Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Размножение и индивидуальное развитие организмов (10 класс изучает данную тему в курсе биологии) у представителей разных систематических единиц имеет свои особенности. В этой статье мы рассмотрим основные этапы, характеристики и значение этих процессов.

Биология: индивидуальное развитие организмов

Начнем с определения понятий. Термин “онтогенез” в 1886 году впервые ввел в науку немецкий философ и естествоиспытатель Эрнст Геккель. Это индивидуальное развитие организма, которое сопровождается рядом физиологических и морфологических изменений.

Но по порядку. Индивидуальное развитие организмов и тип размножения тесно взаимосвязаны. Поэтому у представителей разных систематических единиц этот процесс имеет свои границы.

К примеру, при вегетативном размножении растений онтогенез начинается с момента отщепления от материнской особи, а при половом процессе у животных – от оплодотворения. У большинства организмов онтогенез завершается гибелью.

А вот у бактерий, простейших и одноклеточных водорослей – делением их клетки. Но в любом случае онтогенез предполагает реализацию генетической информации.

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Типы онтогенеза

Индивидуальное развитие иллюстрирует и процесс адаптации организмов. Так, у насекомых и земноводных наблюдается личиночный онтогенез. Его еще называют непрямым.

Такой тип обусловлен тем, что яйца этих животных имеют незначительный запас питательных веществ. Кроме того, многие виды меняют среду обитания по мере своего развития. Личинки способны к самостоятельной жизни.

Они активно передвигаются, самостоятельно питаются, растут и развиваются.

Неличиночный, или яйцекладный, онтогенез встречается у некоторых беспозвоночных, рыб, пресмыкающихся, птиц и примитивных млекопитающих. Желток их яиц содержит достаточный запас веществ, необходимых для развития будущего организма. Поэтому зародыш находится в яйце продолжительное время.

Самым прогрессивным является внутриутробный онтогенез. Он характерен для млекопитающих и человека. Их яйцеклетки практически не содержат желтка. Питание зародыша происходит за счет плаценты. Это временный орган, через который происходит обмен веществ между организмом матери и ребенка.

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Эмбриональный период

Индивидуальное развитие организма (в 10 классе изучается в разделе “Размножение и развитие организма”) включает несколько этапов. Самый первый называется эмбриональным. Он начинается с момента формирования зиготы. Так называется оплодотворенная яйцеклетка. Завершается эмбриональное развитие рождением или выходом из яйцевых оболочек.

У животных различают наружное и внутреннее оплодотворение. Первое происходит вне организма самки. К примеру, самки рыб мечут икру – выделяют половые клетки, а самцы поливают ее семенной жидкостью. При таком типе оплодотворения шансы на выживание у будущего поколения невелики. Ведь икра – любимое лакомство многих водных обитателей. Поэтому рыбы выделяют сразу несколько сотен яйцеклеток.

Внутреннее оплодотворение осуществляется внутри женского организма. Оно характерно для животных, которые заботятся о своем потомстве. К примеру, птицы и пресмыкающиеся охраняют свои гнезда, высиживают яйца. У большинства млекопитающих эмбрион развивается внутри материнского организма, что максимально увеличивает их шансы на выживание.

А теперь рассмотрим стадии эмбрионального периода.

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Дробление

Онтогенез, или индивидуальное развитие организма, начинается с деления яйцеклетки. Чаще всего она является оплодотворенной. В ней соединяется материал исходных родительских форм. Но известны случаи, когда развитие нового организма происходит из женской гаметы без оплодотворения. Такой процесс называется партеногенезом.

В процессе дробления яйцеклетка многократно делится. В результате образуется однослойный зародыш – бластула. При этом ни объем, ни масса эмбриона не изменяются. С каждым делением увеличивается количество клеток, из которых он состоит. Они называются бластомерами. Деление продолжается до тех пор, пока размеры не достигнут показателей, характерных для соматических (не половых) клеток.

Тип дробления зависит от характера расположения желтка в клетке. К примеру, у земноводных желток распределен неравномерно, поэтому формируются бластомеры разной величины. Причем те, которые содержат желток, крупнее. Такое дробление называется полным неравномерным.

