Как поступить
в Онлайн-школу №1 и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Рост и развитие организмов

Биология развития

Рост и развитие организмов

 

Разминка

  • Что такое рост и развитие?
  • Какие стадии индивидуального развития проходят живые организмы?

План урока

  • Общая характеристика онтогенеза
  • Эмбриональный период развития
  • Периоды постэмбрионального развития

Цели урока

  • Уметь: объяснять сущность понятий «рост» и «развитие», сравнивать понятия рост и развитие, различать и сравнивать непрямой и прямой типы развития, характеризовать эмбриональный период онтогенеза.
  • Знать: основные признаки эмбрионального и постэмбрионального периодов онтогенеза.

 

Общая характеристика онтогенеза

 

Способность к росту и развитию — одно из главных свойств живых организмов.


Рост организма — это постепенное увеличение его массы и размера, изменение формы и строения тела в результате увеличения количества клеток, их размеров.


Но рост почти всегда сопровождается биохимическими и физиологическими изменениями в клетках, их усложнением. Возрастание сложности органов и организма, улучшение его приспособленности к условиям окружающей среды можно назвать развитием .

 

Существует два основных типа роста — ограниченный и неограниченный

 

Так, например, у однолетних растений весь жизненный цикл занимает меньше года: растение растёт, размножается, стареет и погибает. 

 

Неограниченный рост свойственен древесным многолетним растениям, они растут до самой своей гибели. Неограниченный рост характерен также для грибов, а вот у большинства животных рост ограниченный .

 

Развитие любого организма с момента его возникновения (с момента оплодотворения) и до смерти называют онтогенезом. У одноклеточных организмов онтогенез начинается с момента деления материнской клетки, а заканчивается гибелью клетки или её делением.


Онтогенез  — индивидуальное развитие организма от начала существования до конца жизни.


В онтогенезе животных выделяют два периода.

 

 

Эмбриональный период развития

 

Эмбриональное (зародышевое)  развитие охватывает процессы от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения и у большинства животных включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и органогенез.


Дробление  — это семь-восемь последовательных митотических делений зиготы.


При дроблении дочерние клетки ( бластомеры ) не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым следующим делением их размеры уменьшаются.

Рис.1. Дробление зиготы Рис.1. Дробление зиготы

Яйцеклетки с небольшим запасом питательных веществ делятся полностью, т. е. происходит полное дробление. Если яйцеклетка содержит большое количество желтка, то наблюдается частичное дробление — делится только диск цитоплазмы с ядром, а сам желток остаётся без изменений (например, у птиц).

Рис.2. Бластула Рис.2. Бластула

 

Завершается дробление образованием однослойного многоклеточного зародыша — бластулы.


Бластула  — это шарообразный зародыш, стенка которого — бластодерма — образована одним слоем клеток, а внутри — полость, бластоцель .


После дробления идёт процесс гаструляции, который характеризуется перемещением части клеточного материала с поверхности бластулы внутрь, на места будущих органов. В результате этих перемещений образуется гаструла.


Гаструла  — двухслойный зародыш, состоящий из двух зародышевых листков: наружного ( эктодермы ) и внутреннего ( энтодермы ).


Рис.3. Гаструла Рис.3. Гаструла

У ланцетника гаструла возникает путём впячивания бластодермы в полость бластоцеля.

 

Внутренняя полость гаструлы называется  первичной кишкой . Её связывает с внешней средой отверстие ( бластопор ), которое становится  первичным ртом .

На стадии двух зародышевых листков заканчивается развитие губок и кишечнополостных.

 

У всех остальных животных развитие продолжается, и образуется третий зародышевый листок — мезодерма . Она формируется из энтодермы и всегда расположена между экто- и энтодермой в первичной полости тела.

 

Дальнейшая дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию тканей и органов, т. е. к  гисто-  и  органогенезу .

 

Из энтодермы образуется хорда. Впоследствии хорда у позвоночных замещается позвоночником, и только у некоторых животных (например, у хрящевых рыб) её остатки сохраняются в течение всей жизни.


Хорда  — внутренний скелет в виде гибкого тяжа, расположенный на спинной стороне.


Из эктодермы, расположенной над самой хордой, выделяется нервная пластинка. Затем края пластинки поднимаются и смыкаются. Образуется  нервная трубка  — зачаток центральной нервной системы. Формируется  нейрула .

 

Нервная трубка, хорда и кишечник создают осевой комплекс органов зародыша, который определяет двустороннюю симметрию тела.

 

Ткани и органы развиваются одинаково у всех трёхслойных животных.

Рис.4. Нейрула Рис.4. Нейрула

Из  эктодермы  у позвоночных животных образуется нервная система, органы чувств, покровный эпителий с его железами и производными структурами (волосы, перья, копыта, когти и т. п.).

 

Из  энтодермы  формируются органы пищеварительной и дыхательной системы: эпителий средней кишки, печень и поджелудочная железа, жабры, лёгкие, плавательный пузырь, а также щитовидная железа.

 

Из  мезодермы  образуются мышечная ткань, все виды соединительной ткани (например, дерма кожи, тела позвонков), кровеносная система, органы выделения, половые железы.

Зародыш развивается как единый организм, в котором все клетки, ткани и органы находятся в тесном взаимодействии.

 

У животных выделяют три типа онтогенеза: личиночный, яйцекладный и внутриутробный.
 

