia că în timpul dezvoltării crește cantitatea de informații reproduse în structurile și metabolismul corpului. Acest lucru este dovedit, în special, de mai multă varietate compuși chimici, distribuția lor nealeatorie în organe, prezența organelor în sine și multe altele pe care le observăm la un adult și nu se găsesc în zigot. Acumularea de informații în timpul dezvoltării este o caracteristică importantă a ontogenezei și indică natura sa sistemică. Informațiile ereditare primare ale zigotului joacă rolul instrucțiunilor, conform cărora, cu influența reglatoare activă a factorilor mediuÎntr-un organism în curs de dezvoltare, moleculele și structurile cu diferite niveluri de complexitate sunt formate în mod constant și interacționează în mod natural unele cu altele. Ținând cont de această remarcă, ontogeneza poate fi definită ca fiind procesul de implementare de către un descendent a informațiilor ereditare ale părinților în anumite condiții de mediu. Această definiție subliniază faptul că modelele genetice joacă un rol important în dezvoltarea individuală, dar nu epuizează întregul conținut al acesteia.

Pe lângă dezvoltarea embrionară, creșterea și îmbătrânirea, biologia dezvoltării studiază și mecanismele genetice moleculare, celulare și sistemice de regenerare - un set de procese care determină restaurarea structurilor uzate în timpul vieții corpului sau pierdute din cauza rănilor.

Ontogeneza și periodizarea ei. Ontogeneza este un proces continuu de dezvoltare a unui individ. Cu toate acestea, pentru comoditatea studiului și, de asemenea, datorită faptului că în anumite etape există o schimbare a mecanismelor moleculare, celulare și sistemice predominante și a naturii relației organismului cu mediul, ontogeneza organismelor multicelulare este împărțit în perioade și etape. Au fost propuse mai multe scheme de periodizare a dezvoltării individuale. În conformitate cu una dintre ele, care este larg răspândită, se disting perioadele embrionare și postembrionare. La animalele placentare și la oameni, se disting perioadele prenatale (antenatale) și postnatale (postnatale). Primul acoperă dezvoltarea înainte de nașterea individului și are loc sub acoperirea membranelor ouălor și în placentare din corpul matern. În această perioadă, factorii de mediu au un efect indirect asupra organismului în curs de dezvoltare. După naștere, odată cu începutul perioadei postnatale, condițiile de existență ale organismului se modifică fundamental. El începe viata independenta, intrând în interacţiune directă cu mediul.

Perioadele numite ale ontogenezei sunt împărțite în etape care diferă prin conținutul specific al modificărilor. La animalele care se reproduc sexual, perioada embrionară este reprezentată de următoarele etape: unicelular (zigot), clivaj (formarea unui embrion de blastula cu un singur strat), gastrulația (formarea unui embrion cu trei straturi), histo- și organogeneza (formarea a țesuturilor și organelor). În primele 8 săptămâni, corpul uman în curs de dezvoltare este numit embrion sau făt, ceea ce corespunde trecerii acestuia prin stadiul embrionar. Din a 9-a săptămână începe stadiul de dezvoltare fetală. Corpul capătă forme exterioare caracteristice, iar organele sunt separate în el. În acest stadiu se numește făt.

În perioada postnatală, cu tip drept dezvoltarea se împarte în ontogeneză postnatală timpurie și târzie. În același timp, ontogeneza postnatală timpurie include perioada de viață înainte de dobândirea trăsăturilor de maturitate structurală, funcțională și reproductivă, iar ontogeneza postnatală târzie include perioada de viață corespunzătoare stării mature și îmbătrânirii organismului. Diviziunea ulterioară este efectuată mai detaliat pentru oameni. Este justificat de rezultatele studiului fiziologia vârstei si medicina. Astfel, în ontogeneza postnatală timpurie a unei persoane, perioadele de neonatalitate, copilărie, preșcolar și varsta scolara, pubertate (pubertate). Identificarea lor contribuie la soluționarea optimă a problemelor practice în pediatrie, deoarece ontogeneza postnatală timpurie se caracterizează printr-o schimbare relativ rapidă a indicatorilor funcționali ai diferitelor organe și sisteme ale corpului. În consecință, cerințele pentru natura nutriției, regimul igienic, precum și rezistența în raport cu temperatura, stresul fizic și emoțional se modifică.