Особенно богаты желтком яйца рептилий и птиц. В этом случае дроблению подвергается свободная от него цитоплазма, которая скапливается на одном полюсе. Именно здесь находится и ядро зиготы. Это пример неполного дискоидального дробления. Если желток равномерно распределяется в цитоплазме, то образуются одинаковые по размерам бластомеры. В этом случае делится все яйцо.

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Гаструляция

На втором этапе индивидуального развития организма происходит формирование зародышевых листков. В ходе гаструляции бластомеры практически не делятся и не увеличиваются в размерах. Они активно передвигаются, в результате чего из одного слоя образуется несколько.

В этот период зародыш называется гаструлой. У представителей кишечнополостных он представлен свободноживущей личинкой. Но в большинстве случаев гаструла находится в яйце или утробе матери. Внутри такого зародыша располагается полость – гастроцель. Сообщение с окружающей средой происходит через бластопор – первичный рот.

У губок, гидроидных полипов и медуз в ходе гаструляции образуется два зародышевых листка: наружный – эктодерма, и внутренний – энтодерма. У других животных между ними еще закладывается мезодерма. Формирование зародышевых листков является результатом дифференцирования клеток бластулы.

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Органогенез

Продолжается индивидуальное развитие организма образованием осевых органов. В этом и заключается суть органогенеза. Они формируются из зародышевых листков. Так, наружный слой, или эктодерма, дает начало нервной пластинке.

Впоследствии из нее развиваются спинной и головной мозг, черепно- и спинномозговые нервы.

Из эктодермы также формируются органы чувств, эмаль зубов, железы внешней секреции, эпителий прямой кишки и ротовой полости, покровы кожи и ее производные: ногти, когти, волосы, копыта.

Производным внутреннего слоя, или энтодермы, является внутренний осевой скелет – хорда. У примитивных животных, например, у ланцетника, она сохраняется на протяжении всей жизни.

У большинства позвоночных из хорды развивается скелет, который состоит из черепа, позвоночника, грудной клетки, поясов и свободных конечностей. Энтодерма также дает начало легким и пищеварительным железам: печени и поджелудочной.

Из внутреннего слоя также образуется эпителиальный слой жабр и кишечной трубки.

Важные для организма структуры формируются также из среднего слоя, или мезодермы. Это кровеносная, выделительная, половая системы, скелетные мышцы, а также все разновидности соединительной ткани: хрящи, сухожилия, дерма, кости.

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Постэмбриональный период

Процесс индивидуального развития организма после рождения или выхода из яйца продолжается до его гибели. Он сопровождается количественными изменениями – ростом. У растений и грибов он непрерывный, поскольку они увеличиваются в размерах в течение всей жизни. Животные растут только определенный период своей жизни. Такой рост называется ограниченным.

Количественные изменения сопровождаются качественными – развитием. В результате организм приобретает новые способности. В разные периоды жизни интенсивность роста и развития неодинакова, что определяет физиологические, анатомические и психические особенности. Их еще называют возрастными.

Независимо от вида организма, постэмбриональный период проходит три периода. Первый – ювениальный возраст, когда половое созревание еще не достигнуто. У человека он завершается в 11-12 лет. Второй период характеризуется достижением половой зрелости. Это пубертатный возраст. За ним следует период старения, завершающийся прекращением жизни.

Прямое развитие

Индивидуальное развитие организма в постэмбриональный период проходит двумя путями. У пресмыкающихся, птиц и млекопитающих рождаются животные только незначительно отличающиеся от половозрелой особи. Детеныш просто имеет меньшие размеры по сравнению с взрослым организмом. Его дальнейшее развитие предполагает рост и достижение половой зрелости.

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Непрямое развитие

У насекомых, многих костных рыб, лягушек новорожденная особь значительно отличается от взрослой. Это касается особенностей строения, питания, образа жизни. К примеру, личинка лягушки – головастик – первоначально напоминает малька рыб. Она дышит с помощью наружных жабр.

Они имеют вид небольших пучков, расположенных по бокам головы. На коже можно заметить боковую линию. У головастика, как у костных рыб, двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Головастик быстро растет. Сначала он питается желтком икринок.

Потом у личинки прорезается рот, и животное переходит к самостоятельной добыче водорослей, простейших и мелких беспозвоночных. Через время у головастика развиваются конечности, формируются легкие, трехкамерное сердце, два круга кровообращения. При этом хвост укорачивается, наружные жабры редуцируются.

