Périodes de développement post-embryonnaire
Le développement post-embryonnaire des animaux est divisé en trois périodes : juvénile, maturité et vieillissement.
Période juvénile caractérisé par la poursuite de l'organogenèse qui a commencé dans la vie embryonnaire et une augmentation de la taille corporelle. Au début de cette période, tous les organes sont développés à un point tel qu'un jeune animal peut exister et se développer dans l'environnement. Les systèmes nerveux, circulatoire et excréteur remplissent leurs fonctions.
Avec la libération du corps des membranes embryonnaires, les organes respiratoires commencent à fonctionner, système digestif et les organes des sens. Au cours de la période juvénile, les espèces et caractéristiques individuelles l'organisme et l'individu atteint la taille caractéristique de l'espèce.
Plus tard que les autres organes, le système reproducteur se développe. Lorsque sa formation se termine, la deuxième étape du développement post-embryonnaire commence.
Pendant période de maturité la reproduction a lieu. La durée de cette période est diverses sortes les animaux sont différents. Chez certaines espèces, il ne dure que quelques jours, chez d'autres, il dure plusieurs années.
Période de vieillissement caractérisée par un ralentissement du métabolisme et une dégradation des organes. Le vieillissement conduit à la mort naturelle.
Développement direct et indirect
La période juvénile se caractérise par un développement direct ou indirect
À développement direct un individu est né, semblable à un adulte, mais beaucoup plus petit. Son la poursuite du développement se réduit principalement à la croissance et à la puberté.
Le développement direct est caractéristique des animaux à ontogenèse de type ovipare et intra-utérin : mammifères, oiseaux, reptiles et certains invertébrés (vers oligochètes, araignées…).
À développement indirect organisme né ( larve) dans la structure et le mode de vie diffère des adultes. Pour que la larve devienne adulte, une restructuration de son corps est nécessaire - transformation ou métamorphose.
Métamorphose - un changement rapide qui se produit lors du passage du stade larvaire à la forme adulte.
Exemple:
La larve de grenouille (têtard) ne ressemble pas à un amphibien adulte, mais ressemble à un poisson (pas de membres, respiration branchiale, ligne latérale, etc.). Progressivement, les organes des amphibiens adultes se développent.
têtards de grenouille
Le développement indirect des insectes est avec transformation complète(avec métamorphose complète) etavec conversion incomplète(avec métamorphose incomplète).
Avec le développement avec transformation complète, une larve apparaît à partir de l'œuf, qui se nourrit, grandit, puis se transforme en pupe. À l'intérieur de la pupe immobile, une restructuration complète de tous les organes se produit. Un insecte adulte (imago) émerge de la pupe.
La transformation complète est caractéristique des Lépidoptères (papillons), des Coléoptères (coléoptères), des Diptères (mouches et moustiques), des Hyménoptères (abeilles, guêpes, bourdons), etc.
Le développement avec métamorphose incomplète se produit lorsque le stade nymphal est absent. La larve en train de muer se transforme progressivement en adulte. La métamorphose incomplète est typique des cafards, des hémiptères (punaises), des orthoptères et des libellules.
Comparaison du développement direct et indirect
Avantages direct développement d'organismes
- le développement d'un organisme en adulte (période juvénile) se déroule généralement dans un laps de temps plus court;
- il n'y a pas de restructuration significative du corps et donc moins d'énergie est nécessaire et nutriments.
désavantages direct développement d'organismes
- nécessaire au développement embryonnaire un grand nombre de nutriments dans les œufs ou développement intra-utérin progéniture;
- la surpopulation intensifie la compétition intraspécifique entre individus jeunes et adultes, car ils ont besoin des mêmes ressources vitales.
Avantages indirect développement d'organismes
- chez de nombreuses espèces d'animaux, les larves et les adultes occupent différents niches écologiques- cela réduit la compétition intraspécifique ;
- chez les animaux sédentaires ou attachés, les larves contribuent à la dispersion de l'espèce et à l'expansion de son aire de répartition.
désavantages indirect développement d'organismes
- le développement en adulte prend généralement une longue période de temps;
- la métamorphose nécessite beaucoup de nourriture et d'énergie.
Le concept de développement post-embryonnaire
Après la naissance de l'organisme, la prochaine étape commence développement individuel. En biologie, on l'appelle le stade post-embryonnaire ou post-embryonnaire de l'ontogenèse (post-embryogenèse).
