Във времето животът на един организъм се разглежда като смяна на поколенията организми. Организмите от всяко поколение извършват естествен процесразвитие или жизнен цикъл. Жизненият цикъл, или цикълът на развитие, се състои от последователни фази (които често се наричат етапи), отбелязващи най-важните, възлови състояния на организма - произход, развитие и размножаване. Трансформациите на клетките, образувани в резултат на разделянето на зиготата и нейните потомци, извършени в определена последователност, предизвикват растежа на организма, разпределянето на клетки в него с различни направления на специализация и части, които се различават по структура и изпълнявани функции и постигане на състояние на зрялост. Зрелият организъм изпълнява основната биологична задача - възпроизвеждането на индивиди от следващото поколение. В жизнените цикли на полово размножаващите се организми се разграничават две фази - хаплоидна и диплоидна. Относителната продължителност на тези фази варира при представителите на различни групи живи организми. Така че при протозоите и гъбите преобладава хаплоидната фаза и в висши растенияа животните - диплоидни. В бъдеще тялото остарява, което се проявява в намаляване на нивото на неговата жизнена активност. Жизненият цикъл завършва със смърт.
Жизнените цикли са прости и сложни. Сложните се състоят от прости цикли, които в този случай се оказват отворени връзки на сложен цикъл
Набор от взаимосвързани и детерминирани хронологични събитияестествено възникващи в процеса на тренировка на тялото жизнен цикъл- онтогенезата или индивидуалното развитие.
Има два основни типа онтогенеза:
Непряката (с метаморфоза) се характеризира с наличието на специална интеркаларна форма - ларва, която се отличава от зрял индивид по отношение на структурата на тялото и води активен начин на живот. Съвкупността от процеси, които водят до преход от ларвна към възрастна форма - метаморфоза. Състои се в промяна на външния вид и структурата на животното и достигане до полово зряло състояние. Непряк тип индивидуално развитиехарактерно за видовете, които снасят яйца с относително малко количество жълтък.
Директен: ембрионалният период завършва с раждането на млада форма, която има общ структурен план, набор от органи и системи, характерни за зряло състояние, но се характеризира с по-малки размери, функционална и структурна незрялост на органи и системи. Този тип развитие е присъщо на животни, които снасят яйца с високо съдържание на жълтък.
Периодизация на онтогенезата.
В онтогенезата има 2 периода - ембрионален и постембрионален. За висшите животни и хората се приема разделянето на пренатално, или антенатално (преди раждане) и постнатално (след раждането). Също така беше предложено да се идентифицира предзиготният период, предхождащ образуването на зиготата.
Презиготният период на развитие е свързан с образуването на гамети (гаметогенеза). Процесите, характеризиращи оогенезата, водят до образуване на хаплоиден набор от хромозоми и образуване на сложни структури в цитоплазмата. Жълтъкът се натрупва в ооцитите. В зависимост от количеството жълтък и естеството на неговото разпределение се разграничават яйцата от три основни типа: изоцитални, телолецитални и центролецитални. Различната структура на яйцата е свързана с приспособяването към условията на разликата и е фиксирана в процеса на еволюция.
При животни, които преминават етапа на ларви в постембрионалния период (бодлокожи, насекоми, земноводни), яйцата съдържат относително малко жълтък. Ларвите напускат мембраните на яйцето преди края на развитието и го продължават извън яйцето. При много животни с неларвен тип онтогенеза яйцата са телолецитални. При животни с вътрематочно развитие (бозайници) яйцата са бедни на жълтък и той е равномерно разпределен в тях.
В презиготния период на развитие рРНК и иРНК се натрупват в яйцеклетката, различните части на цитоплазмата придобиват различия в химичен състав, се образуват редица структури. Много от тях са видими поради наличието на различни пигменти. Под клетъчната мембрана се образува кортикален слой на цитоплазмата, съдържащ гликогенови гранули. Яйцето придобива полярност: вегетативни и животински полюси.
Ембрионалният период, или ембриогенезата, започва с образуването на зигота. Краят на този период в различни видовеонтогенезата е свързана с различни моменти на развитие: при ларвен тип - с излизане от яйчните мембрани, при неларвен тип - с излизане от ембрионалните мембрани, при вътрематочен тип - с момента на раждане.
Ембрионалният период се разделя на етапи на зигота, разцепване, бластула, образуване на зародишни листове, хисто- и органогенеза. Ембрионът на бозайниците и хората, преди образуването на зачатъци на органи, обикновено се нарича ембрион, а по-късно - плод.
