ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМОВ

Онтогенез, его особенности и периодизация

Онтогенез - это индивидуальное развитие особи от ее зарождения до смерти. Продолжительность онтогенеза у разных организмов различна (например, в секвойи более З тыс. Лет) и не зависит от уровня организации. Появление изменений в онтогенезе определяется генотипом. Индивидуальное развитие включает рост (количественные изменения) и дифференциацию клеток (качественные изменения) и осуществляется под влиянием многих факторов (например, условия среды, нервная, гуморальная регуляция и др.). У разных групп организмов онтогенез имеет свои особенности, которые зависят от уровня организации (у одноклеточных организмов совпадает с клеточным циклом), способов размножения (при вегетативном размножении онтогенез сводится к дифференциации клеток и органов многоклеточного зачатка, при бесполом размножении зарождения начинается с споры, при половом размножении исходной стадией является зигота).

Особенности онтогенеза растений и животных

растения

животные

Зародыш формируется из зародышевой образующей ткани

Зародыш формируется из зародышевых листков: екю-, эндо и мезодермы

В процессе гистогенеза формируются ткани: образующие основные, ведущие, механические и покровные

В процессе гистогенеза формируются ткани: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная

Сформирован зародыш имеет зачаточные органы - корешок и побег

Сформирован зародыш имеет органы, присущие взрослым особям

Периодизация онтогенеза многоклеточных организмов

У животных (на примере хордовых животных)

У растений (на примере покоритонасинних)

1. Эмбриональный период

1. Дробление.

2. Гаструляция: а) формирование экто- и энтодермы; б) формирование мезодермы.

3. Гистогенез и органогенез

1. Эмбриональный период

1. Выработка зародышевой меристемы.

2. Образование зародышевого корешка и побега.

3. Формирование семена

ИИ. постэмбриональное период

1. неполовозрелых период.

2. Период полового созревания.

3. Период половой зрелости.

4. Период старения.

5. Смерть

II. постэмбриональное период

1. Период проростка.

2. Период молодости.

3. Период зрелости.

4. Период старения.

5. Смерть

Зачаточный (эмбриональный) этап и его периоды у животных

Эмбриональный этап - это время, когда новый организм развивается внутри материнского организма или внутри яйца. Завершается эмбриогенез рождением (вылуплением, прорастанием). Начинается зародышевый период после оплодотворения или активации яйцеклетки при партеногенезе и осуществляется внутри материнского организма, яйца, семена. Завершается эмбриональное развитие рождением (млекопитающие), выходом из оболочек яйца (птицы, пресмыкающиеся), прорастанием (семенные растения). Основными этапами эмбрионального периода является дробление, гаструляция, гистогенез и органогенез.

Дробление - ряд последовательных митотических делений зиготы, который заканчивается образованием однослойной стадии - бластулы . Количество клеток увеличивается в результате митоза, но интерфаза очень короткая и бластомеры не растут. Особенности дробления у разных групп организмов зависят от характера расположения и количества желтка, поэтому выделяют два типа дробления.

типы дробления

Полное (голобластичне) - зигота полностью делится на бластомеры, имеет небольшое количество желтка, который распределен равномерно

Неполное (меробластичне) - на бластомеры делится только часть зиготы, желтка в зиготе много и он занимает определенную ее часть

Гаструляция - это процесс формирования двухслойного зародыша - гаструлы. Рост клеток при гаструляции не происходит. На этом этапе образуются два или три слоя тела зародыша - зародышевые листки. В процессе гаструляции необходимо различать два этапа: а) образование экто- и энтодермы (формируется ранняя гаструла - двухслойный зародыш) б) образование мезодермы (формируется поздняя гаструла - трехслойный зародыш). На этапе гаструляции завершается эмбриогенез двухслойных животных (губки, кишечнополостные), мезодерма закладывается в зародышевом развитии трехслойных животных (начиная с плоских червей).

В разных организмов гаструла формируется различными путями. Выделяют следующие типы образования

Гистогенез и органогенез - образование тканей и органов. Осуществляются эти процессы вследствие дифференциации ( емнмкнення различий в строении и функциях клеток, тканей, органов). В гистогенезе растений участвуют инициальные клетки образовательных тканей, а в гистогенезе животных - стволовые, напивстовбурни и созревшие клетки. Большое значение при органогенеза играют межклеточные взаимодействия, влияние биологически активных веществ. Фазами гистогенеза и органогенеза (на примере ланцетника) является ненруляция - образование осевого комплекса органов (нервной трубки, хорды), формирование других органов - органы приобретают особенностей строения, присущих взрослым. Органогенез завершается в основном, на конец эмбрионального периода развития, однако дифференцировки и осложнения органов продолжается и в постембриогенези.