Личиночный тип  развития распространён у насекомых, амфибий и некоторых других животных. Яйцеклетки этих животных содержат мало желтка; из их яиц появляются личинки.

 

При  непрямом развитии  появившийся на свет организм ( личинка ) по строению и образу жизни отличается от взрослых особей. Для того чтобы личинка стала взрослой, требуется перестройка её организма — превращение, или метаморфоз.


Метаморфоз  — быстрое изменение, которое происходит при переходе от личиночной стадии к взрослой форме.


Это процесс постэмбрионального созревания, который характерен для многих групп животных: большинства беспозвоночных (плоских червей, насекомых, двустворчатых моллюсков и т. д.), а также для рыб и земноводных.

 

Непрямое развитие насекомых бывает с полным превращением (с полным метаморфозом) и с неполным превращением (с неполным метаморфозом).

 

Рис.5. Развитие с полным превращением бабочки Рис.5. Развитие с полным превращением бабочки

При развитии с полным превращением  из яйца появляется личинка, которая питается, растёт, затем превращается в куколку . Внутри неподвижной куколки происходит полная перестройка всех органов. Из куколки выходит взрослое насекомое ( имаго ).

 

Полное превращение характерно для чешуекрылых (бабочек), жесткокрылых (жуков), двукрылых (мух и комаров), перепончатокрылых (пчёл, ос, шмелей) и т. п.

У малоподвижных, прикреплённых и паразитических видов свободноживущие личинки способствуют расселению вида и расширению ареала. Это позволяет избежать перенаселения и ослабляет внутривидовую конкуренцию за пищу и другие ресурсы.

Рис.6. Развитие с неполным превращением Рис.6. Развитие с неполным превращением

 

 

Развитие с неполным превращением  происходит, когда отсутствует стадия куколки. Личинка в процессе линек постепенно превращается в имаго. Неполное превращение характерно для тараканов, полужесткокрылых (клопов), прямокрылых, стрекоз.

 

Рис.7. Детёныш черепахи Рис.7. Детёныш черепахи

 

 

Яйцекладный тип  индивидуального развития встречается у пресмыкающихся, птиц и первозверей (утконоса и ехидны). Яйцеклетка у них содержит большой запас питательных веществ, зародыш развивается в яйце. Стадии личинки у таких животных нет.

 

Рис. 8. Слонёнок в матке Рис. 8. Слонёнок в матке

Внутриутробный тип  онтогенеза наблюдается у большинства млекопитающих, в том числе у человека. В этом случае развитие зародыша происходит в материнском организме. Организм матери обеспечивает все потребности растущего эмбриона (дыхание, питание, выделение) через специальный орган —  плаценту . Внутриутробное развитие заканчивается процессом рождения.

 

 

Периоды постэмбрионального развития

 

Постэмбриональное развитие животных подразделяется на три периода: ювенильный, период зрелости и период старения.

 

Ювенильный период  характеризуется продолжением начавшегося ещё в эмбриональной жизни органогенеза и увеличением размеров тела. К началу этого периода все органы развиты до такой степени, что молодое животное может существовать и развиваться в окружающей среде. Выполняют свои функции нервная, кровеносная и выделительная системы.

 

С выходом организма из зародышевых оболочек начинают функционировать органы дыхания, пищеварительная система и органы чувств.  В течение ювенильного периода окончательно складываются видовые и индивидуальные особенности организма и особь достигает характерных для вида размеров.

 

Позже других органов развивается половая система. Когда заканчивается её формирование, наступает второй этап постэмбрионального развития.

 

В течение  периода зрелости  происходит размножение. Продолжительность этого периода у различных видов животных разная. У некоторых видов он длится лишь несколько суток, у других — много лет.

 

Период старения  характеризуется замедлением обмена веществ и деградацией органов. Старение приводит к естественной смерти.

 

Для ювенильного периода характерно прямое или непрямое развитие.


Прямое развитие характерно для животных с яйцекладным и внутриутробным типом онтогенеза: млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, некоторых беспозвоночных  (малощетинковых червей, пауков и др.).

 

При прямом развитии на свет появляется особь, похожая на взрослую, но значительно меньших размеров. Её дальнейшее развитие сводится главным образом к росту и половому созреванию.


Контрольные вопросы

 

  1. Что такое онтогенез?
  2. Что происходит в эмбриональном периоде?
  3. Что такое бластула?
  4. Каково строение гаструлы?
  5. Чем отличается развитие с полным превращением от развития организма с неполным превращением?


Выводы

Отмечают два типа роста — неограниченный (грибы, древесные растения) и ограниченный (животные). Развитие организма от рождения до смерти — онтогенез. Онтогенез бывает прямым и непрямым, а у многоклеточных животных его подразделяют на два периода: эмбриональный и постэмбриональный. Эмбрион в своём развитии проходит ряд стадий: бластула, гаструла, нейрула. У подавляющего числа животных в зародыше формируются три зародышевых листка: эктодерма, энтодерма, мезодерма.

Наследственность и изменчивость – общие свойства живых организмов. Закономерности наследования признаков. Закономерности изменчивости. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Наследственная изменчивость

Генетика

  • Обучение грамоте. Письмо. Первая учебная тетрадь

    Русский язык

  • Язык и речь

    Русский язык

  • Числа от 1 до 100. Счёт десятками.

    Математика