2. основни характеристикиембрионално развитие: оплождане, зигота, разцепване. Прогенеза.
Оплождане
Оплождането е процес на сливане на зародишни клетки. В резултат на оплождането се образува диплоидна клетка - зигота, това е началният етап в развитието на нов организъм. Оплождането се предшества от освобождаването на репродуктивни продукти, т.е. осеменяване. Има два вида осеменяване:
1) външен. Сексуалните продукти се отделят във външната среда (при много сладководни и морски животни);
2) вътрешни. Мъжкият отделя репродуктивни продукти в женския репродуктивен тракт (при бозайници, хора).
Оплождането се състои от три последователни етапа: сближаване на гаметите, активиране на яйцеклетката, сливане на гамети (сингамия), акрозомна реакция.
Сближаване на гаметите.
Причинява се от комбинация от фактори, които увеличават вероятността от среща на гамети: сексуална активност на мъже и жени, координирана във времето, подходящо сексуално поведение, излишно производство на сперма, големи яйцеклетки. Водещият фактор е освобождаването на гамони от гаметите (специфични вещества, които насърчават конвергенцията и сливането на зародишните клетки). Ооцитите отделят гиногамони, които предизвикват насоченото движение на сперматозоидите към тях (хемотаксис), а сперматозоидите отделят андрогамони.
За бозайниците е важна и продължителността на престоя на гаметите в женските полови пътища. Това е необходимо, за да може сперматозоидите да придобият способност за оплождане (възниква т.нар. капацитиране, тоест способност за акрозомална реакция).
Акрозомна реакция
Акрозомната реакция е освобождаването, което се съдържа в акрозома на спермата. Под тяхно влияние мембраните на яйцеклетката се разтварят на мястото на най-голямо натрупване на сперматозоиди. Отвън има участък от цитоплазмата на яйцеклетката (т.нар. туберкул за оплождане), към който е прикрепен само един от сперматозоидите. След това плазмените мембрани на яйцеклетката и спермата се сливат, образува се цитоплазмен мост и цитоплазмите на двете полови клетки се сливат. Освен това ядрото и центриола на спермата проникват в цитоплазмата на яйцеклетката и нейната мембрана е вградена в мембраната на яйцето. Опашката на спермата се отделя и абсорбира, без да играе значителна роля в по-нататъчно развитиеембриона.
Активиране на яйца
Активирането на яйцеклетката става естествено в резултат на контакта й със спермата. Има кортикална реакция, която предпазва яйцеклетката от полиспермия, т.е. проникване на повече от един сперматозоид в него. Състои се във факта, че отделянето и втвърдяването на вителинната мембрана става под въздействието на специфични ензими, секретирани от кортикалните гранули.
Метаболизмът в яйцето се променя, нуждата от кислород се увеличава и започва активен синтез хранителни вещества... Активирането на яйцеклетката завършва с началото на транслационния етап на биосинтеза на протеин (тъй като m-RNA, t-RNA, рибозомите и енергията под формата на макроерги се съхраняват по време на оогенезата).
Сливане на гамети
Ядрото на сперматозоидите се превръща в мъжки пронуклеус: количеството ДНК в него се удвоява, наборът от хромозоми в него съответства на n2c (съдържа хаплоиден набор от дублирани хромозоми).
След завършване на мейозата ядрото се превръща в женски пронуклеус и също така съдържа количество наследствен материал, съответстващ на n2c.
И двата пронуклеуса правят сложни движения в рамките на бъдещата зигота, конвергират и се сливат, образувайки синкарион (съдържа диплоиден набор от хромозоми) с обща метафазна плоча. След това се образува обща мембрана, появява се зигота. Първото митотично делене на зиготата води до образуването на първите две клетки на ембриона (бластомери), всяка от които има диплоиден набор от хромозоми 2n2c.
Наследственият материал се активира. Зиготата е едноклетъчен етап в развитието на многоклетъчен организъм. В зиготата беше възможно да се проследят значителни движения на цитоплазмата, т.е., химическата хетерогенност на цитоплазмените области се засилва, също в зиготата за двустранно симетрична орг. Появява се двустранна симетрия. Още в зиготата се извършва интензивен протеинов синтез, тъй като с образуването на зигота анобиотичното състояние на гаметите спира и започва активирането на наследствения материал.
Разделяне.
