Пряко или косвено развитие. Биология на развитието

Концепцията за постембрионално развитие

След раждането на организма започва следващият етап от индивидуалното развитие. В биологията се нарича постембрионален или постембрионален стадий на онтогенезата (постембриогенеза).

Определение 1

Постембрионален стадий на развитие - Това е периодът на развитие на един организъм от момента на раждането до неговата смърт.

Някои учени смятат, че постембриогенезата е периодът от раждането до началото на пубертета и способността за възпроизвеждане. Но много организми умират след етапа на размножаване. Следователно това е по-скоро философски въпрос, отколкото научен.

На етапа на постембрионалното развитие тялото расте и се развива. Нека припомним, че растежът е увеличаване на размера на тялото поради метаболизма и деленето на клетките, а развитието е качествените промени в тялото. Учените разграничават два вида постембриогенеза: пряка и индиректна.

Директно постембрионално развитие

Определение 2

Прав тип ембрионално развитие - това е вид индивидуално развитие на организми, при което роденият индивид като цяло прилича на възрастен („подобен на имаго“).

Директното развитие възниква в резултат на ембрионизация.

Ембрионизацията е обща за влечуги, риби, птици и бозайници. Биологичното значение на това явление е, че животното се появява (ражда се или се излюпва) на по-висок етап на развитие. Това повишава способността му да издържа на факторите на околната среда. U плацентарни бозайници, някои торбести, акули, скорпиони, една от ембрионалните мембрани се слива със стените на разширената част на яйцепровода (матката) по такъв начин, че хранителните вещества и кислородът навлизат в ембриона през кръвта на майката и метаболитните продукти се отделят. Процесът на раждане на такъв ембрион се нарича истинско живо раждане .

Определение 4

Ако ембрионът се развива благодарение на резервните вещества на яйцето в средата на тялото на майката и се освобождава от мембраните на яйцето, докато все още е в репродуктивните пътища на женската, тогава това явление се нарича яйцеживородност .

Наблюдава се при някои видове змии, гущери, аквариумни рибки, земни бръмбари.

Определение 5

Ако ембрионът се развива в яйце извън тялото на майката и го напусне в околната среда, тогава това явление се нарича яйцевидност .

Характерен е за повечето влечуги, птици, членестоноги, яйценосни бозайници(птицечовка, ехидна) и др. Директно развитие е присъщо на някои кишечнополостни, ресничести и олигохетни червеи, ракообразни, паяци, скорпиони, мекотели, хрущялни риби, влечуги, птици и бозайници.

Индиректно постембрионално развитие

Определение 6

Непряко развитие (метаморфоза) е процес, придружен от дълбоки промени в структурата на тялото, поради което ларвата се превръща във възрастен (имаго).

Процесите на метаморфоза протичат в няколко последователни етапа. На всеки от тези етапи (фази) животното има определени характерни особености на структурата и функцията. Трансформациите могат да бъдат пълни и непълни (пълна и непълна метаморфоза).

За насекоми с пълна трансформация В развитието се разграничават фазите яйце, ларва, какавида и имаго (възрастен полово зрял индивид). Това са представители на насекоми като бръмбари, пеперуди, хименоптери и бълхи. Фазата на какавидата е от особено значение. На този етап настъпват радикални промени вътрешни органиларви и образуване на тъкани и органи на възрастно насекомо.

При непълна трансформация Различават се фазите на яйце, възрастноподобна ларва и възрастен. Непълна метаморфоза е налице при дървеници, водни кончета, хлебарки, правокрили и въшки.

Непрякото развитие е известно в много коелентерни, плоски, кръгли и анелиди, повечето бодлокожи мекотели, костни рибии земноводни.

Растеж и регенерация

По време на постембрионалното развитие организмите растат. Този процес, както бе споменато по-горе, възниква поради пластичен обмен. То е характерно и за клетъчното ниво на организация на живите същества. Клетъчният растеж се случва по време на интерфазата.

Растежът на организмите може да бъде ограничен или неограничен. Ограничен растеж наблюдава се, ако индивидът спре да расте, след като достигне някакъв размер, придобивайки способността да се възпроизвежда. Той е присъщ на всички едноклетъчни организми, членестоноги, птици и бозайници.

Кога неограничен растеж нарастване на размера и масата на организмите става до тяхната смърт. Това явление е характерно за повечето висши растения, многоклетъчни водорасли, тении и пръстеновидни червеи, мекотели, риби, влечуги. В зависимост от характеристиките на онтогенезата и структурата на обвивката на тялото, растежът може да бъде неограничен. непрекъснати и периодични. Растежът на живите организми зависи от характеристиките на наследствеността и се регулира при растенията от фитохормони, а при животните от хормони и неврохормони.