Так головастик превращается в лягушку, которая переходит на сушу. Этот процесс длится до трех месяцев.

Итак, индивидуальное развитие организмов называется онтогенезом. Он включает количественное и качественное изменения особи от зарождения до завершения жизни, обеспечивая осуществление всех биологических функций.

Источник: https://www.syl.ru/article/468224/individualnoe-razvitie-organizma-osobennosti-ontogeneza

Этапы онтогенеаз

Онтогенез  — индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти.

По сути, онтогенез — это путь организма от зачатия и до смерти.

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

  • Термин «онтогенез» введен Эрнстом Геккелем в 1866 г.
  • Индивидуальное развитие (онтогенез) всегда находится под контролем генов.
  • В процессе онтогенеза реализуется генетическая информация, полученная от родителей.

Все клетки одного организма потенциально несут одну и ту же генетическую программу, но по мере развития организма разные его клетки используют разные части этой программы. На характер работы генов большое влияние оказывают условия внешней среды.

  1. Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма
  2. Гаметогенез — развитие половых клеток — гамет до момента, когда они становятся готовыми к оплодотворению.
  3. Партеногенез — развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки.
  4. Эмбриогенез — развитие организма от оплодотворения и до момента выхода из материнского организма (из зародышевой оболочки).

Рост — постэмбриональное развитие — накопление массы, изменение в размерах, становление обмена веществ и т.д. Метаморфозы = превращения. Для некоторых организмов очень важный этап (у бабочек — переход: гусеница — куколка — бабочка)

  • Старение — процесс постепенного нарушения функций организма, деградация систем организма.
  • Гаметогенез мы уже рассмотрели.
  • Перейдем теперь к следующему этапу.
  • Первый этап онтогенеза — Эмбриогенез
  • — онтогенез от оплодотворения до рождения
  • Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма
Читайте также:  Тест бойко для выявления эмоционального выгорания

Итак, сперматозойд оплодотворил яйцеклетку. Гаплойдный набор гамет объединился и образовалась диплойдная зигота .

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

Эта клеточка приступает к интенсивному дроблению — масса и объем зародыша остается постоянным, но внутри — быстрое увеличение (митоз) количества клеток — бластомеров . Образуется бластула.

  1. Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма
     
  2. Так, клеточки поднакопили, пора им форму придать…

    Источник: https://distant-lessons.ru/etapy-ontogeneza.html

    Онтогенез. Эмбриональное развитие животных — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс)

    Онтогенез — индивидуальное развитие организма от начала существования до конца жизни.

    В онтогенезе животных выделяют два периода — эмбриональный и постэмбриональный.

    Эмбриональное (зародышевое) развитие охватывает процессы от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения и у большинства животных включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и органогенез.

    Дробление — это семь — восемь последовательных митотических делений зиготы.

    При дроблении дочерние клетки (бластомеры) не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым следующим делением их размеры уменьшаются.

    Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

    Яйцеклетки с небольшим запасом питательных веществ делятся полностью, т. е. происходит полное дробление. Если яйцеклетка содержит большое количества желтка, то наблюдается частичное дробление — делится только диск цитоплазмы с ядром, а сам желток остается без изменений (например, у птиц).

    Завершается дробление образованием однослойного многоклеточного зародыша — бластулы.

    Бластула — это шарообразный зародыш, стенка которого (бластодерма) образована одним слоем клеток, а внутри полость (бластоцель).

    Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

    После дробления идет процесс гаструляции, который характеризуется перемещением части клеточного материала с поверхности бластулы внутрь, на места будущих органов. В результате этих перемещений образуется гаструла.

    Гаструла — двухслойный зародыш, состоящий из двух зародышевых листков: наружного (эктодермы) и внутреннего (энтодермы).

    У ланцетника гаструла возникает путем впячивания бластодермы в полость бластоцеля.

    Внутренняя полость гаструлы называется первичной кишкой. Её связывает с внешней средой отверстие (бластопор), которое становится первичным ртом.

    Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

    На стадии двух зародышевых листков заканчивается развитие губок и кишечнополостных.

    У всех остальных животных развитие продолжается и  образуется третий зародышевый листок — мезодерма. Она формируется из энтодермы и всегда расположена между экто- и энтодермой в первичной полости тела.

    Дальнейшая дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию тканей и органов, т. е. к гисто- и органогенезу.