Schema de periodizare a ontogenezei, la care vom adera în viitor, decurge din esența mecanismelor genetice ale dezvoltării individuale, care este considerată ca un proces de implementare a informațiilor ereditare, care determină atingerea unei stări de maturitate și participarea organismului la reproducere. În această schemă, care reflectă modelele biologice generale, se disting perioadele pre-reproductive, mature (reproductive active) și post-reproductive. Prima dintre ele, începând din momentul formării zigotului, se limitează la atingerea maturității sexuale și poate fi numită și perioada de dezvoltare a fenotipului definitiv, a doua - perioada de funcționare stabilă a organelor și sistemelor, a treia - perioada de îmbătrânire a organismului. Unul dintre principalele criterii de identificare a perioadelor conform schemei date este participarea organismului la reproducere, ceea ce creează dificultăți în stabilirea limitelor exacte ale perioadelor. În special, la mamifere și oameni, starea de maturitate sexuală este adesea atinsă de organismul în curs de dezvoltare înainte ca acesta să aibă oportunitatea de a participa activ la reproducere. Perioadele reproductive și post-reproductive ale ontogenezei unei femei se disting destul de clar (menopauză). Un bărbat în vârstă își păstrează capacitatea de a se reproduce, dar activitatea lui în acest sens scade. În consecință, ponderea participării la formarea fondului genetic al următoarei generații scade. În vigoare esenta sociala criteriul biologic de maturitate utilizat în schema luată în considerare, în raport cu o persoană, este completat cu indicatori ai eficienței învățării, activitatea muncii, activitate creativă a oamenilor la diferite perioade de vârstă.

Perioada pre-reproductivă include dezvoltarea embrionară și ontogeneza postnatală timpurie, distinse după prima schemă de periodizare. Deşi actul naşterii schimbă fundamental natura relaţiei dintre organism şi mediu extern, în perioada postnatală timpurie în comparație cu perioada embrionară, se păstrează direcția principală de dezvoltare. În special, procesele de morfogeneză continuă, creșterea organismului continuă, apar modificări în compoziția celulară și relațiile interțesuturilor în diferite organe. Cu toate acestea, dacă în perioada embrionară domină procesele formative, atunci în ontogeneza postnatală timpurie aceste procese sunt înlocuite cu forme obișnuite de activitate a vieții caracteristice fiecărui organ la vârsta adultă.

ÎN în ultima vreme Există motive pentru identificarea unei perioade preembrionare (pre-embrionare) în dezvoltarea individuală, care corespunde gametogenezei. Această separare este justificată de faptul că, pe lângă producerea de material nutritiv al embrionului de gălbenuș în oogeneză, unele macromolecule importante din punct de vedere biologic sunt sintetizate și stocate în citoplasma ovocitelor înainte de debutul dezvoltării, de exemplu, ARN-ul mesager care controlează. stadii incipiente embriogeneza.

DEZVOLTAREA DIRECTA SI INDIRECTA A ORGANISMELOR

Dezvoltarea directă are loc fără transformare. În acest caz, organismul nou-născut diferă de adult doar prin dimensiunea, proporțiile și subdezvoltarea unor organe. Această dezvoltare este observată la o serie de insecte, pești, reptile, păsări și mamifere. Deci, din ouăle unui pește iese un alevin, asemănător cu un individ adult, dar care diferă de acesta în dimensiune, subdezvoltarea solzilor și înotătorilor, iar o persoană dă naștere. copil mic care nu poate merge, vorbi etc.

La insecte, cum ar fi lăcustele, lăcustele și afidele, oul eclozează într-o larvă asemănătoare unui adult care crește, mupește și se dezvoltă într-o insectă adultă sau adult.

În timpul dezvoltării și transformării dintr-un ou, apare o larvă care este complet diferită de organismul adult. O astfel de dezvoltare se numește indirectă sau dezvoltare cu metamorfoză, adică. transformarea treptată a organismului în adult. Larvele cresc și se hrănesc, dar în cele mai multe cazuri nu sunt capabile de reproducere. Dezvoltarea cu transformare este caracteristică unui număr de insecte și amfibieni. La insecte, în timpul dezvoltării cu transformare completă, un individ trece prin mai multe etape succesive, care diferă unul de celălalt prin stilul de viață și modelul de hrănire. De exemplu, la gândacul de mai, o omidă iese dintr-un ou, care are o formă de corp asemănătoare unui vierme. Omida apoi, după mai multe moarte, se transformă într-o pupă, un stadiu staționar. Pupa nu se hrănește, dar se dezvoltă după ceva timp într-o insectă adultă.

Metodele de obținere a hranei sunt diferite pentru o omidă și un gândac adult. Omida se hrănește cu părțile subterane ale plantelor, iar gândacul se hrănește cu frunze. La unele specii, adulții nu se hrănesc deloc, dar încep imediat să se reproducă.

Printre vertebrate, dezvoltarea cu metamorfoză are loc la amfibieni. Din ou iese o larvă - un mormoloc. În exterior, seamănă cu un pui de pește, respiră prin branhii și se mișcă cu ajutorul aripioarelor. După ceva timp, membrele i se formează, plămânii i se dezvoltă, iar coada îi dispare. La două luni după ce a ieșit din ou, mormolocul se dezvoltă într-o broască adultă. Cu toate acestea, unii amfibieni se dezvoltă cu metamorfoză incompletă, cum ar fi axoloții. Larvele lor sunt suficiente dimensiuni mari Ei trăiesc în apă, au membre cu cinci degete, respiră prin branhii și sunt capabili de reproducere.