Способността на тялото да се регенерира играе важна роля в онтогенезата.

Определение 7

Регенерация - това е способността на тялото да възстановява тялото до изгубени или повредени части от тялото, както и да възстановява целия организъм от определена част от него.

Това свойство е общобиологично качество и стои в основата на процесите вегетативно размножаване. Различните групи живи организми имат различни способности за регенерация. Колкото по-високо е нивото на организация на организмите, толкова по-ниска е способността за регенерация. При птиците и бозайниците това качество се запазва само под формата на заздравяване на рани, сливане на кости и възстановяване на определени клетки и тъкани.

Тестове

99-1. Каква последователност от етапи на индивидуално развитие е характерна за животното, показано на снимката?

А) яйце - възрастно насекомо
Б) яйце – ларва – възрастно насекомо
В) яйце – ларва – какавида – възрастно насекомо
Г) яйце – какавида – ларва – възрастно насекомо

Отговор

99-2. Скакалецът, за разлика от зелевата пеперуда,
А) диша през трахеите
Б) развива се с непълна трансформация
Б) има отворена кръвоносна система
Г) има три чифта крака

Отговор

99-3. Каква последователност от етапи на индивидуално развитие е характерна за пеперудата?
А) сперма – ларва – какавида – възрастно животно
Б) бластула – зигота – какавида – възрастно животно
В) яйце – ларва – възрастно животно
Г) яйце – ларва – какавида – възрастно животно

Отговор

99-4. Правилни ли са преценките за развитието на насекомите?
1. В постембрионалното развитие насекомите с пълна трансформация преминават през етапите на развитие: ларва > какавида > възрастно насекомо.
2. Различното хранене на ларвите и възрастните на един или друг вид насекоми премахва конкуренцията между тях.
А) само 1 е правилно
Б) само 2 са верни
В) и двете твърдения са верни
Г) и двете преценки са неверни

Отговор

99-5. Кои от изброените насекоми се развиват с непълна метаморфоза?
А) Жълтокрили
Б) Двукрили
Б) Lepidoptera
Г) Правокрили

Отговор

99-6. Каква последователност от етапи на индивидуално развитие е характерна за зелевата пеперуда?
А) яйце > пеперуда
Б) яйце > пеперуда > ларва
Б) яйце > ларва > какавида > пеперуда
Г) яйце > какавида > ларва > пеперуда

Отговор

99-7. Насекомите с пълна метаморфоза включват
А) скакалци
Б) листни въшки
Б) скакалец
Г) зелева пеперуда

Отговор

99-8. Кои от следните насекоми се развиват с пълна метаморфоза?
А) Двукрили
Б) Правокрили
Б) Homoptera
Г) Хемиптера

Отговор

99-9. Кое от изброените насекоми се характеризира със стадий какавида?
А) медоносна пчела
Б) скакалци
Б) водно конче
Г) богомолка

Отговор

99-10. Правилни ли са преценките за развитието на насекомите?
1. Какавидата е етап на почивка в развитието на насекомите, тъй като не се храни, не се движи и не се развива.
2. При насекоми с пълна метаморфоза ларвата изглежда като възрастно животно.
А) само 1 е правилно
Б) само 2 са верни
В) и двете твърдения са верни
Г) и двете преценки са неверни

Развитието е неразделна част от живота. Започва с оплодена яйцеклетка и завършва с пубертета. Постембрионалният период се характеризира с пряко и непряко развитие. Директното развитие е биологичен процес, при който многоклетъчен организъм расте и се уголемява, увеличавайки сложността на своята организация. Това явление е характерно за хората, рибите, птиците и бозайниците.

Хемоглобин от ларви към хемоглобин при възрастни с по-висок капацитет за пренасяне на кислород. Хемоглобинът при възрастни показва ефекта на Бор.

Ammonotelic ureotelic, дължащ се на цикъла на урея в черния дроб.
По време на метаморфозата се образуват ензими от цикъла на уреята.
Очният пигмент се променя от порфиропсин в родопсин.
Секреция на различни храносмилателни ензими.

Краката и опашката растат, но не претърпяват големи промени, както при анураните. Хормонален контрол на метаморфозата.

