Direkte oder indirekte Entwicklung. Entwicklungsbiologie

Das Konzept der postembryonalen Entwicklung

Nach der Geburt des Organismus beginnt die nächste Stufe der individuellen Entwicklung. In der Biologie wird es als postembryonales oder postembryonales Stadium der Ontogenese (Postembryonale) bezeichnet.

Definition 1

Postembryonales Entwicklungsstadium - Dies ist der Entwicklungszeitraum eines Organismus vom Moment der Geburt bis zu seinem Tod.

Einige Wissenschaftler betrachten die Postembryogenese als den Zeitraum von der Geburt bis zum Beginn der Pubertät und der Fähigkeit zur Fortpflanzung. Viele Organismen sterben jedoch nach der Fortpflanzungsphase. Daher ist dies eher eine philosophische als eine wissenschaftliche Frage.

Im Stadium der postembryonalen Entwicklung wächst und entwickelt sich der Körper. Denken wir daran, dass Wachstum eine Vergrößerung des Körpers aufgrund von Stoffwechsel und Zellteilung ist und dass Entwicklung qualitative Veränderungen im Körper bedeutet. Wissenschaftler unterscheiden zwei Arten der Postembryogenese: direkte und indirekte.

Direkte postembryonale Entwicklung

Definition 2

Gerader Typ embryonale Entwicklung - Hierbei handelt es sich um eine Art der individuellen Entwicklung von Organismen, bei der das geborene Individuum im Allgemeinen einem Erwachsenen ähnelt („imagoartig“).

Die direkte Entwicklung erfolgt durch die Embryonierung.

Embryonisierung kommt bei Reptilien, Fischen, Vögeln und Säugetieren häufig vor. Die biologische Bedeutung dieses Phänomens besteht darin, dass das Tier in einem höheren Entwicklungsstadium erscheint (geboren wird oder schlüpft). Dies erhöht seine Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen. U Plazenta-Säugetiere Bei einigen Beuteltieren, Haien und Skorpionen verschmilzt eine der embryonalen Membranen mit den Wänden des erweiterten Teils des Eileiters (Uterus), sodass Nährstoffe und Sauerstoff über das Blut der Mutter in den Embryo gelangen und Stoffwechselprodukte ausgeschieden werden. Den Vorgang der Geburt eines solchen Embryos nennt man echte Lebendgeburt .

Definition 4

Entwickelt sich der Embryo aufgrund der Reservestoffe der Eizelle in der Körpermitte der Mutter und wird noch im Fortpflanzungsgang des Weibchens von den Eihäuten befreit, spricht man von diesem Phänomen Ovoviviparität .

Es wird bei einigen Arten von Schlangen, Eidechsen, Aquarienfische, Laufkäfer.

Definition 5

Wenn sich ein Embryo in einer Eizelle außerhalb des Körpers der Mutter entwickelt und diese in die Umwelt verlässt, spricht man von diesem Phänomen Oviparität .

Es ist charakteristisch für die meisten Reptilien, Vögel, Arthropoden, eierlegende Säugetiere(Schnabeltier, Ameisenigel) usw. Eine direkte Entwicklung ist bei einigen Coelenteraten, Flimmer- und Oligochaetenwürmern, Krebstieren, Spinnen, Skorpionen, Weichtieren, Knorpelfische, Reptilien, Vögel und Säugetiere.

Indirekte postembryonale Entwicklung

Definition 6

Indirekte Entwicklung (Metamorphose) ist ein Prozess, der mit tiefgreifenden Veränderungen in der Körperstruktur einhergeht und durch die sich die Larve in einen Erwachsenen (Imago) verwandelt.

Metamorphoseprozesse laufen in mehreren aufeinanderfolgenden Stadien ab. In jedem dieser Stadien (Phasen) weist das Tier bestimmte charakteristische Struktur- und Funktionsmerkmale auf. Transformationen können vollständig oder unvollständig sein (vollständige und unvollständige Metamorphose).

Für Insekten mit vollständige Transformation Bei der Entwicklung werden die Phasen Ei, Larve, Puppe und Imago (erwachsenes geschlechtsreifes Individuum) unterschieden. Dabei handelt es sich um Vertreter von Insekten wie Käfern, Schmetterlingen, Hautflüglern und Flöhen. Von besonderer Bedeutung ist die Puppenphase. In diesem Stadium kommt es zu radikalen Veränderungen innere Organe Larven und Bildung von Geweben und Organen eines erwachsenen Insekts.

Bei unvollständige Transformation Man unterscheidet die Phasen Ei, adulte Larve und adulte Larve. Eine unvollständige Metamorphose kommt bei Wanzen, Libellen, Kakerlaken, Orthopteren und Läusen vor.

Indirekte Entwicklung ist bei vielen Darmtieren bekannt, flach, rund und Anneliden, die meisten Stachelhäutermollusken, Knochiger Fisch und Amphibien.

Wachstum und Regeneration

Während der postembryonalen Entwicklung wachsen Organismen. Dieser Prozess erfolgt, wie oben erwähnt, durch den Kunststoffaustausch. Es ist auch charakteristisch für die zelluläre Organisationsebene von Lebewesen. Das Zellwachstum erfolgt während der Interphase.

Das Wachstum von Organismen kann begrenzt oder unbegrenzt sein. Begrenztes Wachstum beobachtet, wenn ein Individuum aufhört zu wachsen, eine beliebige Größe erreicht hat und die Fähigkeit zur Fortpflanzung erlangt. Es kommt in allen Einzellern, Arthropoden, Vögeln und Säugetieren vor.

Im Fall von unbegrenztes Wachstum Es kommt zu einer Zunahme der Größe und Masse der Organismen bis zu ihrem Tod. Dieses Phänomen ist für die meisten typisch große Pflanzen, mehrzellige Algen, Bandwürmer und Ringelwürmer, Weichtiere, Fische, Reptilien. Abhängig von den Merkmalen der Ontogenese und der Struktur der Körperhaut kann es zu unbegrenztem Wachstum kommen kontinuierlich und periodisch. Das Wachstum lebender Organismen hängt von den Merkmalen der Vererbung ab und wird bei Pflanzen durch Phytohormone und bei Tieren durch Hormone und Neurohormone reguliert.