1) Direct- copilul este asemanator cu parintele, doar ca dimensiuni mai mici si unele organe (mamifere, pasari) sunt subdezvoltate.

2) Indirect(cu transformare, cu metamorfoză) - copilul (larva) este foarte diferit de părinte (broaște, insecte).

Odată cu dezvoltarea indirectă, competiția dintre copii și adulți este redusă, deoarece aceștia trăiesc în locuri diferite și mănâncă alimente diferite.

La toate insectele, dezvoltarea este indirectă, transformarea poate fi completă sau incompletă.

Complet: dintr-un ou se dezvoltă o larvă, se hrănește, crește, apoi se transformă într-o pupă de odihnă, în interiorul căreia are loc o restructurare completă a tuturor organelor, iar din pupă iese o insectă adultă (imago). Caracteristic pentru fluturi, gândaci, țânțari.

Incomplet: Nu există stadiu de pupă. Caracteristic lăcustelor, gândacilor, libelulelor.

Teste

1. Este tipic pentru gandaci
A) dezvoltare indirectă cu transformare incompletă
B) dezvoltare indirectă cu transformare completă
B) dezvoltare directă cu transformare incompletă
D) dezvoltare directă cu transformare completă

2. Este tipic pentru tantari
A) dezvoltare indirectă cu transformare incompletă
B) dezvoltare indirectă cu transformare completă
B) dezvoltare directă cu transformare incompletă
D) dezvoltare directă cu transformare completă

3. Dezvoltarea directă este caracteristică
1) broaște; 2) insecte; 3) mamifere; 4) păsări
A) 12
B) 23
B) 34
D) 14

4. Dezvoltarea indirectă este tipică pentru
1) broaște; 2) insecte; 3) mamifere; 4) păsări
A) 12
B) 23
B) 34
D) 14

5. Transformarea completă este caracteristică
1) fluturi, 2) gândaci, 3) țânțari, 4) lăcuste, 5) gândaci, 6) libelule
A) 12
B) 34
B) 56
D) 25

6. Transformarea incompletă este tipică pentru
1) fluturi, 2) gândaci, 3) țânțari, 4) lăcuste, 5) gândaci, 6) libelule
A) 12
B) 34
B) 56
D) 25

Teste

99-1. Ce succesiune de etape ale dezvoltării individuale este tipică pentru animalul prezentat în imagine?

A) ou - insectă adultă
B) ou – larvă – insectă adultă
C) ou – larvă – pupă – insectă adultă
D) ou – pupă – larvă – insectă adultă

Răspuns

99-2. Lăcusta, spre deosebire de fluturele de varză,
A) respiră prin trahee
B) se dezvoltă cu transformare incompletă
B) are un sistem circulator deschis
D) are trei perechi de picioare

Răspuns

99-3. Ce succesiune de etape ale dezvoltării individuale este caracteristică unui fluture?
A) spermatozoizi – larvă – pupă – animal adult
B) blastula – zigot – pupă – animal adult
C) ou – larvă – animal adult
D) ou – larvă – pupă – animal adult

Răspuns

99-4. Sunt corecte judecățile despre dezvoltarea insectelor?
1. In dezvoltarea postembrionara, insectele cu transformare completa trec prin stadiile de dezvoltare: larva > pupa > insecta adulta.
2. Mâncare diferită larvele și adulții unei anumite specii de insecte elimină competiția dintre ele.
A) doar 1 este corect
B) doar 2 este corect
C) ambele afirmații sunt corecte
D) ambele hotărâri sunt incorecte

Răspuns

99-5. Care dintre următoarele insecte se dezvoltă cu metamorfoză incompletă?
A) Coleoptere
B) Diptere
B) Lepidoptere
D) Ortoptere

Răspuns

99-6. Ce succesiune de etape ale dezvoltării individuale este caracteristică fluturelui alb de varză?
A) ou > fluture
B) ou > fluture > larvă
B) ou > larva > pupa > fluture
D) ou > pupa > larva > fluture

Răspuns

99-7. Insectele cu metamorfoză completă includ
A) lăcuste
B) afidele
B) lăcustă
D) fluture de varză

Răspuns

99-8. Care dintre următoarele insecte se dezvoltă cu metamorfoză completă?
A) Diptere
B) Ortoptere
B) Homoptere
D) Hemiptere

Răspuns

99-9. Care dintre următoarele insecte este caracterizată de stadiul de pupă?
A) miere de albine
B) lăcuste
B) libelula
D) mantis rugător

Răspuns

99-10. Sunt corecte judecățile despre dezvoltarea insectelor?
1. Pupa este o etapă de odihnă în dezvoltarea insectelor, deoarece nu se hrănește, nu se mișcă și nu se dezvoltă.
2. La insectele cu metamorfoză completă, larva arată ca un animal adult.
A) doar 1 este corect
B) doar 2 este corect
C) ambele afirmații sunt corecte
D) ambele hotărâri sunt incorecte