Непрякото развитие е характерно за земноводните

Различни хормони от хипоталамо-хипофизната и тиреоидната ос влияят на различни събития по време на прехода от ларва на попова лъжица към възрастен. Хормоните са важни сигнални молекули, които се секретират от жлезите с вътрешна секреция, когато достигнат определено ниво на развитие и диференциация. Взаимодействието на пролактин и тиреотропен хормон от хипофизната жлеза и тироксин от щитовидната жлеза определя началото, времето и последователността на метаморфозата.

Непрякото развитие е процесът, чрез който ембрионът се развива в зрял индивид, включващ стадия на ларвата, който е придружен от метаморфоза. Това явление се наблюдава например при повечето безгръбначни и земноводни.

Характеристики на постембрионалния период

Периодите на постембрионално развитие са придружени от промени в морфологичните характеристики, навиците и местообитанието. За директно развитие характерна особеносте, че след раждането ембрионът е умалено копие на възрастния организъм, различава се само по размер и липсата на някои характеристики, които се придобиват едва с времето. Пример за това е развитието на хората, животните и някои влечуги. Непрякото развитие е характерно за безгръбначните, мекотелите и земноводните. В този случай ембрионът има значителни разлики в сравнение с възрастното животно. Пример за това е обикновената пеперуда. Само след като преминат няколко етапа на развитие, малката ларва ще бъде трансформирана до неузнаваемост.

Основната промяна по време на метаморфозата при земноводните се контролира от хормона на щитовидната жлеза, докато се диференцира и съзрява на определен етап от развитието. Това накара поповата лъжица да се развие преждевременно в зряла възраст. Вторият подход за изучаване на ролята на хормона беше хирургично отстраняване на щитовидната жлеза, което е тиреоидектомия на попова лъжица, която беше извършена от Алън в рудиментарната щитовидна жлеза, отстранена на ранна фазаопашка Поповите лъжички оцеляха, но не успяха да метаморфозират и нараснаха до двойно по-големи от нормалната ларва.

Периоди на развитие

Периодите включват ювенилен стадий, зряла възраст и стареене.

Ювенилният период обхваща времето от раждането до пубертета. Този етап е придружен от адаптиране към новата среда. Струва си да се отбележи, че много животни и влечуги, които се характеризират с директен път на постембрионално развитие, се развиват приблизително по същия начин. Единствената разлика е времевата рамка. Този свършва

Тези попови лъжички метаморфозират отново, когато се приложат върху изсушена щитовидна жлеза или когато се потопят във вода, съдържаща екстракт от щитовидна жлеза, който може да бъде от различни животни или дори в йоден разтвор. Фоликулите на щитовидната жлеза са съставени от тиреоиден хормон, който присъства в протеина като тиреоглобулин. Тироидният хормон е трийодтиронин или Т3, когато три йодни атома са прикрепени към тирозин или тироксин, или тетрайодтиронин Т4, когато четири йодни атома са прикрепени към йод.

От двете форми, т.е. Т3 или Т4, Т3 е по-ефективен от Т4, въпреки че концентрацията на Т4 е по-висока в кръвта, но той се превръща в Т3 в прицелната тъкан. Щитовидната жлеза изисква стимул от хипофизната жлеза, тъй като хипофизектомията или разрушаването на хипофизната жлеза в ларвните стадии не води до метаморфоза, но може да бъде възстановена, ако се имплантира хипофизна тъкан. Тиреотропният хормон е необходим за диференциацията и активирането на щитовидната жлеза. Хипофизната жлеза също произвежда пролактин, хормон, който поддържа ларвния характер на животното.

Периодът на зрялост, наречен репродуктивен стадий, се характеризира със спиране на растежа. Тялото претърпява самообновяване на определени структури и тяхното постепенно износване.
Периодът на стареене е придружен от забавяне на възстановителните процеси. По правило се наблюдава намаляване на телесното тегло. Ако не е имало насилствена намеса, тогава естествената смърт настъпва, когато е жизненоважна важни системиВ резултат на забавянето на всички процеси те престават да функционират.

Непряко развитие: примери и етапи

Нека да видим как животът започва в едно ново същество. Прякото и непрякото развитие са термини, които описват различните процеси в живота на животните, които започват с оплодена яйцеклетка. По време на постембрионалното развитие системите от органи се формират окончателно, наблюдава се растеж, последван от размножаване. След това настъпва стареене и при липса на външни намеси настъпва естествена смърт.