Разцепването е поредица от последователни митотични деления на зиготата и следващите бластомери, завършващи с образуването на многоклетъчен ембрион - бластула. Първото разделяне на разцепването започва след обединяването на наследствения материал на пронуклеусите и образуването на обща метафазна плоча. Клетките, които възникват по време на разцепването, се наричат бластомери (от гръцки. Blaste-spout, primordium). Характерна особеност на деленията на митотично разцепване е, че с всяко деление клетките стават все по-малки и по-малки, докато съотношението на обемите на ядрото и цитоплазмата не стане нормално за соматичните клетки.Отначало бластомерите се прилепват един към друг, образувайки клъстер от клетки, наречени морула. Тогава между клетките се образува кухина - бластоцел, пълна с течност. Клетките се изтласкват към периферията, образувайки стената на бластулата – бластодерма.
Прогенеза Прогенезата е гаметогенеза (спермато- и овогенеза) и оплождане. Сперматогенезата се извършва в извитите тубули на тестисите и се разделя на четири периода: 1) период на размножаване - I; 2) период на растеж - II; 3) период на зреене - III; 4) периодът на формиране - IV. Овогенезата се осъществява в яйчниците и се разделя на три периода: 1) периодът на размножаване (в ембриогенезата и през 1-вата година от постембрионалното развитие); 2) периодът на растеж (малък и голям); 3) периода на съзряване.Яйцеклетката се състои от ядро с хаплоиден набор от хромозоми и изразена цитоплазма, която съдържа всички органели, с изключение на цитоцентъра.
Разделяне. Характеристика на смачкване. Основните видове ооцити според местоположението на жълтъка. Връзка между структурата на яйцето и вида на разцепването. Бластомери и ембрионални клетки. Структурата и видовете бластула.
Разделяне
Периодът на ембрионално развитие на многоклетъчно животно започва с разцепването на зиготата и завършва с раждането на нов индивид. Процесът на разцепване се състои в серия от последователни митотични деления на зиготата. Двете клетки, образувани в резултат на ново делене на зиготата и всички следващи поколения клетки на този етап се наричат бластомери. По време на разцепването едно деление следва друго и получените бластомери не растат, в резултат на което всяко ново поколение бластомери е представено от по-малки клетки. Тази особеност на клетъчното делене по време на развитието на оплодена яйцеклетка обуславя появата на фигуративен термин - разцепване на зигота.
Имайте различни видовеживотинските яйца се различават по броя и естеството на разпределението на резервните хранителни вещества (жълтък) в цитоплазмата. Това до голяма степен определя естеството на последващото разцепване на зиготата. С малко количество и равномерно разпределение на жълтъка в цитоплазмата, цялата маса на зиготата се разделя с образуването на идентични бластомери - пълно равномерно разцепване (например при бозайници). С натрупването на жълтък, предимно на един от полюсите на зиготата, се получава неравномерно разцепване - образуват се бластомери, които се различават по размер: по-големи макромери и микромери (например при земноводни). Ако яйцеклетката е много богата на жълтък, тогава нейната част, освободена от жълтъка, се смачква. Така при влечуги и птици само дискообразната зона на зиготата на един от полюсите, където се намира ядрото, е подложена на смачкване - непълно, дискодално смачкване. И накрая, само при насекомите повърхностен слойцитоплазмата на зиготата е непълна, повърхностно разцепване.
В резултат на разцепване (когато броят на делящите се бластомери достигне значителен брой) се образува бластула. V типичен случай(например при ланцет) бластулата е куха топка, чиято стена е образувана от един слой клетки (бластодерма). Кухината на бластулата - бластоцелът, наричан иначе първична телесна кухина, е изпълнен с течност. При земноводните бластулата има много малка кухина, а при някои животни (например членестоноги) бластоцелът може да отсъства напълно.
В ооцита на ланцетника жълтъкът е малък и той е равномерно разпределен в цитоплазмата, поради което разцепването на оплодената яйцеклетка е пълно и равномерно (фиг. 31). Първата бразда минава в меридионалната равнина в посока от животинския полюс към вегетативния полюс, разделяйки зиготата на две клетки с еднакъв размер. Клетките, образувани в резултат на разцепването на зиготата, се наричат бластомери („бластос” – ембрионът, „мерос” – част). Вторият жлеб също минава в равнината на меридиана, но перпендикулярно на първия. Има четири клетки. Третият жлеб на разцепване е широчинен, минава малко над екватора и веднага разделя четири бластомера на осем клетки. Освен това меридионалните и широчинните бразди се редуват правилно. С увеличаване на броя на клетките тяхното делене става асинхронно. Бластомерите се разминават все по-далеч от центъра на ембриона, образувайки кухина. В крайна сметка ембрионът приема формата на мехурче със стена, образувана от един слой клетки, плътно прилежащи една до друга. Вътрешна кухинаембрион, първоначално общуващ с външния
среда през интервалите между бластомерите, в резултат на плътното им затваряне, се изолира напълно. Тази кухина се нарича първична телесна кухина, а самият ембрион в края на периода на разцепване се нарича бластула. Общият обем на бластомерите в резултат на разцепването не надвишава обема на зиготата. По този начин митотичното делене на зиготата и бластомерите не е придружено от растежа на образуваните дъщерни клетки до размера на майчината, а размерът на бластомерите прогресивно намалява в резултат на последователни деления. Тази особеност на митотичното делене на бластомерите се наблюдава по време на развитието на оплодени яйца от всички видове.
