Онтогенез: типи і характеристика

Онтогенез - це процес індивідуального розвитку різних організмів від початку існування до самого кінця життя. Цей термін був запропонований Е.Геккелем, німецьким вченим, у 1886 році. У статті ми коротко розглянемо онтогенез, типи його та їх специфіку у різних видів.

Онтогенез одно- і багатоклітинних

У найпростіших і бактерій він майже збігається з клітинним циклом. У цих організмів онтогенез починається з появи одноклітинного організму шляхом ділення материнської клітини. Завершується цей процес смертю, що настає в результаті несприятливих впливів, або ж черговим поділом.

Онтогенез багатоклітинних видів, які розмножуються безстатевим шляхом, починається з того, що від материнського організму відділяється група клітин (згадайте, наприклад, процес почкування гідри). Ділячись мітозом, ці клітини утворюють нову особину з усіма органами і системами. У видів, що розмножуються статевим шляхом, процес онтогенезу починається з запліднення яйцеклітини, після якого утворюється зігота, що є першою клітиною нової особини.

Онтогенез - це перетворення організму на дорослу особину?

Сподіваємося, ви правильно відповіли на це запитання, оскільки на початку статті розкривається цікаве нас поняття. І типи онтогенезу, і сам цей процес, як ви пам 'ятаєте, відносяться до всього життя організму. Їх не можна зводити до зростання особини до перетворення її на дорослу. Онтогенез - ланцюг найскладніших процесів, які протікають на всіх рівнях організму. Результатом їх є формування життєвих функцій, особливостей будови, властивих особинам цього виду, і здатності до розмноження. Онтогенез завершується процесами, які ведуть до старіння, а потім до смерті.

Наступні 2 основні періоди виділяють в онтогенезі - ембріональний і постембріональний. На першому з них у тварин утворюється ембріон. У нього формуються основні системи органів. Далі настає постембріональний період. Під час нього закінчуються формоутворювальні процеси, далі відбувається статеве дозрівання, потім - розмноження, старіння і, нарешті, смерть.

Реалізація спадкової інформації

Нова особина отримує з генами батьків свого роду інструкції, в яких зазначено, які зміни відбуватимуться в організмі для успішного проходження ним життєвого шляху. Отже, процес, який нас цікавить, - це реалізація спадкової інформації. Далі ми розглянемо більш детально онтогенез (типи та їх особливості).

Прямий і непрямий онтогенез

При прямому типі організм, що з 'явився на світ, в основних рисах схожий з дорослим, відсутня стадія метаморфозу. При непрямому типі з 'являється личинка, яка відрізняється за своєю внутрішньою і зовнішньою будовою від дорослого організму. Відрізняється вона і за способом пересування, характером харчування, а також має цілий ряд інших особливостей. Личинка перетворюється на дорослу особину в результаті метаморфозу. Він дає організмам великі переваги. Такий тип розвитку іноді називають личиночним. Прямий тип зустрічається у внутрішньоутробній і в неабиякій формі.

Розгляньмо більш детально кожен з них.

Непрямий онтогенез: типи, періоди

Він відзначається у безлічі видів безхребетних, а також у деяких хребетних (земноводні, змії). У процесі розвитку у них виділяється або одна, або кілька личиночних стадій. Її наявність обумовлена досить невеликими запасами жовтка, що містяться в яйцях даних тварин. Крім того, воно пояснюється необхідністю змінювати середовище проживання в процесі розвитку або розселятися видам, які ведуть паразитичний, малорухливий або сидячий спосіб життя.

Розвиток з повним і неповним перетворенням

Личинки, що з 'явилися на світ, живуть самостійно. Вони активно харчуються, розвиваються і ростуть. У них є ряд особливих тимчасових (провізорних) органів, які відсутні у дорослих особин. Личиночний (непрямий) тип розвитку буває з повним або неповним перетворенням. Цей поділ здійснюється на підставі особливостей метаморфозу, яким характеризується той чи інший онтогенез. Типи його потребують більш детального розгляду, тому розповімо про них детальніше.

Якщо мова йде про неповне перетворення, що з 'явилася на світ личинка з часом втрачає личиночні органи і отримує натомість постійні, які характерні для дорослих організмів (згадайте, наприклад, ковальців). Якщо розвиток здійснюється з повним перетворенням, то личинка спершу стає нерухомою лялькою. Потім з неї виходить доросла особина, яка дуже сильно відрізняється від личинки (згадайте метеликів).