    Из энтодермы образуется хорда — внутренний скелет в виде гибкого тяжа, расположенный на спинной стороне. Впоследствии хорда у позвоночных замещается позвоночником, и только у некоторых животных (например, у хрящевых рыб) ее остатки сохраняются в течение всей жизни.

    Из эктодермы, расположенной над самой хордой, выделяется нервная пластинка. Затем  края пластинки поднимаются и смыкаются. Образуется нервная трубка — зачаток центральной нервной системы. Формируется нейрула.

    Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

    Ранняя нейрула

    Нервная трубка, хорда и кишечник создают осевой комплекс органов зародыша, который определяет двустороннюю симметрию тела.

    Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

    Поздняя нейрула

    Ткани и органы развиваются одинаково у всех трёхслойных животных.

    Из эктодермы у позвоночных животных образуется нервная система, органы чувств, покровный эпителий с его железами и производными структурами (волосы, перья, копыта, когти и т. п.).

    • Из энтодермы формируются органы пищеварительной и дыхательной системы: эпителий средней кишки, печень и поджелудочная железа, жабры, лёгкие, плавательный пузырь, а также щитовидная железа.
    • Из мезодермы образуется мышечная ткань, все виды соединительной ткани (например, дерма кожи, тела позвонков), кровеносная система, органы выделения, половые железы.
    • Зародыш развивается как единый организм, в котором все клетки, ткани и органы находятся в тесном взаимодействии.

    Источник: https://www.yaklass.ru/p/biologia/obschie-biologicheskie-zakonomernosti/razmnozhenie-i-razvitie-88881/individualnoe-razvitie-organizma-ontogenez-302901/re-77d2fbce-b979-460c-afb8-aa9a96359cd4

    Этапы индивидуального развития организмов

    В современной биологии существует несколько категорий, касающихся развития. Мы знаем, что процесс непрерывного развития живой природы носит название биологической эволюции.

    Определение 1

    Последовательные этапы развития всех форм органического мира от низших к высшим называется филогенетическим развитием или филогенезом.

    Но существует еще понятие индивидуального развития организмов. Он начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и закачивается прекращением процессов жизнедеятельности организма в результате его смерти.

    Определение 2

    Онтогенез – это индивидуальное развитие организма от его зарождения до смерти.

    У различных групп организмов онтогенез имеет свои особенности. У одноклеточных организмов процесс индивидуального развития совпадает с клеточным циклом. Продолжительность онтогенеза также может существенно отличаться у разных групп живых организмов. Некоторые растения (например, секвойя) могут жить более $3000$ лет, другие организмы могут просуществовать несколько часов.

    Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма

    Ничего непонятно?

    Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

    Изучая индивидуальное развитие организмов, ученые заметили, что в ходе онтогенеза организм проходит стадии развития органического мира. Знаменитый филогенетический закон утверждает, что онтогенез является кратким повторением филогенеза. Это является красноречивым подтверждением эволюционной теории.

    Начало онтогенеза

    Вопрос о начале развития организма касается не только биологии, но и философии. При вегетативном размножении вообще можно сказать. Что организм продолжает свое существование лишь в несколько другом виде ( ведь генотип сохранился полностью).

    Поэтому сегодня в биологии принято считать началом онтогенеза при вегетативном размножении начало дифференциации клеток и органов многоклеточного зачатка (фрагмента тела, почки и т.п.) и роста.

    В случае размножением спорами (грибы, бактерии, водоросли, споровые растения) спора представляет собой единственную клетку, которая затем быстро делится на множество дочерних клеток. Новообразованные клетки дифференцируются.

    Поэтому спора может быть отправной точкой отсчета.

    При половом размножении исходной стадией онтогенеза является образование зиготы – оплодотворенной яйцеклетки. В случае партеногенеза за начальную стадию принимают начало развития неоплодотворенной яйцеклетки

    Этапы индивидуального развития

    Индивидуальное развитие это сложный процесс. У каждого вида организмов он имеет свои особенности. В целом большинство ученых условно делят процесс онтогенеза на два важных этапа:

    1. эмбриогенез,
    2. постэмбриогенез.

    Каждый из этих этапов имеет свои особенности и тоже делится на определенные стадии.