Яйцеклетката на жабата съдържа повече жълтък от този на ланцетника и е концентрирана главно на вегетативния полюс. Раздробяването на ооцитите на жабата е пълно, но не е равномерно. Първите две меридионални бразди разделят яйцето на четири еднакви бластомера. Третата бразда е широчина, силно изместена към животинския полюс, където жълтъкът е по-малък. В резултат на това размерите на образуваните бластомери в осмия клетъчен стадий на развитие на ембриона се различават рязко (фиг. 32).
В резултат на продължително разцепване клетките, по-малко претоварени с жълтък, се делят по-често и са по-малки по размер от клетките на вегетативния полюс, които съдържат по-голямата част от жълтъка. Раздробяването при земноводни завършва с образуването на бластула, която се различава от ланцетната бластула по редица начини. Стената на бластулата на земноводните е образувана от няколко реда клетки. Бластоцелът е малък и изместен към животинския полюс, чиито клетки съдържат малко жълтък.
Смазващи черти :
1. В резултат на разцепването се образува многоклетъчен ембрион – бластула и се натрупва клетъчен материал за по-нататъшно развитие.
2. Всички клетки в бластулата имат диплоиден набор от хромозоми, идентични са по структура и се различават една от друга основно по количеството жълтък, т.е. клетките на бластулата не са диференцирани.
3. Характерна особеност на разцепването е много кратък митотичен цикъл в сравнение с неговата продължителност при възрастни животни.
4. По време на периода на разцепване ДНК и протеините се синтезират интензивно и няма синтез на РНК. Генетичната информация, съдържаща се в ядрата на бластомерите, не се използва.
5. По време на разцепването цитоплазмата не се движи.
Класификация на яйцеклетките:
1) Изолецитал (равномерно разпределение на жълтъка)
А) алецит - без включване на жълтък
Б) олиголецитал - малко жълтък
Б) полиелецитален - много жълтък
2) центролецитален (центриран)
3) Мезолецитал (разположен в половината от клетката)
4) Телолецитален (жълтъкът заема цялата клетка, ядрото се измества към един от полюсите).
Видове бластул:
Целобластула-типична бластула
Амфибластула - телолецитални яйца
Дискобластула - сплескан тесен процеп
Перибластула - с повърхностно смачкване централна частизпълнен с жълтък, а бластодермата се състои от 1-ви слой клетки
Стеробластула - бластула с малък централно разположен бластоцеле
Морула – в бластулата няма бластоцел
Blastula се състои от:
1) бластодерма - бластомерни обвивки;
2) бластоцели - кухина, пълна с течност.
Човешката бластула е бластоцист. След образуването на бластулата започва вторият етап на ембриогенезата - гаструлация.
4. Обща характеристика на ембрионалното развитие: гаструлация, хисто- и органогенеза.
Гаструлация- сложен процес на морфогенетични промени, придружен от възпроизвеждане, растеж, насочено движение и диференциация на клетките, в резултат на което се образуват зародишни листове (ектодерма, мезодерма и ендодерма) - източници на тъканни и органни зачатъци. Вторият етап от онтогенезата след смачкване. По време на гаструлацията настъпва движение на клетъчните маси с образуването на двуслоен или трислоен ембрион от бластулата - гаструла.
Хисто- и органогенеза(или диференциация на зародишните слоеве) е процесът на трансформация на зачатъците на тъканите в тъкани и органи и след това формирането на функционални системи на тялото.
Хисто- и органогенезата се основава на следните процеси: митотично делене (пролиферация), индукция, детерминация, растеж, миграция и диференциация на клетките. В резултат на тези процеси първоначално се образуват аксиалните рудименти на органни комплекси (нотохорда, неврална тръба, чревна тръба, мезодермални комплекси). В същото време постепенно се формират различни тъкани, като от съчетанието на тъканите се полагат и развиват анатомични органи, които се обединяват във функционални системи – храносмилателна, дихателна, репродуктивна и др. В началния етап на хисто- и органогенезата, ембрионът се нарича ембрион, който по-късно се превръща в плод.