Концентрацията на пролактин е по-висока в началните етапи на развитие. Хипофизната жлеза дава първия сигнал за началото на метаморфозата, когато се диференцира под въздействието на трофични фактори от хипоталамуса и различни екзогенни фактори. Започва да отделя различни хормони, от които важна роляпролактинът и хормоните на щитовидната жлеза играят роля. Пролактинът поддържа ларвното състояние на животното. Хормонът кортикотропин също насочва хипофизната жлеза да отделя хормон на щитовидната жлеза. Високо нивоТироидните хормони преодоляват действието на хормона пролактин, което след това води до прогресивно, регресивно и ремоделиране на ларвните структури.

Веднага след раждането започва поредица от трансформации. По това време малкият организъм се различава от възрастния както външно, така и вътрешно.
Вторият етап е трансформацията в напълно ново тяло. Метаморфозата е постембрионална промяна във формата на тялото с редуване на няколко етапа.
Третият етап е последният етап, който завършва с пубертета и размножаването.

Характеристики на косвеното развитие

Непрякото развитие е характерно за многоклетъчните организми. От снесеното яйце се появява ларва, която външно и вътрешно не прилича на възрастното. По структура това е по-просто същество, обикновено по-малко по размер. По външния си вид може да прилича смътно на своите далечни предци. Пример може да бъде ларвата на земноводно като жаба.

Вижте какво е „постембрионално развитие“ в други речници

Въз основа на нивата на хормоните и съотношението тироксин към пролактин, което може да бъде ниско, средно и високо, има три етапа на метаморфоза, наречени предметаморфоза, прометаморфоза и метаморфна кулминация. В отговор на нивата на хормоните последователността от промени е изобразена по следния начин.

Видове непряко развитие

Важен аспект на метаморфните промени е същият хормон. Тироксинът води до прогресивни промени в някои структури като формирането на крайниците и регресивни промени в други като загуба на опашка, перка, миотомални мускули и др. Има разлика в реактивността на тъканите към нивата на хормоните на щитовидната жлеза, която се нарича компетентност. Различните части на тялото реагират на различни дози от хормона по време на метаморфозата. Скъсяването на червата и диференцирането на задните крайници започват с ниска доза тиреоиден хормон, но пробивът на предните крайници изисква по-висока доза, а резорбцията на опашката изисква много по-висока доза.

Външно поповата лъжица е много подобна на малка риба. Благодарение на наличието на специални ларвни органи, той може да води напълно различен живот от полово зрелите индивиди. Те дори нямат елементарни полови различия, така че не е възможно да се определи пола на ларвата. При определен брой животински видове преминава този етап на развитие повечетотехните животи.

Това показва, че органите имат различни прагове, при които реагират на хормона, и следователно има последователно развитие на органите в различно време. Попова лъжица, изложена на много висока доза, води до хаотично развитие, което води до смъртта на ларвата. По този начин координацията на събитията в развитието е важна за нормалната метаморфна промяна при възрастни.

Има регионална специфика в метаморфните промени, която е обяснена от експерименти с трансплантация. Очната пъпка, ако се трансплантира в областта на опашката, се диференцира в око, въпреки че околната тъкан претърпява дегенерация, а опашната пъпка, когато се трансплантира в тялото, регресира.

Радикални метаморфози

При непряко развитие новороденото животно е много различно от зрялата форма по редица анатомични характеристики. Ембрионът се излюпва от яйцето като ларва, която претърпява радикална метаморфоза, преди да достигне възрастен стадий. Непрякото развитие е характерно за животни, които снасят многобройни яйца. Това са някои бодлокожи, земноводни и насекоми (пеперуди, водни кончета, жаби и др.). Ларвите на тези същества често заемат напълно различно екологично пространство от възрастното животно. Те се хранят, растат и в един момент се трансформират във възрастно животно. Тези глобални метаморфози са придружени от множество физиологични промени.

Метаморфните събития се влияят от индукционен механизъм, което означава, че промяната се предизвиква от подлежащите тъкани. Образуването на дебела, дебела кожа при възрастни е свързано с наличието на подлежащи мускули, въпреки че дерматомът на опашката има различна роля от тази на тялото, тъй като причинява регресия, за разлика от тялото. Образуването на тимпанума или тъпанчето се индуцира от подлежащия тимпаничен хрущял.

Регресията на опашката е бърза и драматична промяна по време на метаморфозата, тъй като липсва твърд костен ендоскелет и се поддържа от хрущял. Загубата или намаляването на определени структури по време на метаморфозата става чрез механизма на апоптоза или програмирана клетъчна смърт. Регресията на опашката е важен пример за апоптоза. Той играе ключова роля в метаморфната регресия, въпреки че времето на апоптозата варира в различните тъкани и органи. Това се случва в четири различни стъпки. Третият етап е клетъчна смърт и накрая агрегация на макрофаги за отстраняване на клетъчни остатъци.