    Определение 3

    Эмбриогенез (зародышевое развитие) – это период развития живого организма с момента слияния гамет и образования зиготы и до рождения или вылупления организма (прорастания семени у растений).

    Определение 4

    Постэмбриональное развитие (постэмбриогенез или послезародышевое развитие) – это период жизни организма от момента его рождения (вылупления или прорастания) и до смерти.

    Некоторые ученые считают, что постэмбриональное развитие следует рассматривать как период от рождения организма до приобретения им способности к размножению.

    Ввиду неоднозначности точек зрения часто постэмбриональный период делят на возрастные этапы. Например, в постэмбриональном развитии человека выделяют детство, юность, зрелость, старость. Каждый этап характеризуется особенностями физического развития, физиологических и психических процессов в организме, их интенсивностью.

    Постэмбриональное развитие живых организмов изучается специалистами различных дисциплин. Вопросы возрастных изменений в человеческом организме изучает наука геронтология.

    Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/razmnozhenie_i_individualnoe_razvitie_organizma/etapy_individualnogo_razvitiya_organizmov/

    Индивидуальное развитие организмов – онтогенез

    Онтогенезом называют совокупность процессов, протекающих в организме, с момента образования зиготы до смерти. Его подразделяют на два этапа: эмбриональный и постэмбриональный.

    Эмбриональный период Эмбриональным считают период зародышевого развития с момента образования зиготы до выхода из яйцевых оболочек или рождения, в процессе зародышевого развития эмбрион проходит стадии дробления, гаструляцяя, первичного органогенеза и дальнейшей дифференцировки органов и тканей.

    Дробленое. Дроблением называют процесс образования многоклеточного однослойного аародыша – бластулы.

    Для дробления характерно: 1) деление клеток путем митоза с сохранением диплоидного набора хромосом; 2) очень короткий митотический цикл; 3) бластомеры не дифференцированы, и в них не используется наследственная информация;4) бластомеры не растут и в дальнейшем становятся все меньше; 5) цитоплазма зиготы не перемешивается и не перемещается.

    Первая борозда дробления проходит в меридио-нальной ллрркости, соединяющей оба полюса -вегетатив-ный и аяимальный,-и делит зиготу на две одинаковые клетки. Это стадия двух бластомеров. Вторая борозда также меридиональна, но перпендикулярна первой. Она разделяет оба бластомера, возникших в результате первого деления, надвое – образуются четыре сходных бластомера.

    Следующая, третья, борозда дробления – широтная. Она пролегает несколько выше экватора и делит все четыре бластомера сразу на во-семь клеток. В дальнейшем борозды дробления чередуются. По мере увеличения числа клеток деление их становится не-одновременным. Бластомеры все дальше и дальше отходят от центра зародыша, образуя полость.

    В конце дробления зародыш принимает форму пузырька со стенкой, образованной одним слоем клеток, тесно прилегающих друг к другу. Внутренняя полость зародыша, первоначально сообщавшаяся с внешней сре-дой через щели между бластомерами, в результате их плотного смыкания становится совершенно изолированной. Эта полость носит название первичной полости тела – бластоцеля.

    Завершается дробление образованием однослойного многоклеточного зародыша – бластулы

    Дробление оплодотворенной яйцеклетки может происходить по-разному. Яйцо ланцетника дробится полностью и имеет равные по размеру бластомеры. Такой тип дробления называется полным, равномерным.

    У рыб, земноводных и некоторых других животных дробление также полное, но неравномерное: бластомеры на вегетативном полюсе (где сконцентрирован желток) более крупные, чем на противоположном анимальном полюсе (где располагается ядро в окружении цитоплазмы)

    Третий тип дробления характерен для яйцеклеток птиц, рептилий, у которых желтка много, и называется дискоидалъным.

    Здесь в дробление вовлекается только ядро и тонкий участок цитоплазмы, в результате образуется зародышевый диск (желток яйца при этом не дробится).

    У яиц членистоногих (желток сосредоточен в центре яйцеклетки) дробление поверхностное – бластомеры располагаются по периферии яйца, где узкой полоской залегает цитоплазма, покрывающая желток.

    При полном дроблении (например, у ланцетника на стадии 32 бластомеров) зародыш имеет вид тутовой ягоды и называется морулой. Приблизительно на стадии 64 бластомеров в нем формируется полость, а бластомеры располагаются в один слой, образуя стенку зародыша.