Тестове
99-1. Каква е последователността от етапи на индивидуално развитие, типична за животното, показано на фигурата?
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 с трахея
Б) се развива с непълна трансформация
Б) има отворена кръвоносна система
D) има три чифта крака
Отговор
99-3. Каква е последователността от етапи на индивидуално развитие, типична за една пеперуда?
А) сперма - ларва - какавида - възрастен
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 определен вид насекоми изключва конкуренцията между тях.
А) само 1 е вярно
Б) само 2 е вярно
В) и двете съждения са верни
Г) и двете съждения са погрешни
Отговор
99-5. Кои от следните насекоми се развиват с непълна трансформация?
А) Coleoptera
Б) двукрили
В) Lepidoptera
Г) Правокрили
Отговор
99-6. Каква е последователността от етапи на индивидуално развитие, типична за зелевата бяла пеперуда?
А) яйце> пеперуда
Б) яйце> пеперуда> ларва
В) яйце> ларва> какавида> пеперуда
Г) яйце> какавида> ларва> пеперуда
Отговор
99-7. Насекомите с пълна трансформация включват
А) скакалци
Б) листни въшки
В) скакалец
Г) зелева пеперуда
Отговор
99-8. Кои от следните насекоми се развиват с пълна трансформация?
А) двукрили
Б) Правокрили
В) Homoptera
D) Hemiptera
Отговор
99-9. За кои от посочените насекоми е характерен стадий на какавида?
А) медоносна пчела
Б) скакалци
В) водно конче
Г) богомолка
Отговор
99-10. Правилни ли са преценките за развитието на насекомите?
1. Какавидата е стадий на покой в развитието на насекомите, тъй като не се храни, не се движи и не се развива.
2. При насекоми с пълна трансформация ларвата прилича на възрастно животно.
А) само 1 е вярно
Б) само 2 е вярно
В) и двете съждения са верни
Г) и двете съждения са погрешни
Постембрионалното развитие обикновено се нарича моментът на поява на организъм, който се изразява директно под формата на раждане или излизането му от яйцеклетките. Този моментможе да продължи достатъчно за дълго времеи завършва със смъртта на самия този организъм.
Състоянието на постембрионално развитие се характеризира изцяло с растеж, който може да бъде задържан от определени числови рамки (месец, година) или да продължи през целия живот на организма.
От момента на началото постембрионален периодразвитието завършва ембрионално, което се нарича още постембрионално развитие. Може да продължи от няколко дни до стотици години.
Периоди на постембрионално развитие
Биолозите разделят постембрионалното развитие на три периода:
- Непълнолетни.
- Зрелост.
- Старост. (Винаги завършва със смърт).
младостта
Неслучайно юношеският период се нарича период на юношеството. Започва от момента на раждането на организма и завършва с достигането на пубертета.
Този период на развитие от своя страна обикновено се разграничава на:
- Директен
- Непряк.
Под пряко развитие е обичайно да се разбира моментът на появата от тялото на майката или яйцеклетката на индивид, подобен по всички външни параметри на родителите, но различен от тях по размер и няколко пъти по-малък.
Тази форма преобладава в такива видове живи организми като:
- бозайници.
- Влечуги.
- Птици.
- някои видове безгръбначни животни.
Юношески период, характерен за тази форма на развитие, в крайна сметка се свежда до растежа и пубертета на млад индивид.
Непрякото развитие за организъм, роден в света, е пълна разлика от възрастните, не само в отделен външен вид, но и в начина, по който водят живот. В такъв нов индивид се нарича ларва.
На свой ред за косвено развитиеса характерни два вида:
- Пълна трансформация.
- Непълна трансформация.
Те са по-известни като биологичния термин "метаморфоза".
Пълна метаморфозае характерна чертаза огромен брой насекоми, в които ларвите от възрастни - техните родители се различават по външен вид и в същото време вътрешна структура, естеството на храната, местообитанието, местообитанието: това се отнася за пеперуди, хименоптери и двукрили и бръмбари. Техните ларви ядат много, растат достатъчно бързо, впоследствие се превръщат в неподвижна какавида. 
Намирайки се в стадия на спяща какавида, органите на ларвите се разпадат в пашкула, в резултат на което целият наличен клетъчен материал с натрупани хранителни вещества се използва като вид строителен материалза образуване на нови органи за възрастно насекомо.