Навіщо потрібні личинки

Зміст їхнього існування, можливо, полягає в тому, що вони використовують не таку їжу, як дорослі особини, завдяки чому розширюється харчова база даного виду. Можна порівняти, наприклад, харчування гусениць і метеликів (листя і нектар відповідно) або пуголовків і жаб (зоопланктон і комахи). Крім того, багато видів, перебуваючи в личиночній стадії, активно освоюють нові території. Личинки двостворчастих молюсків, наприклад, здатні до плавання, що не можна сказати про дорослих особин, які практично нерухомі.

Розвиток з метаморфозом у амфібій і риб

Типи розвитку (онтогенезу), що відбуваються з метаморфозом, характерні для таких хребетних, як амфібії та риби. Наприклад, з ікринки жаби формується пуголовка (личинка), яка за своєю будовою, середовищем проживання і способом життя сильно відрізняється від дорослих особин. У пуголовка є жабри, хвіст, орган бічної лінії, двокамерне серце. Як і у риб, у нього одне коло кровообігу. Коли личинка досягає певного рівня розвитку, відбувається її метаморфоз, в ході якого з 'являються ознаки, властиві дорослому організму. Саме так пуголовок з часом перетворюється на жабу.

У земноводних існування личиночної стадії забезпечує можливість мешкати в різному середовищі, а також використовувати різну їжу. Головастик, наприклад, живе у воді і їсть рослинну їжу. Жаба ж харчується твариною їжею і веде здебільшого наземний спосіб життя. Багато комах мають подібне явище. Зміна середовища проживання, а значить, і способу життя при переході від стадії личинки до стадії дорослого організму зменшує інтенсивність боротьби за виживання всередині даного виду.

Прямий тип розвитку

Продовжуємо описувати основні типи онтогенезу і переходимо до наступного - прямого. Його називають також неабияким. Він буває внутрішньоутробним і яйцекладним. Коротко охарактеризуємо ці типи, етапи онтогенезу яких значно відрізняються один від одного.

Яйцекладний тип

Він спостерігається у ряду хребетних, а також у птахів, плазунів, риб і деяких ссавців, у яких яйця багаті жовтком. Зародок при цьому розвивається всередині яйця протягом тривалого часу. Основні життєві функції здійснюються зародковими оболонками - особливими провізорними органами.

Ссавці, які відкладають яйця

Існує 3 види ссавців, які відкладають яйця, що в цілому не властиво даному класу. Однак при цьому дитинчат вигодовують молоком. Це характерно для ссавців в цілому. Відкладають яйця утконос (на фото вище), довгоноса і короткона єхидна. Вони живуть в Австралії, Тасманії та Новій Гвінеї і належать до загону Однопрохідні.

Ці тварини нагадують рептилій не тільки кладкою яєць, а й будовою виділеної, репродуктивної та травної систем, а також безліччю анатомічних особливостей (будівлею хребта, ребер і плечового поясу, будовою ока). Однопрохідних, тим не менш, зараховують до ссавців, так як їх серце має 4 камери, вони є теплокровними, покриті хутром, вигодовують своїх дитинчат молоком. Крім того, для ссавців характерний і ряд особливостей будови їх скелета.

Внутрішньоутробний тип

Тема "" Типи онтогенезу та їх характеристика "" практично нами розкрита. Однак ми не розповіли ще про останній, внутрішньоутробний тип. Він характерний для людини і вищих ссавців, в яйцеклітинах яких практично немає білка. У цьому випадку всі життєві функції зародку реалізуються через материнський організм. З цією метою з тканин зародка і матері розвивається плацента - особливий провізорний орган.

Плацента

Цей орган існує лише під час вагітності. Плацента у людини знаходиться в тілі матки частіше за її задньою стінкою, рідше - за передньою. Повністю вона формується приблизно на 15-16 тижні вагітності. На 20-му тижні через плацентарні судини починає відбуватися активний обмін.

Плацента людини - це круглий плоский диск. Її маса до моменту пологів становить близько 500-600 г, товщина - 2-3 см, а діаметр - 15-18 см. У плаценті є 2 поверхні: плодова і материнська.

Наприкінці вагітності відбувається фізіологічне старіння плаценти. Воно супроводжується виникненням ділянок відкладення солей, скороченням площі обмінної поверхні. Процесом дітонародження триває онтогенез.

Типи, які ми розглянули, були охарактеризовані лише коротко. Сподіваємося, ви знайшли в цій статті всю необхідну інформацію. Визначення і типи онтогенезу слід добре знати, якщо ви готуєтеся до іспиту з біології.