Définition 1
Stade de développement post-embryonnaire C'est la période de développement d'un organisme depuis le moment de sa naissance jusqu'à sa mort.
Certains scientifiques considèrent la post-embryogenèse comme la période allant du moment de la naissance au début de la puberté et à la capacité de se reproduire. Mais de nombreux organismes meurent après la phase de reproduction. C'est donc plus une question philosophique que scientifique.
Au stade du développement post-embryonnaire, l'organisme grandit et se développe. Rappelons que la croissance est une augmentation de la taille du corps due au métabolisme et à la division cellulaire, et que le développement est un changement qualitatif du corps. Les scientifiques distinguent deux types de post-embryogenèse : directe et indirecte.
Développement post-embryonnaire direct
Définition 2
Type direct de développement embryonnaire - il s'agit d'un type de développement individuel des organismes, dans lequel l'individu né dans son ensemble ressemble à un adulte ("imago-like").
Le développement direct se produit à la suite de l'embryonisation.
L'embryonisation est inhérente aux reptiles, aux poissons, aux oiseaux et aux mammifères. importance biologique Ce phénomène consiste dans le fait que l'animal apparaît (naît ou éclot) à un stade de développement supérieur. Cela augmente sa capacité à résister aux facteurs environnementaux. À mammifères placentaires, certains marsupiaux, requins, scorpions, l'une des membranes embryonnaires fusionne avec les parois de la partie élargie des oviductes (utérus) de telle sorte que les nutriments et l'oxygène pénètrent dans l'embryon par le sang de la mère et que les produits métaboliques sont excrétés. Le processus par lequel un tel embryon est né est appelé vraie naissance vivante .
Définition 4
Si l'embryon se développe en raison des substances de réserve de l'œuf au milieu du corps de la mère et est libéré des coquilles de l'œuf même dans le tractus génital de la femelle, alors ce phénomène s'appelle ovovivipare .
On l'observe chez certaines espèces de serpents, de lézards, poissons d'aquarium, carabes.
Définition 5
Si l'embryon se développe dans un œuf à l'extérieur du corps de la mère et en sort dans environnement, alors ce phénomène est appelé production d'oeufs .
Il est caractéristique de la plupart des reptiles, oiseaux, arthropodes, mammifères ovipares (ornithorynque, échidné), etc. Le développement direct est inhérent à certains vers intestinaux, ciliaires et oligochètes, crustacés, araignées, scorpions, mollusques, poisson cartilagineux, reptiles, oiseaux et mammifères.
Développement post-embryonnaire indirect
Définition 6
Développement indirect (métamorphose) - il s'agit d'un processus accompagné de changements profonds dans la structure du corps, grâce auxquels la larve se transforme en adulte (adulte).
Les processus de métamorphose se déroulent en plusieurs étapes successives. A chacune de ces étapes (phases), l'animal a certaines les caractéristiques structures et fonctions. Les transformations peuvent être complètes et incomplètes (métamorphose complète et incomplète).
Pour les insectes avec transformation complète dans le développement, on distingue les phases d'oeuf, de larve, de nymphe et d'imago (individu adulte sexuellement mature). Ce sont des représentants d'insectes tels que les coléoptères, les papillons, les hyménoptères, les puces. La phase nymphale revêt une importance particulière. A ce stade, des changements fondamentaux ont lieu. les organes internes larves et la formation des tissus et des organes d'un insecte adulte.
À transformation incomplète allouer des phases d'œuf, de larve imago et adulte. Une métamorphose incomplète est présente chez les punaises de lit, les libellules, les cafards, les orthoptères et les poux.
Le développement indirect est connu chez de nombreux intestinaux, plats, ronds et annélides, la plupart des mollusques échinodermes, des poissons osseux et des amphibiens.
Croissance et régénération
Au cours du développement post-embryonnaire, les organismes se développent. Ce processus, comme mentionné ci-dessus, se produit en raison de l'échange de plastique. Elle est aussi caractéristique du niveau d'organisation cellulaire du vivant. La croissance cellulaire se produit pendant l'interphase.
La croissance des organismes peut être limitée et illimitée. croissance limitée observé si l'individu cesse de croître, ayant atteint n'importe quelle taille, acquérant la capacité de se reproduire. Il est inhérent à tous les unicellulaires, arthropodes, oiseaux, mammifères.
Lorsque croissance illimitée une augmentation de la taille et de la masse des organismes se produit jusqu'à leur mort. Ce phénomène est typique de la plupart plantes supérieures, algues multicellulaires, ruban et annélides, mollusques, poissons, reptiles. Selon les caractéristiques de l'ontogenèse et la structure du tégument du corps, une croissance illimitée peut être continue et périodique. La croissance des organismes vivants dépend des caractéristiques de l'hérédité et est régulée chez les plantes par des phytohormones, et chez les animaux par des hormones et des neurohormones.
Un rôle important dans l'ontogenèse est joué par la capacité du corps à se régénérer.
Définition 7
Régénération - c'est la capacité du corps à restaurer le corps des parties perdues ou endommagées du corps, ainsi qu'à restaurer l'organisme entier à partir d'une certaine partie de celui-ci.
Cette propriété est une qualité biologique générale et sous-tend les processus de reproduction végétative. Différents groupes d'organismes vivants ont une capacité différente à se régénérer. Plus le niveau d'organisation des organismes est élevé, plus la capacité de régénération est faible. Chez les oiseaux et les mammifères, cette qualité n'est préservée que sous forme de cicatrisation, de fusion osseuse, de restauration de certaines cellules et tissus.
Ontogénèse- développement individuel de l'organisme de la naissance à la fin de la vie (mort ou nouvelle division). Chez les espèces à reproduction sexuée, cela commence par la fécondation d'un œuf. Chez les espèces à reproduction asexuée, l'ontogenèse commence par l'isolement d'une ou d'un groupe de cellules de l'organisme mère. Chez les procaryotes et les organismes eucaryotes unicellulaires, l'ontogenèse est, en fait, cycle cellulaire, se terminant généralement par la division cellulaire ou la mort cellulaire.
L'ontogenèse est le processus de réalisation des informations héréditaires d'un individu dans certaines conditions environnementales.
Il existe deux grands types d'ontogénie :
- droit,
- indirect.
À type direct développement, l'organisme né est fondamentalement similaire à l'adulte et le stade de la métamorphose est absent. À type indirect développement, une larve se forme, qui diffère de l'organisme adulte par ses aspects externes et structure interne, ainsi que par la nature de la nutrition, la méthode de mouvement et un certain nombre d'autres caractéristiques. La larve se transforme en adulte à la suite de métamorphose. Le développement indirect offre aux organismes des avantages significatifs. Le développement indirect se produit sous la forme larvaire, direct - sous la forme non larvaire et intra-utérine.
Selon les caractéristiques de la métamorphose, le type de développement indirect (larvaire) peut être :
- avec transformation incomplète;
- avec transformation complète.
Avec le développement avec conversion incomplète la larve perd progressivement des organes larvaires temporaires et acquiert des organes permanents caractéristiques d'un adulte (par exemple, les sauterelles).
Avec le développement de transformation complète la larve se transforme d'abord en pupe immobile, d'où émerge un organisme adulte complètement différent du clypeus (par exemple, des papillons).
Type direct non larvaire (ovipare) le développement a lieu chez un certain nombre d'invertébrés, ainsi que chez les poissons, les reptiles, les oiseaux et certains mammifères, dont les œufs sont riches en vitellus. Dans ce cas, l'embryon se développe longtemps à l'intérieur de l'œuf. Les principales fonctions vitales de ces embryons sont assurées par des organes provisoires spéciaux - les membranes embryonnaires.
Type intra-utérin direct le développement est caractéristique de mammifères supérieurs et une personne dont les œufs sont presque dépourvus de jaune. Toutes les fonctions vitales de l'embryon sont assurées par l'organisme maternel. Pour cela, un organe provisoire complexe se développe à partir des tissus de la mère et du fœtus - placenta. Ce type de développement se termine avec le processus de procréation.
L'ontogenèse des organismes multicellulaires est divisée en périodes :
- embryonnaire (développement de l'embryon)
- postembryonnaire (développement postembryonnaire).
Pour les animaux placentaires, il existe :
- prénatal (avant la naissance),
- périodes postnatales (après la naissance).
Il y a souvent aussi période proembryonnaire (spermatogenèse et ovogenèse).
Développement post-embryonnaire
Peut-être direct ou alors indirect(accompagnée de métamorphose (transformation)).
Avec développement direct l'organisme nouvellement apparu a une structure similaire à celle du parent et n'en diffère que par la taille et le développement incomplet des organes.
direct développement post-embryonnaire:
Le développement direct est caractéristique des humains et d'autres mammifères, oiseaux, reptiles et certains insectes.
Dans le développement humain, on distingue les périodes suivantes : enfance, adolescence, jeunesse, jeunesse, maturité, vieillesse. Chaque période est caractérisée par un certain nombre de changements dans le corps.
Le vieillissement et la mort sont les dernières étapes du développement individuel. Le vieillissement se caractérise par de nombreuses propriétés morphologiques et physiologiques, entraînant une baisse générale des processus vitaux et de la résistance de l'organisme. Les causes et les mécanismes du vieillissement ne sont pas entièrement compris.
La mort met fin à l'existence individuelle. Elle peut être physiologique si elle survient à la suite du vieillissement, et pathologique si elle est causée prématurément par certains facteur externe(blessure, maladie).
Développement post-embryonnaire indirect :
Métamorphose représente une transformation profonde de la structure du corps, à la suite de laquelle la larve se transforme en insecte adulte. Selon la nature du développement post-embryonnaire chez les insectes, on distingue deux types de métamorphose :
incomplet(hémimétabolie), lorsque le développement d'un insecte se caractérise par le passage de seulement trois stades - les œufs, les larves et la phase adulte (adulte);
plein(holométabolie), lorsque la transition de la larve à la forme adulte s'effectue à un stade intermédiaire - le stade nymphal.
Un poussin issu d'un œuf ou un chaton né est similaire aux animaux adultes de l'espèce correspondante. Cependant, chez d'autres animaux (par exemple, les amphibiens, la plupart des insectes), le développement se déroule avec des changements physiologiques brusques et s'accompagne de la formation de stades larvaires. Dans ce cas, toutes les parties du corps de la larve subissent des changements importants. La physiologie et le comportement des animaux changent également. La signification biologique de la métamorphose est qu'au stade de la larve, l'organisme grandit et se développe non pas au détriment des nutriments de réserve de l'œuf, mais il peut se nourrir seul.
Une larve émerge de l'œuf, généralement plus simple qu'un animal adulte, avec des organes larvaires spéciaux qui sont absents à l'état adulte. La larve se nourrit, grandit et, avec le temps, les organes larvaires sont remplacés par des organes caractéristiques des animaux adultes. Avec une métamorphose incomplète, le remplacement des organes larvaires se produit progressivement, sans cessation de la nutrition active et du mouvement de l'organisme. Métamorphose complète
comprend le stade nymphal, au cours duquel la larve se transforme en un animal adulte.
Chez les ascidies (type chordés, sous-type larvaire-chordés), une larve se forme qui possède toutes les caractéristiques principales des animaux chordés : corde, tube neural, fentes branchiales dans la gorge. La larve nage librement, puis se fixe sur une surface solide au fond de la mer et subit une métamorphose : la queue disparaît, la notochorde, les muscles, le tube neural se fragmentent en cellules séparées, dont la plupart sont phagocytées. Depuis système nerveux seul un groupe de cellules reste dans la larve, donnant naissance au ganglion. La structure d'un ascidien adulte, menant une vie attachée, ne ressemble pas du tout aux caractéristiques habituelles de l'organisation des accords. Seule la connaissance des caractéristiques de l'ontogenèse permet de déterminer positionnement systématique ascidie. La structure de la larve indique leur origine à partir d'accords qui menaient une vie libre. En cours de métamorphose, les ascidies passent à un mode de vie sédentaire, et donc leur organisation est simplifiée.
Le développement indirect est caractéristique des amphibiens
La larve de grenouille - le têtard - ressemble à un poisson. Il nage près du fond, se poussant vers l'avant avec une queue encadrée par une nageoire et respire d'abord avec des branchies externes dépassant en touffes sur les côtés de la tête, puis avec des branchies internes. Il a un cercle de circulation sanguine, un cœur à deux chambres, il y a une ligne latérale. Ce sont toutes des caractéristiques structurelles du poisson.
1 semaine, longueur du corps 7 mm - Trappes de la capsule muqueuse. Il y a des branchies externes, une queue, une bouche avec des mâchoires cornées; glandes muqueuses sous l'ouverture de la bouche.
2 semaines, longueur du corps 9 mm - Les branchies externes commencent à s'atrophier, une couverture branchiale se forme sur les branchies internes. Les yeux sont bien développés.
4 semaines, longueur du corps 12 mm - Perte des branchies externes et des glandes muqueuses. Splash se développe. La queue se dilate et aide à nager.
7 semaines, longueur du corps 28 mm - Les reins des membres postérieurs apparaissent.
9 semaines, longueur du corps 35 mm - Les membres postérieurs sont complètement formés, mais ne sont pas utilisés pour nager. La tête commence à se dilater.
11-12 semaines, longueur du corps 35 mm - Le membre antérieur gauche sort par le spiracle et le droit est recouvert par la couverture branchiale. Les membres postérieurs sont utilisés pour nager.
13 semaines, longueur du corps 25 mm - Les yeux s'agrandissent, la bouche se dilate.
14 semaines, longueur du corps 20 mm - La queue commence à se dissoudre.
16 semaines, longueur du corps 15 mm - Tous les signes larvaires externes ont disparu. La grenouille sort sur terre.
Les amphibiens grandissent toute leur vie, mais plus ils sont vieux, plus ils sont lents.
Chez un poisson, un alevin apparaît à partir d'un œuf, qui grandit et se transforme en adulte.
Le taux de métamorphose dépend de la quantité de nourriture, de la température et facteurs internes. Par exemple, une larve de grenouille - un têtard - se nourrit de plantes et une grenouille adulte se nourrit d'insectes. Le têtard et la chenille diffèrent des formes adultes par leur structure, apparence, mode de vie, nutrition.
Les larves de papillons, appelées chenilles, ont un corps allongé et encoché, ressemblant à des vers aux extrémités coupées du corps. L'appareil buccal des chenilles, contrairement à ces insectes adultes, ronge. Des glandes tournantes s'ouvrent sur la lèvre inférieure, sécrétant un secret qui se solidifie dans l'air en fils de soie. Sur la poitrine, les larves, comme les adultes, ont trois paires de pattes segmentées, mais elles ne les utilisent que pour capturer de la nourriture et pour se soutenir. Pour déplacer la chenille, on utilise des pseudopodes abdominaux charnus non segmentés, sur la plante desquels
il y a des petits crochets. La grande majorité des chenilles se nourrissent d'aliments végétaux. Leur mode de vie est très diversifié. Développement avec transformation complète.
1) direct- l'enfant est semblable au parent, seulement de plus petite taille et certains organes (mammifères, oiseaux) sont sous-développés chez lui.
2) indirect(avec transformation, avec métamorphose) - l'enfant (larve) est très différent du parent (grenouilles, insectes).
Avec le développement indirect, la concurrence entre les enfants et les adultes est réduite, car ils vivent dans des endroits différents et mangent des aliments différents.
Chez tous les insectes, le développement est indirect ; la transformation peut être complète ou incomplète.
Complet: une larve se développe à partir d'un œuf, elle se nourrit, grandit, puis se transforme en un stade de pupe au repos, à l'intérieur duquel se produit une restructuration complète de tous les organes, un insecte adulte (imago) émerge de la pupe. Typique pour les papillons, les coléoptères, les moustiques.
incomplet: pas de stade nymphal. Typique pour les sauterelles, les cafards, les libellules.
Essais
1. C'est typique des cafards
A) développement indirect avec transformation incomplète
B) développement indirect avec transformation complète
C) développement direct avec transformation incomplète
D) développement direct avec transformation complète
2. Les moustiques sont communs
A) développement indirect avec transformation incomplète
B) développement indirect avec transformation complète
C) développement direct avec transformation incomplète
D) développement direct avec transformation complète
3. Le développement direct est typique pour
1) grenouilles ; 2) insectes; 3) mammifères ; 4) oiseaux
A) 12
B) 23
B) 34
D) 14
4. Le développement indirect est caractéristique de
1) grenouilles ; 2) insectes; 3) mammifères ; 4) oiseaux
A) 12
B) 23
B) 34
D) 14
5. La transformation complète est caractéristique de
1) papillons, 2) coléoptères, 3) moustiques, 4) sauterelles, 5) cafards, 6) libellules
A) 12
B) 34
B) 56
D) 25
6. La transformation incomplète est caractéristique de
1) papillons, 2) coléoptères, 3) moustiques, 4) sauterelles, 5) cafards, 6) libellules
A) 12
B) 34
B) 56
D) 25