Индивидуальное развитие организмов

Сделай свою wap-шпаргалку =) попробуй конструктор сайтов http://www.panweb.com/


От оплодотворенной яйцеклетки начинается индивидуальное развитие организмов ? онтогенез, которое заключается в постепенной реализации наследственной информации, полученной от родителей. Онтогенез включает весь период жизни особи от зиготы до смерти организма (жизненный цикл). За это время организмы проходят определенный путь развития, в котором различают два периода ? эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональное, или зародышевое, развитие охватывает промежуток времени от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения молодой особи у животных, а у растений ? до прорастания семян.

Эмбриональное развитие большинства многоклеточных животных проходит по единому плану и включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и органогенез. В результате семи - восьми последовательных митотических делений оплодотворенной яйцеклетки образуются многочисленные (128 и более) бластомеры. При делении дочерние клетки не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым последующим делением они становятся все меньше, поэтому процесс деления в этом случае носит название дробления.

У бедных желтком яиц происходит полное дробление, т.е. делится вся масса яйца (например, у ланцетника). В случае высокого содержания желтка наблюдается частичное дробление ? дробится только диск цитоплазмы с ядром, сам желток остается без изменений (головоногие молллюски, насекомые, костистые рыбы, пресмыкающиеся, птицы). В результате дробления образуется однослойный зародыш ? бластула. В типичном случае она напоминает собой полый шарик с эпителиепо-добной стенкой (бластодермой) из одного ряда мелких бласто-меров и центральной полостью (бластоцелем, или первичной полостью тела), заполненной жидкостью.

После дробления идет процесс гаструляции, который характеризуется перемещением части клеточного материала с поверхности бластулы во внутрь на места будущих органов. В ре зультате этих перемещений образуется гаструла - чашевидный зародыш, состоящий из двух слоев, или зародышевых листков: наружного ? эктодермы и внутреннего ? энтодермы. У ланцетника гаструла возникает путем впячивания бластодермы в полость бластоцеля. Внутренняя полость, называемая первичной кишкой, связана с внешней средой через отверстие, которое становится первичным ртом. Существуют и другие типы гаструляции.

Губки и кишечнополостные заканчивают свое развитие на стадии двух зародышевых листков. У всех остальных многоклеточных животных параллельно с гаструляцией или после ее завершения (у ланцетника) образуется еще и третий зародышевый листок ? мезодерма. Она формируется в виде эпителиального слоя из энтодермы и всегда расположена между экто-и энтодермой в первичной полости тела.

Во время гаструляции клетки дифференцируются, т.е. становятся различными как по биохимическому составу, так и по структуре. Биохимическая специализация клеток обеспечивается дифференцированной активностью их генов. Генетическая информация реализуется в конечном итоге через специфические белки, присутствие которых в клетке определяет, какие реакции будут в ней протекать, будет ли клетка подвижной или нет и др.

Дальнейшая дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию одних и тех же тканей и органов у подавляющего большинства животных мира, т.е. органогенезу.

Из эктодермы у позвоночных образуются нервная система, органы чувств, покровный эпителий с ее железами и производными структурами (хитин, известковые раковины, волосы, перья, когти, копыта и т.п.), у насекомых ? передняя и задняя кишка, трахейная система.

Из энтодермы формируются эпителий средней кишки с его придаточными железами (печень и поджелудочная железа у позвоночных, железы средней кишки у многих беспозвоночных, у хордовых ? жабры и их производные (легкие,, плавательный

пузырь и др., а также щитовидная железа); из мезодермы ? мышечная, соединительная, хрящевая и костная ткани, кровеносная система, почки, половые железы.

Одновременно с мезодермой из энтодермы образуется хорда ? гибкий скелетный тяж, расположенный у эмбрионов всех хордовых на спинной стороне. Впоследствии хорда у всех позвоночных замещается позвоночником и только у некоторых низших позвоночных ее остатки сохраняются между позвонками даже во взрослом состоянии.

Затем из эктодермы, расположенной над самой хордой, образуется нервная пластинка. В дальнейшем боковые края пластинки приподнимаются, а центральная ее часть опускается, образуя нервный желобок. Постепенно верхние края этих складок смыкаются, а желобок превращается в лежащую под эктодермой нервную трубку ? зачаток центральной нервной системы. Из энтодермы возникают хорда, мезодерма, кишечник и связанные с ним ткани и органы. Нервная трубка, хорда и кишечник создают осевой комплекс органов зародыша, который, определяет двустороннюю симметрию тела.

Зародыш животных развивается как единый организм, в котором все клетки, ткани и органы находятся в тесном взаимодействии. При этом один зачаток оказывает влияние на другой, в значительной мере определяя путь его развития. Кроме того, на темпы роста и развития зародыша воздействуют внутренние и внешние условия.

В постэмбриональном, или послезародышевом, периоде осуществляются формообразовательные процессы, определяемые прежде всего генотипом организма, а также факторами внешней среды.

Постэмбриональный период развития начинается с момента выхода организма из яйцевых оболочек или с момента рождения. Различают два способа постэмбрионального развития: прямое, когда рождающийся организм имеет все основные органы, свойственные взрослому животному (рыбы, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), и непрямое, когда эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, которая по внешним и внутренним признакам значительно отличается от взрослого организма (плоские и кольчатые черви, ракообразные, насекомые, земноводные).

Например, из яиц бабочек развиваются гусеницы, из яиц лягушки ? головастики, которые резко отличаются по строению, образу жизни и среде обитания от взрослых животных. Так, у головастика имеются жаберные щели, боковая линия, хвост, двухкамерное сердце, один, как и у рыб, круг кровообращения. Когда личинка достигает определенного уровня развития, происходит ее метаморфоз, в процессе которого вырабатываются признаки взрослого организма. При этом гусеница превращается сначала в куколку, затем в бабочку, а головастик ? в лягушку.

Наличие личиночной стадии в развитии земноводных обеспечивает им возможность жить в разной среде и использовать разные источники пищи: головастик живет в воде и питается растительной пищей, а лягушка ведет наземный образ жизни и питается животной пищей. Такое явление наблюдается и у многих насекомых. Смена среды обитания и, как следствие, смена образа жизни животного при переходе его от личиночной стадии к взрослому организму снижает интенсивность борьбы за существование внутри вида. Кроме того, у некоторых сидячих, малоподвижных или паразитических животных свободноживу-щие личинки способствуют расселению вида, расширению их ареала.

Индивидуальное развитие завершается старением и смертью. О механизме старения единой точки зрения пока нет. Ясно только одно, что при старении происходят значительные физиологические изменения, резкое снижение эффективности иммунной системы, что приводит к общему снижению жизненных процессов и устойчивости организма к заболеваниям, а потом и к смерти.