В процеса на развитие с непълна метаморфоза преходът от стадия на ларва към възрастен става доста бавно, няма какавида. Този видразвитието е приемливо за членестоноги (кърлежи, водни кончета, правокрили), някои видове червеи и мекотели, както и земноводни и риби.
Развитието на жабата става чрез образуването на попова лъжичка от яйцето, която се различава значително от родителите си по начин на живот, структура на тялото и, разбира се, местообитание. Точно като рибата, поповата лъжица има хриле, орган на страничната линия, двукамерно сърце, опашка и един кръг на кръвообращението. Но с течение на времето такава ларва консумира храна, расте и в един момент от нея се образува пълноценна голяма жаба. 
Ларвален стадийосигурява на много земноводни условия за живот в различни среди(като растат) и използват различни източници като храна. Поповата лъжица, живееща във вода, се храни изключително с растителна храна, но нейният по-възрастен вид, жабата, предпочита да води сухоземен начин на живот и се храни главно с храна от животински произход.
Този вид явление е характерно за огромен брой насекоми.
Поради промяна в местообитанието на индивида, има промяна и в неговото начин на живот, това се случва в момента на прехода от етапа на личността към по-зрял организъм, по време на който се наблюдава намаляване на вътрешновидовата конкуренция.
При някои заседнали и привързани животински видове (миди, коралови полипи, стриди и т.н.) ларвата, плуваща свободно, допринася за разпространението на вида и значително разширяване на неговия ареал. Този фактор избягва гъстотата на свръхнаселение, което неизменно води както до засилена конкуренция за храна и други ресурси, така и до изчезване. определени видовеорганизми.
Зрял живот
След юношеския период настъпва етапът на зрялост, заемащ голям бройживот на организма. Животните и насекомите могат този периоднастъпва време за образуване на нови органи, размножаване и поява на потомство.
Старост
Периодът на старостта се счита за последния етап от постембрионалното развитие, той завършва със смърт. Стареенето не заобикаля нито един жив организъм, разрушавайки неговите ДНК структури, отслабвайки функционалността на всички системи в тялото и т.н.
Общ
При пряко и непряко постембрионално развитие се формира нов индивид.
Разликата между прякото постембрионално развитие и непрякото
- Директен – роденият индивид е подобен на родителите, различава се от тях само по размери, косвен – индивидът по рождение не е подобен на биологичните родители.
- При пряко развитие метаморфозата е свързана със стадия на какавидата, при непрякото развитие тя отсъства.
Развитието е основен фактор в живота. Започва с оплодено яйце и завършва с пубертета. Постембрионалният период се характеризира с пряко и непряко развитие. Директното развитие е биологичен процес, при който многоклетъчен организъм расте и расте, усложнявайки неговата организация. Това явление е характерно за хората, рибите, птиците и бозайниците.
Непрякото развитие е процес, при който ембрионът се развива в зрял индивид с участието на ларвния стадий, което е придружено 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 прякото развитие характерна особеност е, че след раждането ембрионът е намалено копие на възрастен организъм, той се различава само по размер и отсъствието на някои характеристики, които се придобиват само с времето. Пример би било развитието на хора, животни и някои влечуги. Непрякото развитие е характерно за безгръбначни, мекотели и земноводни. В този случай ембрионът има значителни разлики в сравнение с възрастното животно. Обикновена пеперуда е пример. Само след преминаване на няколко, малката ларва ще се трансформира до неузнаваемост.
Периоди на развитие
Периодите включват младост, зрялост и стареене.
- обхваща времето от раждането до пубертета. Този етап е придружен от адаптация към нова среда... Трябва да се отбележи, че много животни и влечуги, които се характеризират с прав път на постембрионално развитие, се развиват приблизително по същия начин. Единствената разлика е времевата рамка. Това приключва
- Периодът на зрялост, наречен репродуктивен стадий, се характеризира със забавен растеж. В тялото се извършва 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 жизненоважните системи, в резултат на забавяне на всички процеси, престанат да функционират.
Непряко развитие: примери и етапи
Нека да видим как започва животът в ново същество. Прякото и непрякото развитие са термини, които описват различните жизнени процеси на животните, които започват с оплодено яйце. По време на постембрионалното развитие най-накрая се формират органните системи, наблюдава се растеж, пубертетс последващо размножаване. Настъпва по-нататъшно стареене и при липса на външни интервенции настъпва естествена смърт.
- Веднага след раждането започва цяла поредица от трансформации. По това време малък организъмсе различава от възрастен както външно, така и вътрешно.
