Индивидуальное развитие организмов

Вопрос 1. Что называют индивидуальным развитием организма?

Индивидуальным развитием организма или онтогенезом называют всю совокупность преобразований особи от возникновения до конца жизни. В клетке, с которой начинается онтогенез, заложена программа развития организма. Она реализуется путем взаимодействия ядра и цитоплазмы каждой клетки, а также клеток и тканей друг с другом.

У бактерий и одноклеточных эукариот онтогенез начинается в момент образования новой клетки в результате деления и заканчивается смертью или новым делением.

У многоклеточных организмов, размножающихся бесполым путем, онтогенез начинается с момента обособления клетки или группы клеток материнского организма.

У организмов, размножающихся половым путем, онтогенез начинается с момента оплодотворения и возникновения зиготы.

Вопрос 2. Перечислите периоды онтогенеза.

Вопрос 3. Какое развитие называют эмбриональным, а какое — постэмбриональным?

Онтогенез подразделяется на два периода. Первый из них — эмбриональный период длится с момента оплодотворения и до выхода из яйца или рождения. Опишем его стадии на примере ланцетника.

Дробление: яйцеклетка многократно и быстро делится митозом, интерфазы очень короткие; Бластула: образуется полый шар, состоящий из одного слоя клеток; на одном из полюсов шара клетки начинают делиться активнее, подготавливая следующую стадию; Гаструла: образуется в результате впячивания более активно делящегося полюса бластулы; ранняя гаструла представляет собой двухслойный зародыш; его наружный слой называется эктодерма, внутренний слой — энтодерма; полость гаструлы представляет собой будущую кишечную полость организма; поздняя гаструла — трехслойный зародыш: формируется у всех организмов при закладке третьего зародышевого листка — мезодермы, возникающей между эктодермой и энтодермой; Гисто — и органогенез: происходит развитие тканей и систем органов зародыша. Второй стадией онтогенеза является постэмбриональный период. Он длится от момента выхода из яйца и до смерти.

Вопрос 4. Какие существуют типы постэмбрионального развития организма? Приведите примеры.

Существует два типа постэмбрионального развития.

Непрямое развитие, или развитие с метаморфозом. Этот тип развития характеризуется тем, что родившаяся особь часто совсем не похожа на взрослый организм. По истечении некоторого времени она претерпевает метаморфоз — превращение во взрослую форму.

Непрямое развитие присуще амфибиям, насекомым и многим другим организмам.

Прямое развитие. При данном типе развития родившийся детеныш похож на взрослую особь. Прямое развитие бывает яйцекладное и внутриутробное. При яйцекладном развитии зародыш первый этап онтогенеза проводит в яйце, снабженном питательными веществами и защищенном оболочкой от окружающей среды.

Так развиваются, например, детеныши птиц, пресмыкающихся и яйцекладущих млекопитающих. При внутриутробном развитии рост эмбриона происходит внутри материнского организма. Все жизненные функции осуществляются путем взаимодействия с матерью через особый орган — плаценту, образованный тканями матки и зародышевыми оболочками детеныша.

Внутриутробный тип развития свойствен всем высшим млекопитающим, в том числе и человеку.

Вопрос 5. В чем заключается биологическое значение метаморфоза?

Метаморфоз дает возможность особям разного возраста не конкурировать за пищу. Например, головастики и лягушки, бабочки и гусеницы имеют разные источники пищи. Также наличие личиночной стадии часто увеличивает возможность расселения организмов.

Это особенно важно, если взрослые особи ведут малоподвижный образ жизни .

Вопрос 6. Расскажите о зародышевых листках.

Первые два зародышевых листка — эктодерма и энтодерма закладываются на стадии образования гаструлы из бластулы. Позднее у всех развивается третий зародышевый листок — мезодерма, которая располагается между эктодермой и энтодермой. Далее из трех зародышевых листков развиваются все органы эмбриона. Например, у человека из эктодермы формируются нервная система, кожные железы, эмаль зубов, волосы, ногти, наружный эпителий.

Из энтодермы — ткани, выстилающие кишечник и дыхательные пути, легкие, печень, поджелудочная железа. Из мезодермы образуются мышцы, хрящевой и костный скелет, органы выделительной, эндокринной, половой и кровеносной систем.

Вопрос 7. Что такое дифференцировка клеток? Как она осуществляется в процессе эмбрионального развития?

Дифференцировка — это процесс превращения неспециализированных зародышевых клеток в различные клетки организма, отличающиеся по строению и выполняющие определенные функции. Дифференцировка начинается не сразу, а на определенной стадии развития и осуществляется путем взаимодействия зародышевых листков и зачатков органов .

Некоторые клетки даже у взрослого организма остаются не до конца дифференцированными. Такие клетки называют стволовыми. У человека они находятся, например, в красном костном мозге. В настоящее время активно исследуется возможность использования стволовых клеток для лечения многих заболеваний, восстановления органов после травм и т. д.

Вопрос 8. Охарактеризуйте понятие «рост». Что такое определенный рост? Неопределенный рост?

Рост организма — это увеличение его размеров и массы. При типе роста, который называют определенным, организм, достигнув некоторого уровня зрелости, перестает наращивать размеры. Такой тип роста характерен для большинства животных. Если организм растет всю жизнь, то говорят о неопределенном типе роста.

Он свойствен растениям, рыбам, моллюскам, земноводным.