Плюсове и минуси на директното развитие

Предимството на директното развитие е, че растежът изисква много по-малко енергия и жизненоважни съставки, тъй като в тялото не настъпват глобални промени. Недостатъкът е, че са необходими големи резерви за развитието на ембриона хранителни веществав яйца или бременност в утробата.

Въпроси за самоконтрол

Образуването на протеолитични ензими зависи от секрецията на щитовидната жлеза. Източник: Ацуко Ишизуя-Ока, Такаши Хасебе и Юн-Бо Ши Апоптоза в органи на земноводни по време на метаморфоза. Има увеличен синтез на ензими от цикъла на урея, така че азотните отпадъци, амонякът, се превръщат в урея, тъй като излугването на амоняка изисква големи количества вода, което съответства на водния живот на поповата лъжица. Увеличаването на нивата на ензима в цикъла на урея също зависи от нивата на хормоните на щитовидната жлеза.

Йодиран тирозин може да бъде преобразуван в неговата дейодирана форма чрез ензими Deiodinase. Тези ензими присъстват в целевите тъкани. Отговор: Използването на общи основни характеристики помага при разделянето на животните на различни групи. Да вземем за пример наличието или липсата на акорд. Тази функция ни помага да групираме животните между хордови и нехордови. По същия начин се вземат два или три ембрионални слоя, за да се групират животните в диплобластни и триплобластни категории. Използването на основни характеристики в класификацията отваря пътя за по-нататъшно разделяне на животните между различни подгрупи.

Отрицателен момент също е, че може да възникне конкуренция в рамките на вида между млади и възрастни животни, тъй като тяхното местообитание и източници на храна съвпадат.

Плюсове и минуси на индиректното развитие

Поради факта, че организмите индиректен типразвитие живеят в различни конкурентни отношенияПо правило те не се срещат между ларви и възрастни. Друго предимство е, че ларвите на заседналите същества помагат на вида да разшири местообитанието си. Сред недостатъците си струва да се посочи, че индиректното развитие на животните във възрастни често продължава дълъг период от време. За качествени трансформации ви трябват голям бройхранителни вещества и енергия.

Въпрос 2: Ако ви бъде дадена проба, какви стъпки бихте следвали, за да я класифицирате? Отговор: Стъпки за спазване на класификацията. Следващата стъпка трябва да бъде търсенето на симетрия, тоест радиална, двустранна или асиметрична.

Първата стъпка трябва да бъде да се търси наличието или липсата на гръбначен стълб.
Следващата стъпка е да се определи нивото на организацията.
Следващата стъпка е да се търси наличието или отсъствието на телесна кухина.

Въпрос 3: Колко полезно е изследването на естеството на телесната кухина и целома при класификацията на животните?

Видове непряко развитие

Разграничават се следните видове индиректно развитие: с пълна и частична метаморфоза. При пълна трансформация непрякото развитие е характерно за насекомите (пеперуди, бръмбари, някои хименоптери). Излюпените ларви започват да се хранят, растат и след това се превръщат в неподвижни пашкули. В това състояние всички органи на тялото се разпадат и полученият клетъчен материал и натрупаните хранителни вещества стават основа за образуването на напълно различни органи, характерни за възрастния организъм.

Отговор: Природата на целома дава важен ключ към класификацията на животните. Липсата на целом означава, че животното не е развило разделение на труда за различни биологични дейности. От друга страна, наличието на целом показва по-нататъшна еволюция от прост към по-сложен организъм.

Въпрос 4: Каква е разликата между вътреклетъчното и извънклетъчното храносмилане? Отговор: В случай на вътреклетъчно храносмилане, храносмилането става вътре в клетката. Храносмилателните ензими се секретират в хранителната вакуола, където се усвояват храните. В този случай абсорбцията и асимилацията също са вътреклетъчни.

При частична метаморфоза непрякото постембрионално развитие е характерно за всички видове риби и земноводни, някои мекотели и насекоми. Основната разлика е липсата на стадий на пашкул.

Биологична роля на ларвния стадий

Етапът на ларвите е период на активен растеж и снабдяване с хранителни вещества. Външен вид, като правило, е много различен от формата за възрастни. Те имат свои собствени уникални структури и органи, които възрастен индивид няма. Тяхната диета също може да се различава значително. Ларвите често се адаптират към заобикаляща среда. Например поповите лъжички живеят почти изключително във вода, но могат да живеят и на сушата, като възрастните жаби. Някои видове са неподвижни като възрастни, докато ларвите им се движат и използват тази способност, за да разпръснат и разширят своето местообитание.