    Эта стадия зародыша называется бластулой. Вскоре начинается процесс возникновения двухслойного зародыша – гаструляция.

    Зародыш на этой стадии состоит из явно разделенных пластов клеток, так называемых зародышевых листков: наружного, или эктодермы и внут-реннего, или энтодермы.

    Для гаструляции характерно: 1) пе-ремещение клеточных масс; 2) начало использования наслед-ственного материала клеток зародыша и появление первых признаков дифференцировки клеток; 3) клеточное деление выражено слабо; 4) появление первых тканей

    Существует несколько способов гаструляции. Первый -иммиграция – наблюдается у кишечнополостных: после образования бластулы некоторые клетки стенки тела зародыша иммигрируют в глубь полости и постепенно заполняют ее.

    Потом он примыкают изнутри к наружному слою клеток и возникает двухслойный зародыш-гаструла. Гаструляция у ланцетника и некоторых других животных протекает путем инвагинации.

    Вслед за образованием бластулы весь вегетативный полюс впячивается внутрь, прилегает к анимальному полюсу, и зародыш становится двухслойным: наружный зародышевый листок называется эктодермой, внутренний – энтодермой. Эта стадия зародыша имеет первичный рот – бластопор, ведущий в первичную кишку.

    Двухслойные животные – губки и кишечнополостные – на этом заканчивают свое зародышевое развитие. В последующем клетки их эктодермы и энтодермы дифференцируются и возникает несколько клеточных типов.

    У амфибий гаструла образуется по-другому: более мелкие бластомеры со стороны анимального полюса наползают поверх крупных бластомеров вегетативного полюса, так что двухслойный зародыш получается путем обрастания мелкими бластомерами крупных.

    У членистоногих бластомеры в ходе дробления отделяют от себя дочерние клетки внутрь полости, где они образуют второй слой зародыша – энтодерму. Этот способ возникновения гаструлы называется расщеплением.

    Различные способы формирования двухслойного зародыша у разных видов животных обусловлены количеством и характером распределения желтка в яйце. Однако строго обособленных типов гаструляции не наблюдается, их подразделение условно.

    Первичный органогенез. После завершения гаструляции у зародыша образуется комплекс осевых органов: нервная трубка, хорда, кишечная трубка.

    Начиная с плоских червей в эволюции животного мира наступило крупное усложнение: в зародыше закладывается третий зародышевый листок – мезодерма.

    У хордовых это происходит путем отшнуровывания от энтодермы мезодермальных карманов, которые врастают между первым и вторым зародышевыми листками, формируя вторичную полость тела.

    Дальнейшая дифференцировка клеток зародыша приводит к возникновению многочисленных производных зародыше-вых листков-органов и тканей.

    Дифференцировка или дифференцирование – это про-цесс возникновения и нарастания структурных и функцио-нальных различий между отдельными клетками и частями зародыша.

    С морфологической точки зрения дифференцирование выражается в том, что образуются несколько сотен типов клеток специфического строения, отличающихся друг от друга. С биохимической точки зрения специализация клеток заключается в .синтезе определенных белков, свойственных только данному типу клеток.

    Биохимическая специализация клеток обеспечивается дифференциальной активностью генов, т. е. в клетках разных зародышевых листков -зачатков определенных органов в систем – начинают функционировать разные группы генов.

    При дальнейшей дифференцировке клеток, входящих в состав зародышевых листков, из эктодермы образуются: нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов; из энтодермы – эпителий средней кишки, пищеварительные железы – печень и поджелудочная железа, эпителий жабр и легких; из мезодермы – мышечная ткань, соединительная ткань, кровеносная система, почки, половые железы и др. У разных видов животных одни и те же зародышевые листки дают начало одним и тем же органам и тканям. Это значит, что онигомологичны.

    У хордовых вскоре после гаструлянии небольшой участок спинной эктодермы в виде пластинки погружается в глубь зародыша, прогибается и образует нервную трубку с полостью внутри, заполненной жидкостью. Из клеток эктодермы развиваются кожные покровы с их производными (волосы, ногти, перья, копыта) и органы чувств.

    Из верхней части энтодермы образуется хорда, из нижней части – эпителий, выстилающий средние отделы кишечника, пищеварительные железы и органы дыхания. Из эктодермы, расположенной над хордой, развивается нервная трубка.