Die Regenerationsfähigkeit des Körpers spielt bei der Ontogenese eine wichtige Rolle.

Definition 7

Regeneration - Dies ist die Fähigkeit des Körpers, verlorene oder beschädigte Körperteile wiederherzustellen, sowie den gesamten Organismus aus einem bestimmten Teil davon wiederherzustellen.

Diese Eigenschaft ist eine allgemeine biologische Qualität und liegt den Prozessen zugrunde vegetative Vermehrung. Verschiedene Gruppen lebender Organismen verfügen über unterschiedliche Regenerationsfähigkeiten. Je höher der Organisationsgrad von Organismen ist, desto geringer ist die Regenerationsfähigkeit. Bei Vögeln und Säugetieren bleibt diese Eigenschaft nur in Form von Wundheilung, Knochenfusion und Wiederherstellung bestimmter Zellen und Gewebe erhalten.

Tests

99-1. Welche Abfolge individueller Entwicklungsstadien ist für das abgebildete Tier typisch?

A) Ei - erwachsenes Insekt
B) Ei – Larve – erwachsenes Insekt
C) Ei – Larve – Puppe – erwachsenes Insekt
D) Ei – Puppe – Larve – erwachsenes Insekt

Antwort

99-2. Die Heuschrecke ist im Gegensatz zum Kohlfalter
A) atmet durch die Luftröhre
B) entwickelt sich mit unvollständiger Transformation
B) hat ein offenes Kreislaufsystem
D) hat drei Beinpaare

Antwort

99-3. Welche Abfolge individueller Entwicklungsstadien ist für einen Schmetterling charakteristisch?
A) Sperma – Larve – Puppe – erwachsenes Tier
B) Blastula – Zygote – Puppe – erwachsenes Tier
C) Ei – Larve – erwachsenes Tier
D) Ei – Larve – Puppe – erwachsenes Tier

Antwort

99-4. Sind die Urteile über die Entwicklung von Insekten richtig?
1. In der postembryonalen Entwicklung durchlaufen Insekten mit vollständiger Transformation die Entwicklungsstadien: Larve > Puppe > erwachsenes Insekt.
2. Durch die unterschiedliche Ernährung von Larven und Erwachsenen der einen oder anderen Insektenart wird die Konkurrenz zwischen ihnen ausgeschaltet.
A) Nur 1 ist richtig
B) nur 2 ist richtig
C) beide Aussagen sind richtig
D) beide Urteile sind falsch

Antwort

99-5. Welche der folgenden Insekten entwickeln sich mit unvollständiger Metamorphose?
A) Coleoptera
B) Diptera
B) Schmetterlinge
D) Orthopteren

Antwort

99-6. Welche Abfolge individueller Entwicklungsstadien ist charakteristisch für den Kohlweißling?
A) Ei > Schmetterling
B) Ei > Schmetterling > Larve
B) Ei > Larve > Puppe > Schmetterling
D) Ei > Puppe > Larve > Schmetterling

Antwort

99-7. Zu den Insekten mit vollständiger Metamorphose gehören
A) Heuschrecken
B) Blattläuse
B) Heuschrecke
D) Kohlschmetterling

Antwort

99-8. Welche der folgenden Insekten entwickeln sich mit vollständiger Metamorphose?
A) Diptera
B) Orthopteren
B) Homoptera
D) Hemiptera

Antwort

99-9. Welches der folgenden Insekten zeichnet sich durch das Puppenstadium aus?
A) Honigbiene
B) Heuschrecken
B) Libelle
D) Gottesanbeterin

Antwort

99-10. Sind die Urteile über die Entwicklung von Insekten richtig?
1. Die Puppe ist ein Ruhestadium in der Entwicklung von Insekten, da sie sich nicht ernährt, sich bewegt oder entwickelt.
2. Bei Insekten mit vollständiger Metamorphose sieht die Larve wie ein erwachsenes Tier aus.
A) Nur 1 ist richtig
B) nur 2 ist richtig
C) beide Aussagen sind richtig
D) beide Urteile sind falsch

Entwicklung ist ein wesentlicher Faktor des Lebens. Es beginnt mit einer befruchteten Eizelle und endet mit der Pubertät. Die postembryonale Periode ist durch direkte und indirekte Entwicklung gekennzeichnet. Direkte Entwicklung ist ein biologischer Prozess, bei dem ein vielzelliger Organismus wächst und sich vergrößert, wodurch die Komplexität seiner Organisation zunimmt. Dieses Phänomen ist typisch für Menschen, Fische, Vögel und Säugetiere.

Vom Hämoglobin der Larve zum Hämoglobin des Erwachsenen mit höherer Sauerstofftransportkapazität. Erwachsenes Hämoglobin zeigt den Bohr-Effekt.

Ammonotelisches Ureotelikum aufgrund des Harnstoffzyklus in der Leber.
Bei der Metamorphose werden Enzyme des Harnstoffzyklus gebildet.
Das Augenpigment verändert sich von Porphyropsin zu Rhodopsin.
Sekretion verschiedener Verdauungsenzyme.

Die Beine und der Schwanz wachsen, unterliegen aber keinen großen Veränderungen wie bei den Anuranen. Hormonelle Kontrolle der Metamorphose.

Charakteristisch für Amphibien ist die indirekte Entwicklung

Verschiedene Hormone der Hypothalamus-Hypophysen-Achse und der Schilddrüsenachse beeinflussen unterschiedliche Ereignisse beim Übergang von der Kaulquappenlarve zum erwachsenen Tier. Hormone sind wichtige Signalmoleküle, die von endokrinen Drüsen ausgeschüttet werden, wenn sie ein bestimmtes Entwicklungs- und Differenzierungsniveau erreichen. Das Zusammenspiel von Prolaktin und thyreotropem Hormon aus der Hypophyse und Thyroxin aus der Schilddrüse bestimmt Beginn, Zeitpunkt und Ablauf der Metamorphose.