В случай на извънклетъчно храносмилане, храносмилането се извършва извън клетката. За да се улесни извънклетъчното храносмилане, може да има рудиментарен или развит храносмилателен канал. Извънклетъчното храносмилане е по-развито от вътреклетъчното. В този случай можете да използвате сложни храни.

Въпрос 5: Каква е разликата между пряко и непряко развитие? Отговор: Когато един млад човек прилича на възрастно животно, тогава това е случай на пряко развитие. Но когато млад човек изглежда напълно различно от възрастно животно, това е случай на индиректно развитие. Едно животно може да премине през няколко форми по време на непряко развитие, напр. жаба и копринен молец.

Първо, с индиректното развитие конкуренцията за храна и местообитание между възрастните и тяхното потомство намалява. Например, ларва на жаба - попова лъжица - се храни с растения, а възрастна жаба - насекоми. Поповата лъжица и гъсеницата се различават от възрастните форми по структура, външен вид, начин на живот и хранене. Второ, в редица видове, например корали, възрастните индивиди водят привързан начин на живот и не могат да се движат. Но техните ларви са подвижни, което допринася за разпространението на вида.

Отговор: Артроподите са първият тип, в който животните имат правилно развити системи от органи. Развитата система от органи помогна на членестоногите да оцелеят в различни условия. Освен това членестоногите са най-ранните сред животните с добре развита система от органи. Това са причините членестоногите да са най-големият тип в животинското царство.

Продължителност на постембрионалния период в организмите различни видоверазличен. Например индийският слон живее до 70 години, шимпанзето - до 40, мишката - до 3 години, дърветата могат да живеят стотици години, а насекомото еднодневка - само няколко дни. Може би директенили непряк(придружен от метаморфоза (трансформация)).

С директно развитиеновопоявилият се организъм е подобен по структура на родителя и се различава от него само по размер и непълно развитие на органите.

> Директно постембрионално развитие

Прякото развитие е характерно за човека и други бозайници, птици, влечуги и някои насекоми.

В развитието на човека се разграничават следните периоди: детство, юношество, юношество, младост, зрялост, старост. Всеки период се характеризира с редица промени в тялото. Стареенето и смъртта са последните етапи на индивидуалното развитие. Стареенето се характеризира с множество морфологични и физиологични промени, водещи до общ спад на жизнените процеси и устойчивостта на организма. Причините и механизмите на стареенето не са напълно изяснени. Смъртта слага край на индивидуалното съществуване. То може да бъде физиологично, ако възниква в резултат на стареенето, и патологично, ако е причинено преждевременно от външен фактор (рана, заболяване).

> Индиректно постембрионално развитие

Метаморфозапредставлява дълбока трансформация в структурата на тялото, в резултат на което ларвата се превръща във възрастно насекомо. В зависимост от естеството на постембрионалното развитие при насекомите се разграничават два вида метаморфоза:

непълна(хемиметаболизъм), когато развитието на насекомото се характеризира с преминаването само на три етапа - яйце, ларва и възрастна фаза (имаго);

пълен(холометаболия), когато преходът на ларвата към възрастната форма се извършва на междинен етап - етап на какавида.

Пиленце, излюпено от яйце или родено коте, е подобно на възрастни животни от съответния вид. Въпреки това, при други животни (например земноводни, повечето насекоми) развитието протича с резки физиологични промени и е придружено от образуването на ларви. В този случай всички части на тялото на ларвата претърпяват значителни промени. Физиологията и поведението на животните също се променят. Биологичното значение на метаморфозата е, че в стадия на ларвата организмът расте и се развива не за сметка на резервните хранителни вещества на яйцето, а може да се храни сам.

От яйцето се появява ларва, обикновено по-проста по структура от възрастно животно, със специални ларвни органи, които липсват в зряло състояние. Ларвата се храни, расте и с течение на времето органите на ларвите се заменят с органи, характерни за възрастни животни. При непълна метаморфоза подмяната на ларвните органи става постепенно, без спиране на активното хранене и движение на тялото. Пълна метаморфоза включва стадия на какавида, в който ларвата се трансформира във възрастно животно.