- Вторият етап е трансформация 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.
Характеристика на косвеното развитие
Непрякото развитие е характерно за многоклетъчните организми. От снесеното яйце излиза ларва, която външно и вътрешно не прилича на възрастен. По структура това е по-просто същество, като правило, с по-малък размер. По външния си вид той може да бъде отдалечено подобен на своите далечни предци. Пример може да бъде ларвата на земноводно като жаба.
Външно поповата лъжица е много подобна на малка риба. Поради наличието на специални ларвни органи, той може да води напълно различен живот от полово зрелите индивиди. Те дори нямат рудиментарни 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.
Радикална метаморфоза
С непряко развитие новороденото животно е много различно от полово зрялата форма по редица анатомични особености. Ембрионът се излюпва от яйцето като ларва, която претърпява радикална метаморфоза, преди да достигне своя възрастен стадий. Непрякото развитие е характерно за животни, които снасят множество яйца. Това са някои бодлокожи, земноводни и насекоми (пеперуди, водни кончета, жаби и т.н.). Ларвите на тези същества често заемат съвсем различно екологично пространство от възрастно животно. Те се хранят, растат и в даден момент се превръщат в възрастно животно. Тези глобални метаморфози са придружени от множество физиологични промени.
Плюсове и минуси на прякото развитие
Предимството на директното развитие е, че за растежа са необходими много по-малко енергия и жизненоважни съставки, тъй като в тялото не се случват глобални пренареждания. Недостатъкът е, че за развитието на ембриона са необходими големи запаси от хранителни вещества в яйцата или в утробата.
Негативният момент е, че между младите и възрастните животни може да възникне конкуренция в рамките на вида, тъй като тяхното местообитание и източници на храна съвпадат.
Плюсове и минуси на косвеното развитие
Поради факта, че организмите с индиректен тип развитие живеят в различни екологични ниши, конкурентна връзка между ларвите и възрастните, като правило, не възниква. Друго предимство е, че ларвите на заседналите същества помагат на вида да разшири ареала си. Сред недостатъците си струва да се отбележи, че непрякото развитие на животните във възрастен често продължава дълъг период от време. За качествени трансформации се нуждаете от много хранителни вещества и енергия.
Видове косвено развитие
Разграничават се следните видове косвено развитие: с пълно и частично непряко развитие е характерно за насекоми (пеперуди, бръмбари, някои хименоптери). Ларвите, които се раждат, започват да се хранят, да растат, след което се превръщат в неподвижни пашкули. В това състояние всички органи на тялото се разпадат, а образуваният клетъчен материал и натрупаните хранителни вещества стават основа за образуването на напълно различни органи, характерни за възрастния организъм.
Частична метаморфоза, непряка постембрионално развитиехарактерен за всички видове риби и земноводни, някои мекотели и насекоми. Основната разлика от това е липсата на етап на пашкула.
Биологичната роля на стадия на ларвите
Ларвният стадий е период на активен растеж и доставка на хранителни вещества. Външен видима тенденция да се различава много от формата за възрастни. Те имат свои уникални структури и органи, каквито зрелият индивид не притежава. Диетата им също може да варира значително. Ларвите често са приспособени към заобикаляща среда... Например, поповите лъжички живеят почти изключително във вода, но могат да живеят и на сушата като възрастни жаби. Някои видове в зряла възраст са неподвижни, докато ларвите им се движат и използват тази способност за заселване и разширяване на местообитанието си.
Директно постембрионално развитие
Директното развитие е характерно за хората 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 наименования, водещи до общо намаляване на жизнените процеси и стабилността на организма. Причините и механизмите на стареенето не са напълно изяснени. Смъртта прекратява индивидуалното съществуване. Тя може да бъде физиологична, ако възниква в резултат на стареене, и патологична, ако е причинена преждевременно от някакъв външен фактор (нараняване, заболяване).
Непряко постембрионално развитие
Метаморфозата е дълбока трансформация в структурата на тялото, в резултат на което ларвата се превръща в възрастно насекомо. В зависимост от естеството на постембрионалното развитие при насекомите се разграничават два вида метаморфоза:
непълен (хемиметаболизъм), когато развитието на насекомо се характеризира с преминаването само на три етапа - яйца, ларви и възрастна фаза (имаго);
пълен (холометаболизъм), когато преходът на ларвата към възрастна форма настъпва на междинен етап - какавида.