Unter indirekter Entwicklung versteht man den Prozess, bei dem sich ein Embryo zu einem reifen Individuum entwickelt, das das Larvenstadium umfasst und mit einer Metamorphose einhergeht. Dieses Phänomen wird beispielsweise bei den meisten Wirbellosen und Amphibien beobachtet.

Merkmale der postembryonalen Periode

Perioden der postembryonalen Entwicklung gehen mit Veränderungen der morphologischen Merkmale, Gewohnheiten und des Lebensraums einher. Für direkte Entwicklung charakteristisches Merkmal liegt darin, dass der Embryo nach der Geburt eine verkleinerte Kopie des erwachsenen Organismus ist, er unterscheidet sich nur in der Größe und im Fehlen einiger Merkmale, die sich erst im Laufe der Zeit aneignen. Ein Beispiel wäre die Entwicklung von Menschen, Tieren und einigen Reptilien. Die indirekte Entwicklung ist typisch für Wirbellose, Weichtiere und Amphibien. In diesem Fall weist der Embryo erhebliche Unterschiede zum erwachsenen Tier auf. Ein Beispiel wäre der gewöhnliche Schmetterling. Erst nach mehreren Entwicklungsstadien verwandelt sich die kleine Larve bis zur Unkenntlichkeit.

Die größte Veränderung während der Metamorphose bei Amphibien wird durch das Schilddrüsenhormon gesteuert, das sich in einem bestimmten Entwicklungsstadium differenziert und reift. Dies führte dazu, dass sich die Kaulquappe vorzeitig zum Erwachsenenalter entwickelte. Der zweite Ansatz zur Untersuchung der Rolle des Hormons bestand darin, die Schilddrüse chirurgisch zu entfernen. Dabei handelte es sich um eine Kaulquappen-Thyreoidektomie, bei der Allen die rudimentäre Schilddrüse entfernte frühen Zeitpunkt Schwanz Die Kaulquappen überlebten, konnten sich jedoch nicht verwandeln und wuchsen auf die doppelte Größe einer normalen Larve heran.

Entwicklungsperioden

Die Zeiträume umfassen Jugendstadium, Erwachsenenalter und Seneszenz.

Die Jugendperiode umfasst die Zeit von der Geburt bis zur Pubertät. Diese Phase geht mit der Anpassung an die neue Umgebung einher. Es ist erwähnenswert, dass sich viele Tiere und Reptilien, die durch einen direkten Weg der postembryonalen Entwicklung gekennzeichnet sind, ungefähr auf die gleiche Weise entwickeln. Der einzige Unterschied besteht im Zeitrahmen. Dieser endet

Diese Kaulquappen verwandeln sich erneut, wenn sie auf eine getrocknete Schilddrüse aufgetragen oder in Wasser mit Schilddrüsenextrakt, der von verschiedenen Tieren stammen kann, oder sogar in Jodlösung getaucht werden. Schilddrüsenfollikel bestehen aus Schilddrüsenhormon, das in Proteinen als Thyreoglobulin vorliegt. Schilddrüsenhormon ist Trijodthyronin oder T3, wenn drei Jodatome an Tyrosin oder Thyroxin gebunden sind, oder Tetrajodthyronin T4, wenn vier Jodatome an Jod gebunden sind.

Von den beiden Formen, also T3 oder T4, ist T3 wirksamer als T4, obwohl die Konzentration von T4 im Blut höher ist, es aber im Zielgewebe in T3 umgewandelt wird. Die Schilddrüse benötigt einen Reiz von der Hypophyse, da eine Hypophysektomie oder Zerstörung der Hypophyse im Larvenstadium nicht zu einer Metamorphose führt, sondern durch die Implantation von Hypophysengewebe wiederhergestellt werden kann. Thyreotropes Hormon ist für die Differenzierung und Aktivierung der Schilddrüse notwendig. Die Hypophyse produziert außerdem Prolaktin, ein Hormon, das den Larvencharakter des Tieres aufrechterhält.

Die Reifephase, auch Fortpflanzungsstadium genannt, ist durch das Aufhören des Wachstums gekennzeichnet. Der Körper erfährt eine Selbsterneuerung bestimmter Strukturen und deren allmählichen Verschleiß.
Mit der Alterung geht eine Verlangsamung der Erholungsprozesse einher. In der Regel kommt es zu einer Abnahme des Körpergewichts. Wenn kein gewaltsamer Eingriff erfolgt ist, tritt im lebenswichtigen Zustand ein natürlicher Tod ein wichtige Systeme Durch die Verlangsamung aller Prozesse hören sie auf zu funktionieren.

Indirekte Entwicklung: Beispiele und Phasen

Schauen wir uns an, wie das Leben in einem neuen Wesen beginnt. Direkte und indirekte Entwicklung sind Begriffe, die die verschiedenen Prozesse des tierischen Lebens beschreiben, die mit einer befruchteten Eizelle beginnen. Während der postembryonalen Entwicklung werden schließlich Organsysteme gebildet, Wachstum beobachtet, gefolgt von der Fortpflanzung. Dann kommt es zum Altern, und ohne äußere Eingriffe kommt es zum natürlichen Tod.

Die Prolaktinkonzentration ist in den Anfangsstadien der Entwicklung höher. Das erste Signal über den Beginn der Metamorphose gibt die Hypophyse, wenn sie sich unter dem Einfluss trophischer Faktoren aus dem Hypothalamus und verschiedenen exogenen Faktoren differenziert. Es beginnt mit der Ausschüttung verschiedener Hormone, darunter wichtige Rolle Prolaktin und Schilddrüsenhormone spielen eine Rolle. Prolaktin erhält den Larvenzustand des Tieres aufrecht. Das Hormon Corticotropin veranlasst die Hypophyse auch, Schilddrüsenhormone auszuschütten. Hohes Niveau Schilddrüsenhormone überwinden die Wirkung des Hormons Prolaktin, was dann zu einer fortschreitenden, regressiven und umgestaltenden Entwicklung der Larvenstrukturen führt.

Unmittelbar nach der Geburt beginnt eine Reihe von Transformationen. Zu diesem Zeitpunkt unterscheidet sich der kleine Organismus sowohl äußerlich als auch innerlich vom Erwachsenen.
Die zweite Stufe ist die Umwandlung in einen völlig neuen Körper. Metamorphose ist eine postembryonale Veränderung der Körperform mit einem Wechsel mehrerer Stadien.
Das dritte Stadium ist das Endstadium, das mit der Pubertät und der Zeugung endet.

Merkmale der indirekten Entwicklung

Charakteristisch für mehrzellige Organismen ist die indirekte Entwicklung. Aus dem gelegten Ei schlüpft eine Larve, die äußerlich und innerlich dem erwachsenen Ei nicht ähnelt. Von der Struktur her handelt es sich um ein einfacheres Lebewesen, meist kleiner. In seinem Aussehen könnte es seinen entfernten Vorfahren vage ähnlich sein. Ein Beispiel wäre die Larve einer Amphibie wie eines Frosches.

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Basierend auf dem Hormonspiegel und dem Verhältnis von Thyroxin zu Prolaktin, das niedrig, mittel und hoch sein kann, gibt es drei Stadien der Metamorphose, die als Prä-Metamorphose, Pro-Metamorphose und metamorpher Höhepunkt bezeichnet werden. Als Reaktion auf den Hormonspiegel wird die Abfolge der Veränderungen wie folgt dargestellt.

Arten der indirekten Entwicklung

Ein wichtiger Aspekt metamorpher Veränderungen ist das gleiche Hormon. Thyroxin führt zu fortschreitenden Veränderungen in einigen Strukturen wie der Bildung von Gliedmaßen und zu regressiven Veränderungen in anderen wie dem Verlust von Schwanz, Flosse, Myotommuskeln usw. Es gibt einen Unterschied in der Reaktionsfähigkeit von Geweben auf den Schilddrüsenhormonspiegel, der als Kompetenz bezeichnet wird. Während der Metamorphose reagieren verschiedene Körperteile auf unterschiedliche Dosen des Hormons. Die Verkürzung des Darms und die Differenzierung der Hinterbeine beginnen mit einer niedrigen Dosis Schilddrüsenhormon, der Durchbruch der Vorderbeine erfordert jedoch eine höhere Dosis und die Resorption des Schwanzes erfordert eine viel höhere Dosis.

Äußerlich ähnelt die Kaulquappe einem kleinen Fisch. Aufgrund des Vorhandenseins spezieller Larvenorgane kann es ein völlig anderes Leben führen als geschlechtsreife Individuen. Sie weisen nicht einmal rudimentäre Geschlechtsunterschiede auf, so dass es nicht möglich ist, das Geschlecht der Larve zu bestimmen. Bei einer bestimmten Anzahl von Tierarten dauert dieses Entwicklungsstadium am meisten Ihr Leben.

Dies zeigt, dass Organe unterschiedliche Schwellenwerte haben, ab denen sie auf das Hormon reagieren, und dass es daher zu einer sequentiellen Entwicklung der Organe kommt andere Zeit. Eine Kaulquappe, die einer sehr hohen Dosis ausgesetzt wird, führt zu einer chaotischen Entwicklung, die zum Tod der Larve führt. Daher ist die Koordination von Entwicklungsereignissen wichtig für normale metamorphe Veränderungen im Erwachsenenalter.

Es gibt regionale Besonderheiten bei metamorphen Veränderungen, die durch Transplantationsexperimente erklärt wurden. Wenn die Augenknospe in die Schwanzregion transplantiert wird, differenziert sie sich zu einem Auge, obwohl das umgebende Gewebe degeneriert und die Schwanzknospe sich zurückbildet, wenn sie in den Rumpf transplantiert wird.

Radikale Metamorphosen

Bei der indirekten Entwicklung unterscheidet sich das neugeborene Tier in einer Reihe anatomischer Merkmale stark von der reifen Form. Aus dem Ei schlüpft der Embryo als Larve, die eine radikale Metamorphose durchläuft, bevor sie das Erwachsenenstadium erreicht. Die indirekte Entwicklung ist typisch für Tiere, die zahlreiche Eier legen. Dies sind einige Stachelhäuter, Amphibien und Insekten (Schmetterlinge, Libellen, Frösche usw.). Die Larven dieser Lebewesen besetzen oft einen völlig anderen ökologischen Raum als das erwachsene Tier. Sie fressen, wachsen und verwandeln sich irgendwann in ein erwachsenes Tier. Diese globalen Metamorphosen gehen mit zahlreichen physiologischen Veränderungen einher.

Metamorphe Ereignisse werden durch einen Induktionsmechanismus beeinflusst, was bedeutet, dass Veränderungen durch die darunter liegenden Gewebe induziert werden. Die Bildung dicker, dicker Haut bei Erwachsenen ist mit dem Vorhandensein darunter liegender Muskeln verbunden, obwohl das Dermatom des Schwanzes eine andere Rolle als das des Rumpfes spielt, da es im Gegensatz zum Rumpf eine Regression verursacht. Die Bildung des Trommelfells wird durch den darunter liegenden Trommelfellknorpel induziert.

Die Rückbildung des Schwanzes ist eine schnelle und dramatische Veränderung während der Metamorphose, da ihm ein starres knöchernes Endoskelett fehlt und er durch Knorpel gestützt wird. Der Verlust oder die Reduzierung bestimmter Strukturen während der Metamorphose erfolgt durch den Mechanismus der Apoptose oder des programmierten Zelltods. Die Schwanzregression ist ein wichtiges Beispiel für Apoptose. Es spielt eine Schlüsselrolle bei der metamorphen Regression, obwohl der Zeitpunkt der Apoptose in verschiedenen Geweben und Organen unterschiedlich ist. Dies geschieht in vier verschiedenen Schritten. Das dritte Stadium ist der Zelltod und schließlich die Aggregation von Makrophagen, um Zelltrümmer zu entfernen.

Vor- und Nachteile der direkten Entwicklung

Der Vorteil der direkten Entwicklung liegt darin, dass für das Wachstum deutlich weniger Energie und Vitalstoffe benötigt werden, da keine globalen Veränderungen im Körper stattfinden. Der Nachteil besteht darin, dass für die Embryonalentwicklung große Reserven benötigt werden Nährstoffe in Eiern oder Schwangerschaft im Mutterleib.

Fragen zur Selbstkontrolle

Die Bildung proteolytischer Enzyme hängt von der Sekretion der Schilddrüse ab. Quelle: Atsuko Ishizuya-Oka, Takashi Hasebe und Yun-Bo Shi Apoptose in Amphibienorganen während der Metamorphose. Es kommt zu einer erhöhten Synthese von Enzymen des Harnstoffkreislaufs, sodass stickstoffhaltiger Abfall, Ammoniak, in Harnstoff umgewandelt wird, da für die Auswaschung von Ammoniak große Mengen Wasser erforderlich sind, was dem Wasserleben der Kaulquappe entspricht. Der Anstieg der Enzymspiegel im Harnstoffzyklus hängt auch vom Schilddrüsenhormonspiegel ab.

Jodiertes Tyrosin kann durch Deiodinase-Enzyme in seine dejodierte Form umgewandelt werden. Diese Enzyme sind im Zielgewebe vorhanden. Antwort: Die Verwendung gemeinsamer grundlegender Merkmale hilft bei der Unterscheidung von Tieren verschiedene Gruppen. Nehmen wir das Beispiel der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Akkords. Diese Funktion hilft uns, Tiere nach Akkordaten und Nicht-Akkordaten zu gruppieren. Ebenso werden zwei oder drei Embryonalschichten entnommen, um die Tiere in die Kategorien Diploblasten und Triploblasten einzuteilen. Die Verwendung grundlegender Merkmale bei der Klassifizierung eröffnet den Weg für eine weitere Aufteilung der Tiere in verschiedene Untergruppen.

Ein negativer Punkt ist auch, dass es innerhalb der Art zu Konkurrenz zwischen jungen und erwachsenen Tieren kommen kann, da ihr Lebensraum und ihre Nahrungsquellen übereinstimmen.

Vor- und Nachteile der indirekten Entwicklung

Aufgrund der Tatsache, dass Organismen indirekter Typ Entwicklung leben in verschiedenen Wettbewerbsbeziehungen Sie kommen in der Regel nicht zwischen Larven und adulten Tieren vor. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Larven sesshafter Lebewesen der Art helfen, ihren Lebensraum zu erweitern. Unter den Nachteilen ist hervorzuheben, dass die indirekte Entwicklung von Tieren zu Erwachsenen oft lange dauert. Für qualitativ hochwertige Transformationen benötigen Sie große Menge Nährstoffe und Energie.

Frage 2: Wenn Sie eine Probe erhalten würden, welche Schritte würden Sie befolgen, um sie zu klassifizieren? Antwort: Schritte zur Einhaltung der Klassifizierung. Der nächste Schritt sollte darin bestehen, nach Symmetrie zu suchen, also radial oder bilateral oder asymmetrisch.

Der erste Schritt sollte darin bestehen, nach dem Vorhandensein oder Fehlen einer Wirbelsäule zu suchen.
Der nächste Schritt besteht darin, die Ebene der Organisation zu bestimmen.
Der nächste Schritt besteht darin, nach dem Vorhandensein oder Fehlen einer Körperhöhle zu suchen.

Frage 3: Wie nützlich ist die Untersuchung der Beschaffenheit der Körperhöhle und des Zöloms bei der Klassifizierung von Tieren?

Arten der indirekten Entwicklung

Folgende Arten der indirekten Entwicklung werden unterschieden: mit vollständiger und teilweiser Metamorphose. Bei vollständiger Transformation ist die indirekte Entwicklung charakteristisch für Insekten (Schmetterlinge, Käfer, einige Hautflügler). Die geschlüpften Larven beginnen zu fressen, wachsen und werden dann zu unbeweglichen Kokons. In diesem Zustand zerfallen alle Organe des Körpers und das entstehende Zellmaterial und die angesammelten Nährstoffe werden zur Grundlage für die Bildung völlig unterschiedlicher Organe, die für einen erwachsenen Organismus charakteristisch sind.

Antwort: Die Beschaffenheit des Zöloms liefert einen wichtigen Anhaltspunkt für die Klassifizierung von Tieren. Das Fehlen eines Zöloms bedeutet, dass das Tier keine Arbeitsteilung für verschiedene biologische Aktivitäten entwickelt hat. Andererseits zeigt das Vorhandensein eines Zöloms die weitere Entwicklung von einem einfachen zu einem komplexeren Organismus.

Frage 4: Was ist der Unterschied zwischen intrazellulärer und extrazellulärer Verdauung? Antwort: Bei der intrazellulären Verdauung findet die Verdauung innerhalb der Zelle statt. Verdauungsenzyme werden in der Nahrungsvakuole abgesondert, wo die Nahrung verdaut wird. In diesem Fall erfolgen Absorption und Assimilation ebenfalls intrazellulär.

Bei teilweiser Metamorphose ist die indirekte postembryonale Entwicklung charakteristisch für alle Fisch- und Amphibienarten, bestimmte Weichtiere und Insekten. Der Hauptunterschied besteht im Fehlen einer Kokonphase.

Biologische Rolle des Larvenstadiums

Das Larvenstadium ist eine Phase des aktiven Wachstums und der Nährstoffversorgung. Aussehen unterscheidet sich in der Regel stark von der Erwachsenenform. Sie haben ihre eigenen einzigartigen Strukturen und Organe, die ein Erwachsener nicht hat. Auch ihre Ernährung kann sich erheblich unterscheiden. Larven sind oft daran angepasst Umfeld. Kaulquappen leben beispielsweise fast ausschließlich im Wasser, können aber wie erwachsene Frösche auch an Land leben. Einige Arten sind als Erwachsene unbeweglich, während ihre Larven sich bewegen und diese Fähigkeit nutzen, um ihren Lebensraum zu zerstreuen und zu erweitern.

Bei der extrazellulären Verdauung erfolgt die Verdauung außerhalb der Zelle. Um die extrazelluläre Verdauung zu erleichtern, kann ein rudimentärer oder entwickelter Verdauungskanal vorhanden sein. Die extrazelluläre Verdauung ist weiter entwickelt als die intrazelluläre Verdauung. In diesem Fall können Sie auf komplexe Lebensmittel zurückgreifen.

Frage 5: Was ist der Unterschied zwischen direkter und indirekter Entwicklung? Antwort: Wenn ein junger Mensch einem erwachsenen Tier ähnelt, dann handelt es sich um eine direkte Entwicklung. Wenn ein junger Mensch jedoch völlig anders aussieht als ein erwachsenes Tier, handelt es sich um eine indirekte Entwicklung. Ein Tier kann während der indirekten Entwicklung mehrere Formen durchlaufen, z. Frosch und Seidenspinner.

Erstens nimmt mit der indirekten Entwicklung die Konkurrenz um Nahrung und Lebensraum zwischen Erwachsenen und ihren Nachkommen ab. Beispielsweise ernährt sich eine Froschlarve – eine Kaulquappe – von Pflanzen und ein erwachsener Frosch von Insekten. Kaulquappe und Raupe unterscheiden sich von den erwachsenen Formen in Struktur, Aussehen, Lebensstil und Ernährung. Zweitens führen erwachsene Individuen bei einer Reihe von Arten, beispielsweise bei Korallen, einen anhänglichen Lebensstil; sie können sich nicht bewegen. Ihre Larven sind jedoch mobil, was zur Verbreitung der Art beiträgt.

Antwort: Arthropoda ist der erste Stamm, in dem Tiere über ordnungsgemäß entwickelte Organsysteme verfügen. Das entwickelte Organsystem half den Arthropoden beim Überleben unterschiedliche Bedingungen. Darüber hinaus sind Arthropoden die frühesten Tiere mit einem gut entwickelten Organsystem. Dies sind die Gründe, warum Arthropoden der größte Stamm im Tierreich sind.

Dauer der postembryonalen Periode in Organismen verschiedene Typen anders. Beispielsweise wird ein Indischer Elefant bis zu 70 Jahre alt, ein Schimpanse bis zu 40, eine Maus bis zu 3 Jahre, Bäume können Hunderte von Jahren leben und das Eintagsfliegeninsekt nur wenige Tage. Kann sein Direkte oder indirekt(begleitet von Metamorphose (Transformation)).

Mit direkter Entwicklung Der neu entstandene Organismus ähnelt in seiner Struktur dem Elternorganismus und unterscheidet sich von ihm nur in der Größe und der unvollständigen Entwicklung der Organe.

> Direkte postembryonale Entwicklung

Die direkte Entwicklung ist charakteristisch für Menschen und andere Säugetiere, Vögel, Reptilien und einige Insekten.

In der menschlichen Entwicklung werden folgende Perioden unterschieden: Kindheit, Jugend, Jugend, Jugend, Reife, Alter. Jede Periode ist durch eine Reihe von Veränderungen im Körper gekennzeichnet. Alter und Tod sind die letzten Phasen der individuellen Entwicklung. Das Alter ist durch viele morphologische und physiologische Veränderungen gekennzeichnet, die zu einem allgemeinen Rückgang lebenswichtiger Prozesse und der Stabilität des Körpers führen. Die Ursachen und Mechanismen des Alterns sind nicht vollständig geklärt. Der Tod beendet die individuelle Existenz. Es kann physiologischer Natur sein, wenn es als Folge des Alterns auftritt, und pathologisch, wenn es vorzeitig durch einen äußeren Faktor (Wunde, Krankheit) verursacht wird.

> Indirekte postembryonale Entwicklung

Metamorphose stellt eine tiefgreifende Veränderung der Körperstruktur dar, durch die sich die Larve in ein erwachsenes Insekt verwandelt. Abhängig von der Art der postembryonalen Entwicklung bei Insekten werden zwei Arten der Metamorphose unterschieden:

unvollständig(Hemimetabolismus), wenn die Entwicklung eines Insekts durch den Durchgang von nur drei Stadien gekennzeichnet ist – Ei-, Larven- und Erwachsenenphase (Imago);

voll(Holometabolie), wenn der Übergang der Larve in die erwachsene Form in einem Zwischenstadium erfolgt – dem Puppenstadium.

Ein aus einem Ei geschlüpftes Küken oder ein geborenes Kätzchen ähnelt erwachsenen Tieren der entsprechenden Art. Bei anderen Tieren (z. B. Amphibien, den meisten Insekten) verläuft die Entwicklung jedoch mit starken physiologischen Veränderungen und geht mit der Bildung von Larvenstadien einher. In diesem Fall unterliegen alle Körperteile der Larve erheblichen Veränderungen. Auch die Physiologie und das Verhalten der Tiere verändern sich. Die biologische Bedeutung der Metamorphose besteht darin, dass der Organismus im Larvenstadium nicht auf Kosten der Nährstoffreserven des Eies wächst und sich entwickelt, sondern sich selbstständig ernähren kann.

Aus dem Ei schlüpft eine Larve, die in der Regel einfacher aufgebaut ist als ein erwachsenes Tier und über spezielle Larvenorgane verfügt, die im erwachsenen Zustand fehlen. Die Larve ernährt sich, wächst und im Laufe der Zeit werden die Larvenorgane durch Organe ersetzt, die für erwachsene Tiere charakteristisch sind. Bei unvollständiger Metamorphose erfolgt der Ersatz der Larvenorgane schrittweise, ohne dass die aktive Ernährung und Bewegung des Körpers unterbrochen wird. Vollständige Metamorphose umfasst das Puppenstadium, in dem sich die Larve in ein erwachsenes Tier verwandelt.

Bei Ascidien (Typ Chordates, Subtyp Larven-Chordates) wird eine Larve gebildet, die alle Hauptmerkmale von Chordaten aufweist: eine Chorda, ein Neuralrohr und Kiemenschlitze im Rachen. Die Larve schwimmt frei, heftet sich dann an eine feste Oberfläche am Meeresboden und durchläuft eine Metamorphose: Der Schwanz verschwindet, die Chorda, die Muskulatur, Neuralrohr zerfallen in einzelne Zellen, von denen die meisten phagozytiert werden. Vom Nervensystem der Larve bleibt nur noch eine Gruppe von Zellen übrig, aus denen das Nervenganglion hervorgeht. Die Struktur eines erwachsenen Ascidians, der einen anhänglichen Lebensstil führt, ähnelt überhaupt nicht den üblichen Merkmalen der Organisation von Akkordaten. Nur die Kenntnis der Merkmale der Ontogenese ermöglicht es, die systematische Stellung von Ascidien zu bestimmen. Die Struktur der Larven weist auf ihre Herkunft aus Akkordaten hin, die einen freien Lebensstil führten. Während des Metamorphoseprozesses wechseln Ascidianer zu einer sitzenden Lebensweise, wodurch ihre Organisation vereinfacht wird.

Unter Ontogenese versteht man die individuelle Entwicklung eines Organismus. In der Ontogenese gibt es zwei Perioden – embryonale und postembryonale. Für höhere Tiere und Menschen wird die Einteilung in pränatale und postnatale akzeptiert. Es wird auch vorgeschlagen, die proembryonale Periode vor der Bildung der Zygote zu unterscheiden.

Die proembryonale Entwicklungsphase ist mit der Bildung von Gameten verbunden. Die Prozesse, die die Oogenese charakterisieren, führen zur Bildung eines haploiden Chromosomensatzes und zur Bildung komplexer Strukturen im Zytoplasma. Das Eigelb reichert sich in den Eiern an. Je nach Eigelbmenge werden Eier in drei Arten eingeteilt: isolecithale, telolecithale und zentrolecithale. Isolecithale enthalten eine kleine Menge Eigelb und sind gleichmäßig in der Zelle verteilt. Bei zentrolecithalen Eiern befindet sich das Eigelb in der Mitte der Zelle und das Zytoplasma an der Peripherie. Telolecithal-Eier enthalten eine große Menge Eigelb, das am vegetativen Pol konzentriert ist. In der proembryonalen Entwicklungsphase werden rRNA und mRNA in der Eizelle abgelagert und eine Reihe von Strukturen gebildet. Viele von ihnen fallen durch das Vorhandensein verschiedener Pigmente auf. Die Embryonalperiode oder Embryogenese beginnt mit der Bildung einer Zygote. Das Ende dieses Zeitraums ist mit verschiedenen Stadien der Geburt verbunden. Die Embryonalperiode gliedert sich in die Stadien Zygote, Spaltung, Blastula, Keimblattbildung, Histo und Organogenese. Säugetierembryonen vor der Bildung von Rudimenten werden üblicherweise als Embryonen und später als Föten bezeichnet. Nach dem Schlüpfen aus der Eizelle oder der Geburt beginnt die postembryonale Entwicklung. Es gibt verschiedene Arten der Ontogenese: direkte und indirekte. Direkt kommt es in zwei Formen vor – nicht-larval und intrauterin, und indirekt – in Form von Larven. Der Larvenentwicklungstyp ist dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklung des Organismus ein oder mehrere Larvenstadien aufweist. Larven führen einen aktiven Lebensstil. Sie verfügen über eine Reihe provisorischer Organe, die bei Erwachsenen nicht vorhanden sind. Diese Art der Entwicklung geht mit einer Metamorphose einher. Tierische Eier sind reich an Nährstoffen, die ausreichen, um die Ontogenese abzuschließen. Zur Ernährung, Atmung und Ausscheidung entwickeln diese Embryonen auch provisorische Organe

Der intrauterine Entwicklungstyp ist charakteristisch für höhere Säugetiere und den Menschen. Die Eier enthalten fast keine Nährstoffe. Alle lebenswichtigen Funktionen des Embryos werden über den Körper der Mutter ausgeführt. Dabei werden aus den Geweben der Mutter und des Embryos, vor allem der Plazenta, komplexe provisorische Organe gebildet

25. Spermatogenese, Phasen und Zelltransformation. Biologische Bedeutung der sexuellen Fortpflanzung.

Die Spermatogenese ist eine der Arten der Gametogenese, der Prozess der Bildung und Reifung von Spermien. In den Keimdrüsen entwickeln sich Spermien. Es gibt drei Stadien, in denen die Gametogenese nacheinander abläuft und mit der Reifung der Spermien endet. Stufe 1 – Brutzeit. In der Reproduktionszone teilen sich primäre Keimzellen mit diploidem Chromosomensatz durch Mitose immer wieder, wodurch sich ihre Zahl erhöht. In der Reproduktionszone werden durch Mitose zahlreiche Spermatogonien gebildet. Stufe 2 – Wachstumsphase. In der Wachstumszone wachsen die ursprünglichen Zellen intensiv und speichern Nährstoffe. Die Interphase findet hier vor der Meiose statt. In der Wachstumszone nehmen die Spermatogonien zu und aus jeder Zelle wird ein Spermatozyten erster Ordnung gebildet. Stufe 3 – Reifephase. Es kommt zu einer Meiose, wodurch vor der zweiten Teilung 2 Spermatozide zweiter Ordnung und nach der Meiose 4 gleich große haploide Spermatiden in den Hoden gebildet werden. Sie reifen heran und es bilden sich Spermien. Die sexuelle Fortpflanzung ist, wie viele Wissenschaftler festgestellt haben, eine unerschöpfliche Quelle der Variabilität. Die sexuelle Fortpflanzung führt zu einer Vielzahl von Nachkommen. Darüber hinaus überleben mit jeder Generation Organismen mit den günstigsten Kombinationen erblicher Eigenschaften, was zu einer fortschreitenden Evolution führt.

Merkmale der postembryonalen Periode

Perioden der postembryonalen Entwicklung gehen mit Veränderungen der morphologischen Merkmale, Gewohnheiten und des Lebensraums einher. Ein charakteristisches Merkmal für die direkte Entwicklung ist, dass der Embryo nach der Geburt eine verkleinerte Kopie des erwachsenen Organismus ist und sich nur in der Größe und im Fehlen einiger Merkmale unterscheidet, die erst im Laufe der Zeit erworben werden. Ein Beispiel wäre die Entwicklung von Menschen, Tieren und einigen Reptilien. Die indirekte Entwicklung ist typisch für Wirbellose, Weichtiere und Amphibien. In diesem Fall weist der Embryo erhebliche Unterschiede zum erwachsenen Tier auf. Ein Beispiel wäre der gewöhnliche Schmetterling. Erst nach mehrmaligem Verstreichen verwandelt sich die kleine Larve bis zur Unkenntlichkeit.

Entwicklungsperioden

Die Zeiträume umfassen Jugendstadium, Erwachsenenalter und Seneszenz.

umfasst die Zeit von der Geburt bis zur Pubertät. Diese Phase geht mit der Anpassung an die neue Umgebung einher. Es ist erwähnenswert, dass sich viele Tiere und Reptilien, die durch einen direkten Weg der postembryonalen Entwicklung gekennzeichnet sind, ungefähr auf die gleiche Weise entwickeln. Der einzige Unterschied besteht im Zeitrahmen. Dieser endet

Die Reifephase, auch Fortpflanzungsstadium genannt, ist durch das Aufhören des Wachstums gekennzeichnet. Der Körper erfährt eine Selbsterneuerung bestimmter Strukturen und deren allmählichen Verschleiß.
Mit der Alterung geht eine Verlangsamung der Erholungsprozesse einher. In der Regel kommt es zu einer Abnahme des Körpergewichts. Ohne gewaltsames Eingreifen kommt es zum natürlichen Tod, wenn lebenswichtige Systeme aufgrund der Verlangsamung aller Prozesse nicht mehr funktionieren.

Indirekte Entwicklung: Beispiele und Phasen

Schauen wir uns an, wie das Leben in einem neuen Wesen beginnt. Direkte und indirekte Entwicklung sind Begriffe, die die verschiedenen Prozesse des tierischen Lebens beschreiben, die mit einer befruchteten Eizelle beginnen. Während der postembryonalen Entwicklung werden schließlich Organsysteme gebildet, Wachstum, Pubertät und anschließend die Fortpflanzung beobachtet. Dann kommt es zum Altern, und ohne äußere Eingriffe kommt es zum natürlichen Tod.

Unmittelbar nach der Geburt beginnt eine Reihe von Transformationen. Zu diesem Zeitpunkt unterscheidet sich der kleine Organismus sowohl äußerlich als auch innerlich vom Erwachsenen.
Die zweite Stufe ist die Umwandlung in einen völlig neuen Körper. Metamorphose ist eine postembryonale Veränderung der Körperform mit einem Wechsel mehrerer Stadien.
Das dritte Stadium ist das Endstadium, das mit der Pubertät und der Zeugung endet.

Merkmale der indirekten Entwicklung

Äußerlich ähnelt die Kaulquappe einem kleinen Fisch. Aufgrund des Vorhandenseins spezieller Larvenorgane kann es ein völlig anderes Leben führen als geschlechtsreife Individuen. Sie weisen nicht einmal rudimentäre Geschlechtsunterschiede auf, so dass es nicht möglich ist, das Geschlecht der Larve zu bestimmen. Bei einer Reihe von Tierarten nimmt diese Entwicklungsphase den größten Teil ihres Lebens ein.

Radikale Metamorphosen

Vor- und Nachteile der direkten Entwicklung

Der Vorteil der direkten Entwicklung liegt darin, dass für das Wachstum deutlich weniger Energie und Vitalstoffe benötigt werden, da keine globalen Veränderungen im Körper stattfinden. Der Nachteil besteht darin, dass die Entwicklung des Embryos große Nährstoffreserven in den Eizellen oder die Schwangerschaft im Mutterleib erfordert.

Ein negativer Punkt ist auch, dass es innerhalb der Art zu Konkurrenz zwischen jungen und erwachsenen Tieren kommen kann, da ihr Lebensraum und ihre Nahrungsquellen übereinstimmen.

Vor- und Nachteile der indirekten Entwicklung

Aufgrund der Tatsache, dass Organismen mit indirekter Entwicklung unterschiedlich leben ökologische Nischen Konkurrenzbeziehungen zwischen Larven und Erwachsenen entstehen in der Regel nicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Larven sesshafter Lebewesen der Art helfen, ihren Lebensraum zu erweitern. Unter den Nachteilen ist hervorzuheben, dass die indirekte Entwicklung von Tieren zu Erwachsenen oft lange dauert. Für qualitativ hochwertige Transformationen benötigen Sie eine große Menge an Nährstoffen und Energie.

Arten der indirekten Entwicklung

Folgende Arten der indirekten Entwicklung werden unterschieden: Für Insekten (Schmetterlinge, Käfer, einige Hautflügler) ist die vollständige und teilweise indirekte Entwicklung typisch. Die geschlüpften Larven beginnen zu fressen, wachsen und werden dann zu unbeweglichen Kokons. In diesem Zustand zerfallen alle Organe des Körpers und das entstehende Zellmaterial und die angesammelten Nährstoffe werden zur Grundlage für die Bildung völlig unterschiedlicher Organe, die für einen erwachsenen Organismus charakteristisch sind.

Biologische Rolle des Larvenstadiums

Das Larvenstadium ist eine Phase des aktiven Wachstums und der Nährstoffversorgung. Das Aussehen unterscheidet sich meist stark von der erwachsenen Form. Sie haben ihre eigenen einzigartigen Strukturen und Organe, die ein Erwachsener nicht hat. Auch ihre Ernährung kann sich erheblich unterscheiden. Larven sind oft an ihre Umgebung angepasst. Kaulquappen leben beispielsweise fast ausschließlich im Wasser, können aber wie erwachsene Frösche auch an Land leben. Einige Arten sind als Erwachsene unbeweglich, während ihre Larven sich bewegen und diese Fähigkeit nutzen, um ihren Lebensraum zu zerstreuen und zu erweitern.

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