При асцидиите (тип хордови, подтип ларвохордови) се образува ларва, която има всички основни характеристики на хордовите: хорда, неврална тръба и хрилни процепи във фаринкса. Ларвата плува свободно, след това се прикрепя към някаква твърда повърхност на морското дъно и претърпява метаморфоза: опашката изчезва, нотохордата, мускулите, неврална тръбасе разпадат на отделни клетки, повечето от които са фагоцитирани. Всичко, което остава от нервната система на ларвите, е група от клетки, които дават начало на нервния ганглий. Структурата на възрастен асцидий, водещ прикрепен начин на живот, изобщо не прилича на обичайните характеристики на организацията на хордатите. Само познаването на характеристиките на онтогенезата позволява да се определи систематичното положение на асцидиите. Структурата на ларвите показва техния произход от хордови, които водят свободен начин на живот. По време на процеса на метаморфоза асцидиите преминават към заседнал начин на живот и следователно тяхната организация е опростена.

Онтогенезата е индивидуалното развитие на организма. В онтогенезата се различават 2 периода - ембрионален и постембрионален. За висшите животни и човека е прието разделянето на пренатални и постнатални. Предлага се също да се разграничи проембрионалния период, предхождащ образуването на зиготата.

Проембрионалният период на развитие е свързан с образуването на гамети. Процесите, характеризиращи оогенезата, водят до образуването на хаплоиден набор от хромозоми и образуването на сложни структури в цитоплазмата. Жълтъкът се натрупва в яйцата. В зависимост от количеството на жълтъка яйцата се разделят на три вида: изолецитални, телолецитални и центролецитални. Изолециталите съдържат малко количество жълтък и той е равномерно разпределен в клетката. При центролецитните яйца жълтъкът е в центъра на клетката, а цитоплазмата е разположена в периферията. Телолециталните яйца съдържат голямо количество жълтък, концентриран на вегетативния полюс. В проембрионалния период на развитие рРНК и иРНК се отлагат в яйцето и се образуват редица структури. Много от тях са забележими поради наличието на различни пигменти. Ембрионалният период или ембриогенезата започва с образуването на зигота. Краят на този период е свързан с различни етапи на раждане. Ембрионалният период е разделен на етапите на зигота, разцепване, бластула, образуване на зародишни слоеве, хисто и органогенеза. Ембрионите на бозайниците преди образуването на рудименти обикновено се наричат ембриони, а по-късно - фетуси. След излюпване от яйцето или раждането започва постембрионалното развитие. Има различни видове онтогенеза: пряка и непряка. Директно се среща в 2 форми - неларвна и вътрематочна, и индиректно - под формата на ларви. Ларвният тип развитие се характеризира с това, че развитието на организма има един или няколко ларвни стадия. Ларвите водят активен начин на живот. Те имат редица временни органи, които не присъстват при възрастните. Този тип развитие е съпроводено с метаморфоза.неларвен тип. Животинските яйца са богати на хранителни вещества, достатъчни за завършване на онтогенезата. За хранене, дишане и отделяне тези ембриони също развиват временни органи

Вътрематочният тип развитие е характерен за висшите бозайници и човека. Яйцата не съдържат почти никакви хранителни вещества. Всички жизнени функции на ембриона се осъществяват чрез тялото на майката. В тази връзка се образуват сложни временни органи от тъканите на майката и ембриона, предимно плацентата

25. Сперматогенеза, фази и клетъчна трансформация. Биологично значение на половото размножаване.

Сперматогенезата е един от видовете гаметогенеза, процесът на образуване и узряване на спермата. Спермата се развива в половите жлези. Има 3 етапа, при които гаметогенезата протича последователно и завършва със съзряването на спермата. Етап 1 – размножителен период. В зоната на възпроизвеждане първичните зародишни клетки с диплоиден набор от хромозоми се делят многократно чрез митоза, което спомага за увеличаване на техния брой. В зоната на възпроизвеждане се образуват множество сперматогонии в резултат на митоза. Етап 2 – период на растеж. В зоната на растеж първоначалните клетки растат интензивно и съхраняват хранителни вещества. Интерфазата възниква тук преди мейозата. В зоната на растеж сперматогониите се увеличават и от всяка клетка се образува сперматоцит от първи ред. Етап 3 – етап на зреене. Настъпва мейоза, в резултат на което преди второто делене се образуват 2 сперматоцида от втори ред, а след това след мейозата в тестисите се образуват 4 хаплоидни сперматиди с еднакъв размер. Те узряват и се образуват сперматозоиди. Сексуалното размножаване, както е отбелязано от много учени, е неизчерпаем източник на променливост. Сексуалното размножаване води до разнообразно потомство. Освен това с всяко поколение оцеляват организми с най-благоприятни комбинации от наследствени свойства, което води до прогресивна еволюция.

