Индивидуальное развитие организмов

Индивидуальное
развитие организмов
Словарь
 Онтогенез (от греч. «онтос» – сущее и
«генезис» – возникновение,
происхождение), или индивидуальное
развитие – период жизни особи с момента
слияния сперматозоида с яйцеклеткой и
образования зиготы до гибели организма.
Онтогенез у одноклеточных организмов
 В возникших при делении
материнской клетки двух
дочерних особей происходит не
просто пополнение половинного
набора органелл до исходного
состояния, но и разрушение
органоидов материнского
происхождения и замена их на
вновь образованные.
 В ходе онтогенеза одноклеточные
организмы растут, у них
наблюдаются изменения в синтезе
белков, меняется
чувствительность к различным
факторам среды.
Периоды онтогенеза у животных
Эмбриональный
Постэмбриональный
Словарь
 Эмбриональный период - от образования зиготы до
рождения или выхода зародыша из яйцевых
оболочек.
 Постэмбриональный период - от выхода из яйцевых
оболочек, или рождения, до смерти организма.
 Относительная продолжительность различных
периодов онтогенеза у разных видов может быть
различна. У млекопитающих наиболее
продолжителен период, когда организм находится
во взрослом состоянии. У насекомых эта стадия –
самая короткая.
Возникновение эмбриологии
 Эмбриология ( от греч.
«эмбрион» – зародыш и
«логос» – учение) – в узком
смысле – наука о
зародышевом развитии, в
широком смысле – наука об
индивидуальном развитии
организмов (онтогенезе).
 Основатель эмбриологии К.
Бэр.
 В 1828 г. он опубликовал
«Историю развития
животных», в которой
описал развитие зародышей
птиц и млекопитающих.
Эмбриональное развитие хордовых
 При половом размножении развитие начинается с зиготы.
В развитии хордовых можно выделить следующие стадии:
 Дробление
 Бластула
 Гаструла
 Нейрула
 Гисто- и органогенез
Дробление
 Ряд последовательных
митотических делений, в результате
которых цитоплазма яйца
разделяется на многочисленные,
содержащие ядра клетки меньшего
размера. В результате дробления
образуются клетки, которые
называют бластомерами. Дробление
у представителей разных групп
животных имеет свои особенности,
однако завершается оно
образованием близкой по строению
структурой – бластулой.
Бластула
 Однослойный зародыш.
 Состоит из слоя клеток,
отграничивающих
первичную полость тела,
которая заполнена
жидкостью.
 По размерам бластула не
отличается от зиготы, т.к.
клетки не растут, а, наоборот,
уменьшаются после каждого
деления.
Гаструла
 Гаструляция (образование
зародышевых листков).
 Интенсивные перемещения
отдельных клеток и клеточных
масс. В результате образуется
двухслойный, а затем трехслойный
зародыш – гаструла.
 Первоначально образуются
эктодерма и энтодерма, а позже
между ними – мезодерма. При
образовании мезодермы происходит
образование вторичной полости
тела.
Нейрула
 Нейруляция (образование
комплекса осевых органов:
нервная трубка, хорда,
кишечная трубка и
мезодерма).
 Зародыш на стадии
нейруляции называется
нейрулой.
Гисто- и органогенез
 Из эктодермы развиваются нервная
система, эпидермис и его производные
(перо, волосы, ногти, когти, кожные
железы), органы зрения, слуха, обоняния,
эпителий ротовой полости, эмаль зубов.
 Из мезодермы развиваются дерма, скелет,
кровеносная и лимфатическая системы;
поперечно-полосатая и гладкая
мускулатура, половая система.
 Из энтодермы развивается эпителий
кишечника и желудка, пищеварительные
железы, эпителий легких и воздухоносных
путей, передняя и средняя доли гипофиза,
щитовидная железа.
Постэмбриональное развитие
Прямое
с полным
превращением
Непрямое
(метаморфоз)
с неполным
превращением
Прямое развитие
 Из тела матери или яйца
выходит особь,
отличающаяся от взрослого
организма только меньшим
размером (птицы,
млекопитающие, пауки,
многие рыбы).
Непрямое развитие
 Из яйца выходит личинка, устроенная проще взрослого и иногда
сильно отличающаяся от него. Как правило, она имеет
специальные личиночные органы, отсутствующие у взрослых
животных, и не способна к размножению. Часто личинка ведет иной
образ жизни, чем взрослое животное (насекомые, амфибии).
Развитие с неполным превращением
 Яйцо – личинка – взрослое насекомое (имаго).
 Прямокрылые, клопы, тараканы.
 Личинка похожа на взрослое насекомое, но
меньшего размера, не развиты крылья и половые
органы.
Развитие с полным превращением
 Яйцо – личинка – куколка – взрослое насекомое (имаго).
 Бабочки, жуки, мухи, пчелы.
 Личинка непохожа на взрослое насекомое, активно питается,
затем на стадии куколки происходит метаморфоз.
Постэмбриональное развитие животных
Этапы постэмбрионального
периода:
 дорепродуктивный
(интенсивный рост и
половое созревание);
 репродуктивный
(зрелость);
 пострепродуктивный
(старость).
Особенности роста животных
 Различают рост
неопределенный (всю
жизнь) и определенный
(ограниченный
возрастом).
 У многих животных рост
прекращается вскоре
после завершения
полового созревания.
 В старческом периоде
происходит некоторое
уменьшение размеров
тела.
Средняя продолжительность
жизни (лет)
Наибольшая продолжительность
жизни (лет)
5-7
18
Речной рак
5
20
Дождевой червь
5
20
Щука
15
свыше 100
Исполинская черепаха
40-50
свыше 100
Крупные змеи
10-12
35
Крокодил
до 40
100
Совиные (совы, сипухи)
15
-
Какаду
20
-
Ворон
20
100
Человек
60-70
более 100
Шимпанзе
50-60
более 70
Бурозубка
до 1
2
5
18
Собака
10-12
34
Медведь
15-20
70
Кошка
10-12
20
Слон индийский
60
90
Жираф
12
25
Животные
Муравей
Летучая мышь
Периоды онтогенеза растений
эмбриональный
проростка
молодого растения
взрослого растения
старения растения