Пиленце, излюпено от яйце или родено коте, е подобно на възрастните животни от съответния вид. Въпреки това, при други животни (например земноводни, повечето насекоми) развитието протича с резки физиологични промени и е придружено от образуване на ларвни стадии. В този случай всички части на тялото на ларвата претърпяват значителни промени. Физиологията и поведението на животните също се променят. Биологично значениеметаморфозата е, че на етапа на ларвата тялото расте и се развива не благодарение на резервните хранителни вещества на яйцето, а може да се храни самостоятелно.
От яйцето излиза ларва, обикновено по-проста от възрастно животно, със специални ларвни органи, които липсват в състояние на възрастен. Ларвата се храни, расте и с течение на времето органите на ларвата се заменят с органи, характерни за възрастните животни. При непълна метаморфоза подмяната на ларвните органи става постепенно, без да се прекъсва активното хранене и движението на тялото. Пълната метаморфоза включва стадия на какавидата, в който ларвата се превръща в възрастно животно.
При асцидиите (тип хордови, подтип ларви-хордови) се образува ларва, която има всички основни характеристики на хордовите: нотохорда, неврална тръба, бранхиални прорези в фаринкса. Ларвата плува свободно, след което се прикрепя към някаква твърда повърхност на дъното на морето и претърпява метаморфоза: опашката изчезва, хордата, мускулите и невралната тръба се разпадат на отделни клетки, повечето от които са фагоцитирани. От нервна системаларвата, остава само група клетки, даващи началото на нервен възел. Структурата на възрастен асцидий, който води привързан начин на живот, ни най-малко не прилича на обичайните характеристики на организацията на хордовите. Само познаването на особеностите на онтогенезата ни позволява да определим системното положение на асцидиите. Структурата на ларвата показва произхода им от хордови, които са водили свободен начин на живот. В процеса на метаморфоза асцидиите преминават към заседнал начин на живот и следователно тяхната организация е опростена.
Непрякото развитие е характерно за земноводните
Ларвата на жабата - попова лъжичка - прилича на риба. Плува отдолу, избутвайки се напред с опашката си, оградена от перка, и диша първо с външни хриле, изпъкнали снопчета отстрани на главата, а по-късно и с вътрешни хриле. Той има един кръг на кръвообращението, двукамерно сърце, има странична линия. Всичко това са структурни особености на рибите.
1 седмица, дължина на тялото 7 mm - Излюпване от лигавична капсула. Има външни хриле, опашка, уста с рогови челюсти; лигавични жлези под устния отвор 2 седмици, дължина на тялото 9 мм - Външните хриле започват да атрофират, хриленият капак се образува над вътрешните хриле. Очи добре развити 4 седмици, дължина на тялото 12 мм - Загуба на външни хриле и лигавични жлези. Шприцът се развива. Опашката се разширява и помага за плуване 7 седмици, дължина на тялото 28 мм - Появяват се пъпки на задните крайници 9 седмици, дължина на тялото 35 мм - Задните крайници са напълно оформени, но не се използват за плуване. Главата започва да се разширява 11-12 седмици, дължина на тялото 35 мм - Левият преден крайник излиза през сферичната чаша, а десният е покрит от оперкулума. Задните крака се използват за плуване 13 седмици, дължина на тялото 25 мм - Очите се уголемяват, устата се разширява 14 седмици, дължината на тялото 20 мм - Опашката започва да се разтваря 16 седмици, дължината на тялото 15 мм - Всички външни признаци на ларвите са изчезнали. Жабата излиза на сухо.
Земноводните растат през целия си живот, но колкото по-стари, толкова по-бавно.
При рибите от яйцата се появява пържене, което расте и се превръща във възрастен. Скоростта на метаморфоза зависи от количеството храна, температурата и вътрешните фактори. Например, ларвата на жаба попова лъжичка се храни с растения, а възрастната жаба се храни с насекоми. Поповата лъжица и гъсеницата се различават от възрастните форми по структура, външен вид, начин на живот и хранене.
Ларвите на пеперудите, наречени гъсеници, имат удължено, назъбено тяло, наподобяващо червеи с отрязани краища на тялото. Устният апарат на гъсениците, за разлика от такива възрастни насекоми, гризе. На долната устна въртящите се жлези се отварят, отделяйки тайна, която се втвърдява във въздуха в копринени нишки. На гърдите ларвите, подобно на възрастните, имат три чифта съчленени крака, но ги използват само за улавяне на храна и за опора. За движението на гъсеницата се използват несегментирани месести коремни псевдоподи, на чиито подметки има малки кукички. По-голямата част от гъсениците се хранят с растителна храна. Те са много разнообразни в начина си на живот. Развитие с пълна трансформация.