Характеристики на постембрионалния период

Периодите на постембрионално развитие са придружени от промени в морфологичните характеристики, навиците и местообитанието. За директното развитие характерна особеност е, че след раждането ембрионът е умалено копие на възрастния организъм, различава се само по размер и липсата на някои характеристики, които се придобиват с течение на времето. Пример за това е развитието на хората, животните и някои влечуги. Непрякото развитие е характерно за безгръбначните, мекотелите и земноводните. В този случай ембрионът има значителни разлики в сравнение с възрастното животно. Пример за това е обикновената пеперуда. Само след като изминат няколко пъти, малката ларва ще се трансформира до неузнаваемост.

Периоди на развитие

Периодите включват ювенилен стадий, зряла възраст и стареене.

обхваща времето от раждането до пубертета. Този етап е придружен от адаптиране към новата среда. Струва си да се отбележи, че много животни и влечуги, които се характеризират с директен път на постембрионално развитие, се развиват приблизително по същия начин. Единствената разлика е времевата рамка. Този свършва

Периодът на зрялост, наречен репродуктивен стадий, се характеризира със спиране на растежа. Тялото претърпява самообновяване на определени структури и тяхното постепенно износване.
Периодът на стареене е придружен от забавяне на възстановителните процеси. По правило се наблюдава намаляване на телесното тегло. Ако не е имало насилствена намеса, тогава естествената смърт настъпва, когато жизненоважни системи престанат да функционират в резултат на забавяне на всички процеси.

Непряко развитие: примери и етапи

Нека да видим как животът започва в едно ново същество. Прякото и непрякото развитие са термини, които описват различните процеси в живота на животните, които започват с оплодена яйцеклетка. По време на постембрионалното развитие окончателно се формират системи от органи, наблюдава се растеж, пубертет, последван от размножаване. След това настъпва стареене и при липса на външни намеси настъпва естествена смърт.

Веднага след раждането започва поредица от трансформации. По това време малкият организъм се различава от възрастния както външно, така и вътрешно.
Вторият етап е трансформацията в напълно ново тяло. Метаморфозата е постембрионална промяна във формата на тялото с редуване на няколко етапа.
Третият етап е последният етап, който завършва с пубертета и размножаването.

Характеристики на косвеното развитие

Външно поповата лъжица е много подобна на малка риба. Благодарение на наличието на специални ларвни органи, той може да води напълно различен живот от полово зрелите индивиди. Те дори нямат елементарни полови различия, така че не е възможно да се определи пола на ларвата. При определен брой животински видове този етап на развитие заема по-голямата част от живота им.

Радикални метаморфози

Плюсове и минуси на директното развитие

Предимството на директното развитие е, че растежът изисква много по-малко енергия и жизненоважни съставки, тъй като в тялото не настъпват глобални промени. Недостатъкът е, че развитието на ембриона изисква големи запаси от хранителни вещества в яйцата или бременността в утробата.

Плюсове и минуси на индиректното развитие

Поради факта, че организмите с индиректен тип развитие живеят в различни екологични ниши, конкурентни отношения между ларви и възрастни, като правило, не възникват. Друго предимство е, че ларвите на заседналите същества помагат на вида да разшири местообитанието си. Сред недостатъците си струва да се посочи, че индиректното развитие на животните във възрастни често продължава дълъг период от време. За висококачествени трансформации се нуждаете от голямо количество хранителни вещества и енергия.

Видове непряко развитие

Разграничават се следните видове непряко развитие: пълно и частично непряко развитие е характерно за насекомите (пеперуди, бръмбари, някои хименоптери). Излюпените ларви започват да се хранят, растат и след това се превръщат в неподвижни пашкули. В това състояние всички органи на тялото се разпадат и полученият клетъчен материал и натрупаните хранителни вещества стават основа за образуването на напълно различни органи, характерни за възрастния организъм.

Биологична роля на ларвния стадий

Етапът на ларвите е период на активен растеж и снабдяване с хранителни вещества. Външният вид обикновено е много различен от възрастната форма. Те имат свои собствени уникални структури и органи, които възрастен индивид няма. Тяхната диета също може да се различава значително. Ларвите често са адаптирани към околната среда. Например поповите лъжички живеят почти изключително във вода, но могат да живеят и на сушата, като възрастните жаби. Някои видове са неподвижни като възрастни, докато ларвите им се движат и използват тази способност, за да разпръснат и разширят своето местообитание.

$моб_инфо$