Растения - долгожители
Криптомерия японская, 7200 лет, Японские острова
Драконово дерево, 6000 лет, Канарские острова
Кипарис, 6000 лет, Юг Северной Америки
Сосна остистая, 4909 лет, Юг Северной Америки
Секвойядендрон гигантский, 4840 лет, Тихоокеанское
побережье Северной Америки
«Королевское» дерево из гинковых, 3000 лет,
Центральная и Восточная Азия
Кедр ливанский, 3000 лет, Полуостров Малая Азия
Тис ягодный, 3000 лет, Британские острова
Плодоносящая смоковница, 2300 лет, Остров ШриЛанка
Секвойя, 2200 лет, Тихоокеанское побережье Северной
Америки
Общие закономерности онтогенеза
 Закон зародышевого сходства К. Бэра: «Эмбрионы
обнаруживают, уже начиная с самых ранних
стадий, известное сходство в пределах типа».
Общие закономерности онтогенеза
 Биогенетический закон Э.
Геккеля и Ф. Мюллера (18641866): «Онтогенез есть
краткое и быстрое
повторение филогенеза,
каждый организм в своем
развитии повторяет стадии
развития предков».
 Образно говоря, всякое
животное во время своего
развития взбирается по
собственному родословному
дереву.
 Эмбрионы имеют сходство
не с взрослыми формами
предков, а с их зародышами.
Общие закономерности онтогенеза
 А.Н. Северцов доказал, что не
только развитие особи зависит
от развития вида (его истории),
но и развитие вида
определяется теми
наследственными признаками,
которые возникают в
онтогенезе еще на зародышевой
и личиночной стадиях.
 «Филогенез – ряд
последовательных онтогенезов,
прошедших испытание
отбором».
Зависимость развития организмов от
факторов среды
Определенная
температура
Состав воды
Содержание
кислорода и
углекислого газа
Действие гормонов
Зависимость развития организмов от
факторов среды
 У крокодилов и черепах
пол определяется
температурой, при
которой развиваются
яйца.
 У черепах самцы
вылупляются при
температуре не выше
+280С, самки – не выше
+320С.
 У крокодилов самцы –
при температуре выше
+340С, самки – при
+300С и ниже.
Используемые ресурсы










Стадии развития бабочки (от яйца до взрослой особи). Биология. Анатомия и физиология человека.
Мультимедийное учебное пособие нового образца. ЗАО «Просвещение – МЕДИА», 2003.
К. Бэр.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%8D%D1%80,_%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%BB_%D0%AD%
D1%80%D0%BD%D1%81%D1%82_%D1%84%D0%BE%D0%BD
Инфузория-туфелька., портреты Э. Геккеля, Северцова, амбистома. Учебное электронное издание
«Лабораторный практикум. Биология» 6-11 класс. Республиканский мультимедиа центр, 2004.
Дробление, бластула, гаструла, нейрула, органогенез, развитие лягушки, развитие собаки, закон
зародышевого сходства, фазы роста растения, температура, необходимая для прорастания семян.
Электронное учебное издание. Биология. Живой организм. 6 класс. Мультимедийное приложение к
учебнику Н.И. Сонина. ООО «Дрофа», 2006.
Этапы эмбрионального периода, кривые роста насекомых и человека. Полный интерактивный курс
«Открытая биология». ООО «Физикон», 2005.
Развитие птицы, крокодила. детеныши млекопитающих. Электронное учебное издание. Биология.
Многообразие живых организмов. 7 класс. Мультимедийное приложение к учебнику В.Б. Захарова, Н.И.
Сонина, ООО "Дрофа", 2007.
Развитие саранчи. Библиотека электронных наглядных пособий. Биология 6-9 класс. ООО «Кирилл и
Мефодий», 2003.
Ф. Мюллер.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%8E%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80,_%D0%A4%D1%80%
D0%B8%D1%86
Вылупление черепахи и крокодила. Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Уроки биологии Кирилла и
Мефодия. Животные. 7 класс. ООО «Кирилл и Мефодий», 2005.
Продолжительность жизни некоторых животных. http://www.sci.aha.ru/ALL/e3.htm