Зародышевые листки и закладки органов

зародышевые листки

Ткани, органы и системы органов, которые возникают

эктодерма

Нервная ткань, органы чувств, эпидермис кожи, кожные железы, передняя и задняя кишка, наружные жабры и др.

энтодерма

Хорда, плавательный пузырь, пищеварительные железы, легкие, внутренние жабры и др.

мезодерма

Скелет, мышцы, кровеносная система, половая и выделительная системы, дерма кожи, перикард и др.

В процессе эмбрионального развития одни ткани или органы влияют на развитие других, расположенных рядом. Это влияние осуществляется путем сложных биохимических воздействий одних частей зародыша на другие. Это явление получило название эмбриональной индукции.

Эмбриональная индукция - явление взаимодействия между частями зародыша во время эмбриогенеза, при которой одна из них определяет направление развития соседней. Осуществляется за счет взаимодействия частей зародыша, которая обеспечивает согласованное по месту и времени формирования отдельных частей зародыша и организма в целом. Часть зародыша, которая определяет направление развития остальной части, с которой она реагирует, называется индуктором. Происходит при непосредственном контакте клеток между собой или путем передачи индуцирующего действия через химические соединения, обладающие свойствами низко-молекулярных белков. Для ее осуществления необходимо, чтобы клетки, которые подлежат действия индуктора, владели соответствующей компетенцией. Эмбриональная индукция может происходить только на очень ранних этапах гаструляции.

Зародышевые ( провизорные ) органы

Провизорные органы - органы, существующие только у зародышей и личинок многоклеточных животных и исчезают при формировании взрослого организма. Выполняют важные жизненные функции до начала функционирования органов, характерных для взрослого организма. К провизорных органов относят брюшные конечности и жабры личинок насекомых, жабры и хвост головастика и тому подобное. У многих животных зародышевые органы является приспособлением к новым условиям жизни, как зародышевые оболочки. Зародышевые оболочки - оболочки, окружающие зародыш животных и человека. В отличие от оболочек яйцеклетки, образующиеся при зародышевого развития из клеток самого зародыша. К ним относятся амнион, желточный мешок, аллантоис, хорион.

Для всех животных с неличинковим типу развития, яйца которых богатые желтком (рыбы, пресмыкающиеся, птицы), свойственный желточный мешок. В стенки желточного мешка врастают кровеносные сосуды, которые образуют по всей поверхности желтка густую капиллярную сетку. Клетки стенки желточного мешка выделяют ферменты, которые расщепляют питательные вещества желтка, поступающих в кровеносные капилляры и далее в зародыш. Желточный мешок - это также первый кроветворных органов зародыша.

В самом деле наземных животных зародыши развиваются в специальных оболочках. Это, прежде всего амнион, который наполнен жидкостью. Амнион осуществляет функции обмена и защиты от высыхания и механических воздействий. Позвоночные, которые имеют амнион (пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие), объединяются в группу высших позвоночных, или амниот. Низшие же позвоночные, которые не имеют амниона (круглоротые, рыбы и земноводные), относятся к группе анамний.

Эмбриональное развитие и анамний, и амниот происходит в водной среде, но разница в том, что анамнии развиваются в окружающей водной среде, а амниоты должны образовывать оболочку, которая герметично закрывает полость с амниотической жидкостью, где проходит развитие этих животных. Но одна зародышевая оболочка не может обеспечить все условия для развития зародыша, и поэтому у амниот формируются еще и другие временные ( провизорные ) органы, такие как аллантоис, серозная оболочка, желточный мешок. У пресмыкающихся и птиц является аллантоис (функция эмбриональных органов питания, дыхания и выделения) и серозная оболочка (выделение жидкости и защита). А в плацентарных млекопитающих, развитие которых происходит в материнском организме, образуются еще дополнительно провизорные органы, такие как пуповина и плацента, которые обеспечивают связь плода с материнским организмом.

У млекопитающих и человека яйцеклетка бедна желток, поэтому зародышевые оболочки имеют свои особенности. Желточный мешок не развивается. Аллантоис также не развит. Зачаток его входит в новый орган - пупочного канатика. Функцию внешней зародышевой оболочки выполняет хорион, или ворсинчатая оболочка. Место наибольшего ветвления ворсинок хориона и наиболее тесного их контакта со слизистой оболочкой матки называется плацентой (детским местом).

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >