Desenvolvimento direto ou indireto. Biologia do desenvolvimento

O conceito de desenvolvimento pós-embrionário

Após o nascimento do organismo, começa a próxima etapa do desenvolvimento individual. Em biologia, é chamado de estágio pós-embrionário ou pós-embrionário da ontogênese (pós-embriogênese).

Definição 1

Estágio pós-embrionário de desenvolvimento - Este é o período de desenvolvimento de um organismo desde o nascimento até a sua morte.

Alguns cientistas consideram a pós-embriogênese o período desde o nascimento até o início da puberdade e a capacidade de reprodução. Mas muitos organismos morrem após a fase de reprodução. Portanto, esta é mais uma questão filosófica do que científica.

Na fase de desenvolvimento pós-embrionário, o corpo cresce e se desenvolve. Lembremos que o crescimento é um aumento no tamanho do corpo devido ao metabolismo e à divisão celular, e o desenvolvimento são as mudanças qualitativas no corpo. Os cientistas distinguem dois tipos de pós-embriogênese: direta e indireta.

Desenvolvimento pós-embrionário direto

Definição 2

Tipo reto desenvolvimento embrionário - este é um tipo de desenvolvimento individual de organismos em que o indivíduo nascido geralmente se assemelha a um adulto (“semelhante a imago”).

O desenvolvimento direto ocorre como resultado da embrionação.

A embrionização é comum em répteis, peixes, aves e mamíferos. O significado biológico deste fenômeno é que o animal aparece (nasce ou eclode) em um estágio superior de desenvolvimento. Isso aumenta sua capacidade de resistir a fatores ambientais. você mamíferos placentários, alguns marsupiais, tubarões, escorpiões, uma das membranas embrionárias se funde com as paredes da parte expandida do oviduto (útero) de tal forma que nutrientes e oxigênio entram no embrião através do sangue da mãe e os produtos metabólicos são excretados. O processo de nascimento de tal embrião é chamado nascimento vivo real .

Definição 4

Se o embrião se desenvolve devido às substâncias de reserva do óvulo no meio do corpo da mãe e é liberado das membranas do óvulo ainda nas passagens reprodutivas da fêmea, então esse fenômeno é denominado ovoviviparidade .

É observado em algumas espécies de cobras, lagartos, peixes de aquário, besouros terrestres.

Definição 5

Se um embrião se desenvolve em um óvulo fora do corpo da mãe e o deixa no meio ambiente, esse fenômeno é chamado oviparidade .

É característico da maioria dos répteis, aves, artrópodes, mamíferos ovíparos(ornitorrinco, equidna), etc. O desenvolvimento direto é inerente a alguns celenterados, vermes ciliados e oligoquetas, crustáceos, aranhas, escorpiões, moluscos, peixe cartilaginoso, répteis, aves e mamíferos.

Desenvolvimento pós-embrionário indireto

Definição 6

Desenvolvimento indireto (metamorfose) é um processo acompanhado de profundas mudanças na estrutura do corpo, com as quais a larva se transforma em adulto (imago).

Os processos de metamorfose ocorrem em vários estágios sucessivos. Em cada uma dessas etapas (fases), o animal apresenta certos traços característicos de estrutura e função. As transformações podem ser completas ou incompletas (metamorfose completa e incompleta).

Para insetos com transformação completa No desenvolvimento distinguem-se as fases de ovo, larva, pupa e imago (indivíduo adulto sexualmente maduro). São representantes de insetos como besouros, borboletas, himenópteros e pulgas. A fase pupal é de particular importância. Nesta fase, ocorrem mudanças radicais órgãos internos larvas e formação de tecidos e órgãos de um inseto adulto.

No transformação incompleta As fases de ovo, larva adulta e adulto são diferenciadas. A metamorfose incompleta está presente em percevejos, libélulas, baratas, ortópteros e piolhos.

O desenvolvimento indireto é conhecido em muitos celenterados, planos, redondos e anelídeos, a maioria dos moluscos equinodermos, peixe ósseo e anfíbios.

Crescimento e regeneração

Durante o desenvolvimento pós-embrionário, os organismos crescem. Esse processo, conforme mencionado acima, ocorre devido à troca do plástico. Também é característico do nível celular de organização dos seres vivos. O crescimento celular ocorre durante a interfase.

O crescimento dos organismos pode ser limitado ou ilimitado. Crescimento limitado observado se um indivíduo para de crescer, tendo atingido qualquer tamanho, adquirindo a capacidade de reprodução. É inerente a todos os organismos unicelulares, artrópodes, aves e mamíferos.

Quando crescimento ilimitado ocorre um aumento no tamanho e na massa dos organismos até sua morte. Este fenômeno é típico da maioria plantas superiores, algas multicelulares, tênias e anelídeos, moluscos, peixes, répteis. Dependendo das características da ontogênese e da estrutura do tegumento do corpo, o crescimento ilimitado pode ser contínua e periódica. O crescimento dos organismos vivos depende das características da hereditariedade e é regulado nas plantas por fitohormônios e nos animais por hormônios e neuro-hormônios.

A capacidade de regeneração do corpo desempenha um papel importante na ontogênese.

Definição 7

Regeneração - esta é a capacidade do corpo de restaurar partes perdidas ou danificadas do corpo, bem como de restaurar todo o organismo a partir de uma determinada parte dele.

Esta propriedade é uma qualidade biológica geral e está subjacente aos processos propagação vegetativa. Diferentes grupos de organismos vivos têm diferentes capacidades de regeneração. Quanto maior o nível de organização dos organismos, menor a capacidade de regeneração. Nas aves e nos mamíferos, essa qualidade é preservada apenas na forma de cicatrização de feridas, fusão óssea e restauração de certas células e tecidos.

Testes

99-1. Que sequência de estágios de desenvolvimento individual é típica do animal mostrado na figura?

A) ovo - inseto adulto
B) ovo – larva – inseto adulto
C) ovo – larva – pupa – inseto adulto
D) ovo – pupa – larva – inseto adulto

Responder

99-2. O gafanhoto, ao contrário da borboleta do repolho,
A) respira pelas traqueias
B) desenvolve-se com transformação incompleta
B) tem sistema circulatório aberto
D) tem três pares de pernas

Responder

99-3. Que sequência de estágios de desenvolvimento individual é característica de uma borboleta?
A) esperma – larva – pupa – animal adulto
B) blástula – zigoto – pupa – animal adulto
C) ovo – larva – animal adulto
D) ovo – larva – pupa – animal adulto

Responder

99-4. Os julgamentos sobre o desenvolvimento dos insetos estão corretos?
1. No desenvolvimento pós-embrionário, os insetos com transformação completa passam pelos estágios de desenvolvimento: larva > pupa > inseto adulto.
2. A nutrição diferente de larvas e adultos de uma ou outra espécie de inseto elimina a competição entre eles.
A) apenas 1 está correto
B) apenas 2 está correto
C) ambas as afirmações estão corretas
D) ambos os julgamentos estão incorretos

Responder

99-5. Qual dos seguintes insetos se desenvolve com metamorfose incompleta?
A) Coleópteros
B) Dípteros
B) Lepidópteros
D) Ortópteros

Responder

99-6. Que sequência de estágios de desenvolvimento individual é característica da borboleta branca do repolho?
A) ovo > borboleta
B) ovo > borboleta > larva
B) ovo > larva > pupa > borboleta
D) ovo > pupa > larva > borboleta

Responder

99-7. Insetos com metamorfose completa incluem
A) gafanhotos
B) pulgões
B) gafanhoto
D) borboleta repolho

Responder

99-8. Qual dos seguintes insetos se desenvolve com metamorfose completa?
A) Dípteros
B) Ortópteros
B) Homópteros
D) Hemípteros

Responder

99-9. Qual dos seguintes insetos é caracterizado pelo estágio de pupa?
A) mel de abelha
B) gafanhotos
B) libélula
D) louva-a-deus

Responder

99-10. Os julgamentos sobre o desenvolvimento dos insetos estão corretos?
1. A pupa é uma fase de repouso no desenvolvimento dos insetos, pois não se alimenta, não se movimenta nem se desenvolve.
2. Nos insetos com metamorfose completa, a larva se parece com um animal adulto.
A) apenas 1 está correto
B) apenas 2 está correto
C) ambas as afirmações estão corretas
D) ambos os julgamentos estão incorretos

O desenvolvimento é um fator integrante da vida. Começa com um óvulo fertilizado e termina com a puberdade. O período pós-embrionário é caracterizado pelo desenvolvimento direto e indireto. O desenvolvimento direto é um processo biológico no qual um organismo multicelular cresce e aumenta, aumentando a complexidade de sua organização. Este fenômeno é típico de humanos, peixes, pássaros e mamíferos.

Hemoglobina larval em hemoglobina adulta com maior capacidade de transporte de oxigênio. A hemoglobina adulta mostra o efeito Bohr.

Ureotélico amonotélico devido ao ciclo da uréia no fígado.
As enzimas do ciclo da uréia são formadas durante a metamorfose.
O pigmento ocular muda de porfiropsina para rodopsina.
Secreção de várias enzimas digestivas.

As pernas e a cauda crescem, mas não sofrem grandes alterações, como nos anuros. Controle hormonal da metamorfose.

O desenvolvimento indireto é característico dos anfíbios

Diferentes hormônios do eixo hipotálamo-hipófise e da tireoide influenciam diferentes eventos durante a transição da larva do girino para o adulto. Os hormônios são importantes moléculas sinalizadoras secretadas pelas glândulas endócrinas quando atingem um determinado nível de desenvolvimento e diferenciação. A interação da prolactina e do hormônio tireotrópico da glândula pituitária e da tiroxina da glândula tireoide determina o início, o momento e a sequência da metamorfose.

O desenvolvimento indireto é o processo pelo qual um embrião se desenvolve em um indivíduo maduro envolvendo o estágio larval, que é acompanhado de metamorfose. Este fenômeno é observado, por exemplo, na maioria dos invertebrados e anfíbios.

Características do período pós-embrionário

Os períodos de desenvolvimento pós-embrionário são acompanhados por mudanças nas características morfológicas, hábitos e habitat. Para desenvolvimento direto característicaé que após o nascimento o embrião é uma cópia reduzida do organismo adulto, difere apenas no tamanho e na ausência de algumas características que só são adquiridas com o tempo. Um exemplo seria o desenvolvimento de humanos, animais e alguns répteis. O desenvolvimento indireto é típico de invertebrados, moluscos e anfíbios. Nesse caso, o embrião apresenta diferenças significativas em relação ao animal adulto. Um exemplo é a borboleta comum. Somente após vários estágios de desenvolvimento a pequena larva será transformada de forma irreconhecível.

A principal mudança durante a metamorfose em anfíbios é controlada pelo hormônio tireoidiano à medida que ele se diferencia e amadurece em um determinado estágio de desenvolvimento. Isso fez com que o girino se desenvolvesse prematuramente até a idade adulta. A segunda abordagem para estudar o papel do hormônio foi a remoção cirúrgica da glândula tireoide, que é uma tireoidectomia de girino, realizada por Allen na glândula tireoide rudimentar foi removida em estágio inicial cauda Os girinos sobreviveram, mas não conseguiram se metamorfosear e cresceram até dobrar o tamanho de uma larva normal.

Períodos de desenvolvimento

Os períodos incluem fase juvenil, idade adulta e senescência.

O período juvenil abrange o período desde o nascimento até a puberdade. Esta etapa é acompanhada pela adaptação ao novo ambiente. É importante notar que muitos animais e répteis, caracterizados por um caminho direto de desenvolvimento pós-embrionário, desenvolvem-se aproximadamente da mesma maneira. A única diferença é o prazo. Este acaba

Esses girinos se metamorfoseiam novamente quando aplicados na glândula tireoide seca ou quando imersos em água contendo extrato da glândula tireoide, que pode ser de diferentes animais ou mesmo em solução de iodo. Os folículos tireoidianos são compostos de hormônio tireoidiano, que está presente nas proteínas como tireoglobulina. O hormônio tireoidiano é triiodotironina ou T3, quando três átomos de iodo estão ligados à tirosina ou tiroxina, ou tetraiodotironina T4, quando quatro átomos de iodo estão ligados ao iodo.

Das duas formas, ou seja, T3 ou T4, o T3 é mais eficaz que o T4, embora a concentração de T4 seja maior no sangue, mas é convertido em T3 no tecido alvo. A glândula tireóide requer um estímulo da glândula pituitária, pois a hipofisectomia ou destruição da glândula pituitária nos estágios larvais não resulta em metamorfose, mas pode ser restaurada se o tecido hipofisário for implantado. O hormônio tireotrófico é necessário para a diferenciação e ativação da glândula tireóide. A glândula pituitária também produz prolactina, hormônio que mantém o caráter larval do animal.

O período de maturidade, denominado estágio reprodutivo, é caracterizado pela cessação do crescimento. O corpo sofre auto-renovação de certas estruturas e seu desgaste gradual.
O período de envelhecimento é acompanhado por uma desaceleração nos processos de recuperação. Via de regra, ocorre diminuição do peso corporal. Se não houve intervenção violenta, então a morte natural ocorre quando vital sistemas importantes Como resultado da desaceleração de todos os processos, eles deixam de funcionar.

Desenvolvimento indireto: exemplos e etapas

Vejamos como a vida começa em um novo ser. Desenvolvimento direto e indireto são termos que descrevem os diversos processos da vida animal, que começa com um óvulo fertilizado. Durante o desenvolvimento pós-embrionário, os sistemas orgânicos são finalmente formados, observa-se o crescimento, seguido da procriação. Então ocorre o envelhecimento e, na ausência de intervenções externas, ocorre a morte natural.

A concentração de prolactina é maior nos estágios iniciais de desenvolvimento. A glândula pituitária dá o primeiro sinal sobre o início da metamorfose, quando se diferencia sob a influência de fatores tróficos do hipotálamo e de diversos fatores exógenos. Começa a liberar vários hormônios, dos quais papel importante a prolactina e os hormônios da tireoide desempenham um papel. A prolactina mantém o estado larval do animal. O hormônio corticotropina também direciona a glândula pituitária a secretar o hormônio tireoidiano. Alto nível Os hormônios tireoidianos superam a ação do hormônio prolactina, o que leva então à remodelação progressiva, regressiva e das estruturas larvais.

Imediatamente após o nascimento, começa uma série de transformações. Neste momento, o pequeno organismo difere do adulto tanto externa quanto internamente.
A segunda etapa é a transformação em um corpo completamente novo. A metamorfose é uma mudança pós-embrionária na forma do corpo com alternância de vários estágios.
A terceira fase é a fase final, que termina com a puberdade e a procriação.

Características do desenvolvimento indireto

O desenvolvimento indireto é característico de organismos multicelulares. Uma larva emerge do ovo posto, que externamente e internamente não é semelhante ao adulto. Na estrutura é uma criatura mais simples, geralmente de tamanho menor. Em sua aparência, pode ser vagamente semelhante aos seus ancestrais distantes. Um exemplo seria a larva de um anfíbio como um sapo.

Veja o que é “desenvolvimento pós-embrionário” em outros dicionários

Com base nos níveis hormonais e na proporção tiroxina/prolactina, que pode ser baixa, média e alta, existem três estágios de metamorfose chamados pré-metamorfose, pró-metamorfose e clímax metamórfico. Em resposta aos níveis hormonais, a sequência de alterações é descrita a seguir.

Tipos de desenvolvimento indireto

Um aspecto importante das mudanças metamórficas é o mesmo hormônio. A tiroxina leva a alterações progressivas em algumas estruturas, como a formação de membros, e alterações regressivas em outras, como perda de cauda, nadadeira, músculos miotomais, etc. Existe uma diferença na reatividade dos tecidos aos níveis dos hormônios tireoidianos, que é chamada de competência. Diferentes partes do corpo respondem a diferentes doses do hormônio durante a metamorfose. O encurtamento do intestino e a diferenciação dos membros posteriores começam com uma dose baixa de hormônio tireoidiano, mas a ruptura dos membros anteriores requer uma dose mais alta e a reabsorção da cauda requer uma dose muito mais alta.

Externamente, o girino é muito semelhante a um peixe pequeno. Graças à presença de órgãos larvais especiais, pode levar uma vida completamente diferente da dos indivíduos sexualmente maduros. Eles nem apresentam diferenças sexuais rudimentares, por isso não é possível determinar o sexo da larva. Num certo número de espécies animais, esta fase de desenvolvimento ocorre maioria a vida deles.

Isto mostra que os órgãos têm diferentes limiares nos quais respondem ao hormônio e, portanto, há um desenvolvimento sequencial de órgãos em tempo diferente. Um girino exposto a uma dosagem muito elevada resulta num desenvolvimento caótico levando à morte da larva. Assim, a coordenação dos eventos de desenvolvimento é importante para a mudança metamórfica normal do adulto.

Existe especificidade regional nas alterações metamórficas que foi explicada por experimentos de transplante. O botão ocular, se transplantado para a região da cauda, diferencia-se em olho, embora o tecido circundante sofra degeneração, e o botão caudal, quando transplantado para o tronco, regrida.

Metamorfoses radicais

Com desenvolvimento indireto, o animal recém-nascido difere muito da forma madura em uma série de características anatômicas. O embrião eclode do ovo como uma larva, que sofre metamorfose radical antes de atingir a fase adulta. O desenvolvimento indireto é típico de animais que põem numerosos ovos. Estes são alguns equinodermos, anfíbios e insetos (borboletas, libélulas, sapos e assim por diante). As larvas dessas criaturas muitas vezes ocupam um espaço ecológico completamente diferente do animal adulto. Eles se alimentam, crescem e em algum momento se transformam em animais adultos. Estas metamorfoses globais são acompanhadas por inúmeras alterações fisiológicas.

Os eventos metamórficos são influenciados por um mecanismo de indução, o que significa que a mudança é induzida pelos tecidos subjacentes. A formação de pele adulta espessa e espessa está associada à presença de músculos subjacentes, embora o dermátomo da cauda tenha um papel diferente do do tronco, pois provoca regressão, ao contrário do tronco. A formação do tímpano ou tímpano é induzida pela cartilagem timpânica subjacente.

A regressão da cauda é uma mudança rápida e dramática durante a metamorfose porque não possui um endoesqueleto ósseo rígido e é sustentada por cartilagem. A perda ou redução de certas estruturas durante a metamorfose ocorre através do mecanismo de apoptose ou morte celular programada. A regressão da cauda é um exemplo importante de apoptose. Desempenha um papel fundamental na regressão metamórfica, embora o momento da apoptose varie em diferentes tecidos e órgãos. Isso acontece em quatro etapas diferentes. O terceiro estágio é a morte celular e finalmente a agregação de macrófagos para remover detritos celulares.

Prós e contras do desenvolvimento direto

A vantagem do desenvolvimento direto é que o crescimento requer muito menos energia e ingredientes vitais, uma vez que não ocorrem mudanças globais no corpo. A desvantagem é que são necessárias grandes reservas para o desenvolvimento do embrião. nutrientes em óvulos ou gestação no útero.

Perguntas para autocontrole

A formação de enzimas proteolíticas depende da secreção da glândula tireóide. Fonte: Atsuko Ishizuya-Oka, Takashi Hasebe e Yun-Bo Shi Apoptose em órgãos de anfíbios durante a metamorfose. Há aumento da síntese de enzimas do ciclo da ureia para que os resíduos nitrogenados, a amônia, sejam convertidos em uréia, uma vez que a lixiviação da amônia requer grandes quantidades de água, o que corresponde à vida aquática do girino. O aumento nos níveis das enzimas do ciclo da ureia também depende dos níveis dos hormônios tireoidianos.

A tirosina iodada pode ser convertida em sua forma desiodada pelas enzimas desiodinase. Essas enzimas estão presentes nos tecidos alvo. Resposta: Usar características fundamentais comuns ajuda a separar os animais em grupos diferentes. Vejamos o exemplo da presença ou ausência de um acorde. Esse recurso nos ajuda a agrupar animais entre cordados e não cordados. Da mesma forma, duas ou três camadas embrionárias são tomadas para agrupar os animais em categorias diploblásticas e triploblásticas. A utilização de características fundamentais na classificação abre caminho para uma maior segregação de animais entre diferentes subgrupos.

Um ponto negativo também é que pode surgir competição dentro da espécie entre animais jovens e adultos, uma vez que seu habitat e fontes de alimento coincidem.

Prós e contras do desenvolvimento indireto

Devido ao fato de que organismos com tipo indireto desenvolvimento vivem em diferentes relações competitivas Via de regra, não ocorrem entre larvas e adultos. Outra vantagem é que as larvas das criaturas sedentárias ajudam a espécie a expandir seu habitat. Entre as desvantagens, vale ressaltar que o desenvolvimento indireto dos animais em adultos muitas vezes dura um longo período de tempo. Para transformações de qualidade você precisa um grande número de nutrientes e energia.

Pergunta 2: Se você recebesse uma amostra, que passos você seguiria para classificá-la? Resposta: Passos para cumprir a classificação. O próximo passo deve ser procurar a simetria, ou seja, radial ou bilateral ou assimétrica.

O primeiro passo deve ser procurar a presença ou ausência de coluna vertebral.
A próxima etapa é determinar o nível da organização.
O próximo passo é procurar a presença ou ausência de cavidade corporal.

Questão 3: Quão útil é o estudo da natureza da cavidade corporal e do celoma na classificação dos animais?

Tipos de desenvolvimento indireto

Distinguem-se os seguintes tipos de desenvolvimento indireto: com metamorfose completa e parcial. Com a transformação completa, o desenvolvimento indireto é característico dos insetos (borboletas, besouros, alguns himenópteros). As larvas eclodidas começam a comer, crescer e depois tornam-se casulos imóveis. Nesse estado, todos os órgãos do corpo se desintegram, e o material celular resultante e os nutrientes acumulados tornam-se a base para a formação de órgãos completamente diferentes, característicos de um organismo adulto.

Resposta: A natureza do celoma fornece uma pista importante para a classificação dos animais. A ausência de celoma significa que o animal não desenvolveu uma divisão de trabalho para diferentes atividades biológicas. Por outro lado, a presença de um celoma mostra uma evolução posterior de um organismo simples para um organismo mais complexo.

Pergunta 4: Qual é a diferença entre digestão intracelular e extracelular? Responder: No caso da digestão intracelular, a digestão ocorre dentro da célula. As enzimas digestivas são secretadas no vacúolo alimentar onde os alimentos são digeridos. Neste caso, a absorção e a assimilação também são intracelulares.

Com metamorfose parcial, o desenvolvimento pós-embrionário indireto é característico de todas as espécies de peixes e anfíbios, certos moluscos e insetos. A principal diferença é a ausência do estágio casulo.

Papel biológico do estágio larval

A fase larval é um período de crescimento ativo e fornecimento de nutrientes. Aparência, via de regra, é muito diferente da forma adulta. Eles têm estruturas e órgãos próprios e únicos que um indivíduo adulto não possui. A dieta deles também pode diferir significativamente. As larvas são frequentemente adaptadas a ambiente. Por exemplo, os girinos vivem quase exclusivamente na água, mas também podem viver na terra, como os sapos adultos. Algumas espécies ficam imóveis quando adultas, enquanto suas larvas se movem e usam essa capacidade para dispersar e expandir seu habitat.

No caso da digestão extracelular, a digestão ocorre fora da célula. Para facilitar a digestão extracelular, um canal alimentar rudimentar ou desenvolvido pode estar presente. A digestão extracelular é mais desenvolvida que a digestão intracelular. Neste caso, você pode usar alimentos complexos.

Pergunta 5: Qual é a diferença entre desenvolvimento direto e indireto? Resposta: Quando um jovem se assemelha a um animal adulto, então este é um caso de desenvolvimento direto. Mas quando um jovem parece completamente diferente de um animal adulto, trata-se de um caso de desenvolvimento indireto. Um animal pode passar por várias formas durante o desenvolvimento indireto, por ex. sapo e traça da seda.

Em primeiro lugar, com o desenvolvimento indireto, a competição por alimento e habitat entre os adultos e os seus descendentes diminui. Por exemplo, uma larva de sapo - um girino - se alimenta de plantas e um sapo adulto - de insetos. O girino e a lagarta diferem das formas adultas em estrutura, aparência, estilo de vida e nutrição. Em segundo lugar, em várias espécies, por exemplo nos corais, os indivíduos adultos levam um estilo de vida apegado e não podem mover-se; Mas suas larvas são móveis, o que contribui para a disseminação da espécie.

Resposta: Arthropoda é o primeiro filo em que os animais desenvolveram sistemas orgânicos adequadamente. O sistema de órgãos desenvolvido ajudou os artrópodes a sobreviver em condições diferentes. Além disso, os artrópodes são os primeiros entre os animais com um sistema orgânico bem desenvolvido. Estas são as razões pelas quais os artrópodes são o maior filo do reino animal.

Duração do período pós-embrionário nos organismos tipos diferentes diferente. Por exemplo, um elefante indiano vive até 70 anos, um chimpanzé - até 40, um rato - até 3 anos, as árvores podem viver centenas de anos e o inseto efêmero - apenas alguns dias. Talvez direto ou indireto(acompanhado de metamorfose (transformação)).

Com desenvolvimento direto o organismo recém-surgido é semelhante em estrutura ao pai e difere dele apenas no tamanho e no desenvolvimento incompleto dos órgãos.

> Desenvolvimento pós-embrionário direto

O desenvolvimento direto é característico de humanos e outros mamíferos, aves, répteis e alguns insetos.

No desenvolvimento humano distinguem-se os seguintes períodos: infância, adolescência, adolescência, juventude, maturidade, velhice. Cada período é caracterizado por uma série de mudanças no corpo. O envelhecimento e a morte são os últimos estágios do desenvolvimento individual. O envelhecimento é caracterizado por muitas alterações morfológicas e fisiológicas, levando a uma diminuição geral dos processos vitais e da estabilidade do corpo. As causas e mecanismos do envelhecimento não são totalmente compreendidos. A morte acaba com a existência individual. Pode ser fisiológica, se ocorrer em decorrência do envelhecimento, e patológica, se for causada prematuramente por algum fator externo (ferida, doença).

> Desenvolvimento pós-embrionário indireto

Metamorfose representa uma profunda transformação na estrutura do corpo, com a qual a larva se transforma em inseto adulto. Dependendo da natureza do desenvolvimento pós-embrionário nos insetos, distinguem-se dois tipos de metamorfose:

incompleto(hemimetabolismo), quando o desenvolvimento de um inseto é caracterizado pela passagem de apenas três fases - ovo, larva e fase adulta (imago);

completo(holometabolia), quando a transição da larva para a forma adulta ocorre na fase intermediária - a fase pupal.

Um filhote nascido de um ovo ou um gatinho nascido é semelhante aos animais adultos da espécie correspondente. No entanto, em outros animais (por exemplo, anfíbios, a maioria dos insetos), o desenvolvimento prossegue com mudanças fisiológicas acentuadas e é acompanhado pela formação de estágios larvais. Neste caso, todas as partes do corpo da larva sofrem alterações significativas. A fisiologia e o comportamento dos animais também mudam. O significado biológico da metamorfose é que, na fase larval, o organismo cresce e se desenvolve não à custa dos nutrientes de reserva do ovo, mas pode alimentar-se por si próprio.

Uma larva emerge do ovo, geralmente de estrutura mais simples do que a de um animal adulto, com órgãos larvais especiais que estão ausentes no estado adulto. A larva se alimenta, cresce e, com o tempo, os órgãos larvais são substituídos por órgãos característicos dos animais adultos. Com a metamorfose incompleta, a substituição dos órgãos larvais ocorre gradativamente, sem cessação da alimentação ativa e da movimentação do corpo. Metamorfose completa inclui a fase de pupa em que a larva se transforma em animal adulto.

Nas ascídias (tipo cordados, subtipo larva-cordados), forma-se uma larva que possui todas as características principais dos cordados: notocorda, tubo neural e fendas branquiais na faringe. A larva nada livremente, depois se fixa em alguma superfície sólida do fundo do mar e sofre metamorfose: a cauda desaparece, a notocorda, os músculos, Tubo neural dividem-se em células individuais, a maioria das quais são fagocitadas. Tudo o que resta do sistema nervoso larval é um grupo de células que dá origem ao gânglio nervoso. A estrutura de uma ascídia adulta, levando um estilo de vida apegado, não se parece em nada com as características usuais da organização dos cordados. Somente o conhecimento das características da ontogênese permite determinar a posição sistemática das ascídias. A estrutura das larvas indica sua origem em cordados que levavam um estilo de vida livre. Durante o processo de metamorfose, as ascídias passam para um estilo de vida sedentário e, portanto, sua organização é simplificada.

Ontogênese é o desenvolvimento individual de um organismo. Na ontogênese existem 2 períodos - embrionário e pós-embrionário. Para animais superiores e humanos, é aceita a divisão em pré-natal e pós-natal. Propõe-se também distinguir o período pró-embrionário que precede a formação do zigoto.

O período pró-embrionário de desenvolvimento está associado à formação de gametas. Os processos que caracterizam a ovogênese levam à formação de um conjunto haplóide de cromossomos e à formação de estruturas complexas no citoplasma. A gema se acumula nos ovos. Dependendo da quantidade de gema, os ovos são divididos em três tipos: isolecital, telolecital e centrolecital. Os isolecitais contêm uma pequena quantidade de gema e são distribuídos uniformemente por toda a célula. Nos ovos centrolecitais, a gema está no centro da célula e o citoplasma está localizado na periferia. Os ovos telolecíticos contêm grande quantidade de gema, concentrada no pólo vegetativo. No período pró-embrionário de desenvolvimento, o rRNA e o mRNA são depositados no ovo e várias estruturas são formadas. Muitos deles são perceptíveis devido à presença de diversos pigmentos. O período embrionário ou embriogênese começa com a formação de um zigoto. O final deste período está associado a várias fases do nascimento. O período embrionário é dividido nas fases de zigoto, clivagem, blástula, formação dos folhetos germinativos, histo e organogênese. Os embriões de mamíferos antes da formação dos rudimentos são geralmente chamados de embriões e, mais tarde, de fetos. Após a eclosão do ovo ou nascimento, começa o desenvolvimento pós-embrionário. Existem diferentes tipos de ontogênese: direta e indireta. O direto é encontrado em 2 formas - não larval e intrauterina, e indireto - na forma de larva. O tipo de desenvolvimento larval é caracterizado pelo fato de o desenvolvimento do organismo apresentar um ou vários estágios larvais. As larvas levam um estilo de vida ativo. Eles possuem vários órgãos provisórios que não estão presentes nos adultos. Este tipo de desenvolvimento é acompanhado por metamorfose. Os ovos de animais são ricos em material nutricional suficiente para completar a ontogênese. Para nutrição, respiração e excreção, esses embriões também desenvolvem órgãos provisórios

O tipo de desenvolvimento intrauterino é característico de mamíferos superiores e humanos. Os ovos quase não contêm material nutricional. Todas as funções vitais do embrião são realizadas através do corpo da mãe. A este respeito, órgãos provisórios complexos são formados a partir dos tecidos da mãe e do embrião, principalmente a placenta.

25. Espermatogénese, fases e transformação celular. Significado biológico da reprodução sexuada.

A espermatogênese é um dos tipos de gametogênese, o processo de formação e maturação dos espermatozoides. Os espermatozoides se desenvolvem nas gônadas. Existem 3 fases, onde a gametogênese prossegue sequencialmente e termina com a maturação dos espermatozoides. Etapa 1 – período de reprodução. Na zona de reprodução, as células germinativas primárias com um conjunto diplóide de cromossomos dividem-se repetidamente por mitose, o que ajuda a aumentar seu número. Na zona de reprodução, numerosas espermatogônias são formadas como resultado da mitose. Estágio 2 – período de crescimento. Na zona de crescimento, as células originais crescem intensamente e armazenam nutrientes. A interfase ocorre aqui antes da meiose. Na zona de crescimento, as espermatogônias aumentam e um espermatócito de primeira ordem é formado a partir de cada célula. Estágio 3 – estágio de maturação. Ocorre meiose, como resultado da formação de 2 espermatocidas de segunda ordem antes da segunda divisão e, após a meiose, 4 espermátides haplóides de igual tamanho são formadas nos testículos. Eles amadurecem e os espermatozoides são formados. A reprodução sexual, como tem sido observado por muitos cientistas, é uma fonte inesgotável de variabilidade. A reprodução sexual resulta em uma variedade de descendentes. Além disso, a cada geração sobrevivem organismos com as combinações mais favoráveis de propriedades hereditárias, o que leva à evolução progressiva.

Características do período pós-embrionário

Os períodos de desenvolvimento pós-embrionário são acompanhados por mudanças nas características morfológicas, hábitos e habitat. Para o desenvolvimento direto, uma característica é que após o nascimento o embrião é uma cópia reduzida do organismo adulto, difere apenas no tamanho e na ausência de algumas características que só são adquiridas com o tempo; Um exemplo seria o desenvolvimento de humanos, animais e alguns répteis. O desenvolvimento indireto é típico de invertebrados, moluscos e anfíbios. Nesse caso, o embrião apresenta diferenças significativas em relação ao animal adulto. Um exemplo é a borboleta comum. Somente depois de vários tempos a pequena larva será transformada de forma irreconhecível.

Períodos de desenvolvimento

Os períodos incluem fase juvenil, idade adulta e senescência.

abrange o período desde o nascimento até a puberdade. Esta etapa é acompanhada pela adaptação ao novo ambiente. É importante notar que muitos animais e répteis, caracterizados por um caminho direto de desenvolvimento pós-embrionário, desenvolvem-se aproximadamente da mesma maneira. A única diferença é o prazo. Este acaba

O período de maturidade, denominado estágio reprodutivo, é caracterizado pela cessação do crescimento. O corpo sofre auto-renovação de certas estruturas e seu desgaste gradual.
O período de envelhecimento é acompanhado por uma desaceleração nos processos de recuperação. Via de regra, ocorre diminuição do peso corporal. Se não houve intervenção violenta, então a morte natural ocorre quando os sistemas vitais deixam de funcionar como resultado da desaceleração de todos os processos.

Desenvolvimento indireto: exemplos e etapas

Vejamos como a vida começa em um novo ser. Desenvolvimento direto e indireto são termos que descrevem os diversos processos da vida animal, que começa com um óvulo fertilizado. Durante o desenvolvimento pós-embrionário, os sistemas orgânicos são finalmente formados, observam-se o crescimento, a puberdade, seguida da procriação. Então ocorre o envelhecimento e, na ausência de intervenções externas, ocorre a morte natural.

Imediatamente após o nascimento, começa uma série de transformações. Neste momento, o pequeno organismo difere do adulto tanto externa quanto internamente.
A segunda etapa é a transformação em um corpo completamente novo. A metamorfose é uma mudança pós-embrionária na forma do corpo com alternância de vários estágios.
A terceira fase é a fase final, que termina com a puberdade e a procriação.

Características do desenvolvimento indireto

Metamorfoses radicais

Prós e contras do desenvolvimento direto

A vantagem do desenvolvimento direto é que o crescimento requer muito menos energia e ingredientes vitais, uma vez que não ocorrem mudanças globais no corpo. A desvantagem é que o desenvolvimento do embrião exige grandes reservas de nutrientes nos óvulos ou na gestação no útero.

Um ponto negativo também é que pode surgir competição dentro da espécie entre animais jovens e adultos, uma vez que seu habitat e fontes de alimento coincidem.

Prós e contras do desenvolvimento indireto

Devido ao fato de organismos com desenvolvimento indireto viverem em diferentes Nichos ecológicos, as relações competitivas entre larvas e adultos, via de regra, não surgem. Outra vantagem é que as larvas das criaturas sedentárias ajudam a espécie a expandir seu habitat. Entre as desvantagens, vale ressaltar que o desenvolvimento indireto dos animais em adultos muitas vezes dura um longo período de tempo. Para transformações de alta qualidade, você precisa de uma grande quantidade de nutrientes e energia.

Tipos de desenvolvimento indireto

Distinguem-se os seguintes tipos de desenvolvimento indireto: o desenvolvimento indireto completo e parcial é típico de insetos (borboletas, besouros, alguns himenópteros). As larvas eclodidas começam a comer, crescer e depois tornam-se casulos imóveis. Nesse estado, todos os órgãos do corpo se desintegram, e o material celular resultante e os nutrientes acumulados tornam-se a base para a formação de órgãos completamente diferentes, característicos de um organismo adulto.

Papel biológico do estágio larval

A fase larval é um período de crescimento ativo e fornecimento de nutrientes. A aparência costuma ser bem diferente da forma adulta. Eles têm estruturas e órgãos próprios e únicos que um indivíduo adulto não possui. A dieta deles também pode diferir significativamente. As larvas são frequentemente adaptadas ao seu ambiente. Por exemplo, os girinos vivem quase exclusivamente na água, mas também podem viver na terra, como os sapos adultos. Algumas espécies ficam imóveis quando adultas, enquanto suas larvas se movem e usam essa capacidade para dispersar e expandir seu habitat.

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