    Из мезодермы образуются мышцы, скелет, кровеносная система, половые железы, органы выделения и собственно кожа – дерма.

    Эмбриональное развитие животных происходит или в материнском организме, или во внешней среде.

    Гомология зародышевых листков подавляющего большинства животных – одно из доказательств единства животного мира.

    Эмбриональная индукция. Эмбриональную индукцию можно определить как явление, при котором в процессе эмбриогенеза один зачаток влияет надругой, определяя путь его развития, и, кроме того, сам подвергается индуцирующему воздействию со стороны первого зачатка.

    Зародышевое листки, их производные (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)

    Название листка Производные каждого листка
    ЭКТОДЕРМА Покровы тела (наружный эпителий, кожные железы, роговые чешуи, поверхностный слой зубов), нервная система, передний и задний отделы кишечника
    ЭНТОДЕРМА Эпителий средней кишки и пищеварительные железы, эпителий дыхательной системы
    МЕЗОДЕРМА Все мышечные, соединительные ткани, каналы выделительных органов, кровеносная система, часть тканей половых органов

    эмбриональное развитие (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)

    стадия зиготы дробление гаструляция первичный гис то-и органогенез гисто- и органогенез
    Однокле точный за родыш Формиро вание мно гоклеточ ного одно- слойного зароды ша – бластулы Формиро вание двух- или трехслой ного заро дыша -гаструлы Формиро вание осе вых струк- -тур заро дыша Дифферен- цировка тканей, формиро вание ор ганов, рост зародыша

    Постэмбриональный период развития

    В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития. Постэмбриональное развитие может бытьпрямым sum непрямым и сопровождаться превращением {метаморфозом). При прямом развитии из .

    яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но в нем заложены все основные органы, свойственные взрослому животному (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).

    Постэмбриональное развитие у этих животных сводится в основном к росту и половому созреванию – дорепродуктивный период; размножению – репродуктивный период и старению – пострепрвдуктивный период.

    У организмов с малым содержанием желтка в яйце непрямое развитие сопровождается образованием личиночной стадии. Из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состоянии.

    Личинка питается, растет, и, со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным. При неполном метаморфозе замена личиночных органов происходит постепенно, без прекращения активного питания и перемещения организма (саранча, амфибии).

    Полный метаморфоз включает стадию куколки, в которой личинка преобразовывается во взрослое животное – имаго (бабочки).

    Значение метаморфоза.

    1) личинки могут самостоятельно питаться и растут, накапливая клеточный материал для формирования постоянных органов, свойственных взрослым животным; 2) свободноживущие личинки прикрепленных или паразитических, животных играют важную роль в расселении вида, в расширении ареала их обитания; 3) смена образа жизни или среды обитания в процессе индивидуального развития в результате того, что личиночные формы некоторых животных живут в иных условиях и имеют другие источники питания, чем взрослые особи, снижает интенсивность борьбы за существование внутри вида.

    Источник: https://www.examen.ru/add/manual/school-subjects/natural-sciences/biology/razmnozhenie-i-razvitie-organizmov/individualnoe-razvitie-organizmov-ontogenez/

    Онтогенез

    Рост и развитие человеческого организма начинаются с момента оплодотворения яйцеклетки и представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение жизни.

    Рост – это количественные изменения, связанные с увеличением массы организма и сопровождающиеся изменением числа и размеров его клеток.

    С момента оплодотворения до взрослого состояния количество клеток организма человека увеличивается с 1 до 1016-18. Рост заканчивается к 20–25 годам.

    Развитие человека происходит в течение всей жизни и носит скачкообразный характер. Между отдельными этапами развития существуют не только количественные, но и качественные различия.

    Смена этапов развития, или периодов жизни (детский, подростковый, юношеский, зрелый, старческий), может наступать раньше или позже, и эти этапы могут иметь разную продолжительность в зависимости от условий, в которых развитие протекает.

    Что такое онтогенез

    Индивидуальное развитие организма человека называют онтогенезом.

    Когда происходит слияние половых клеток – женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоид), – наступает беременность, длящаяся 280 дней, или 9 месяцев.

    Этот этап развития протекает в организме матери, поэтому весь онтогенез принято делить на пренатальный и постнатальный периоды (от лат. natus – рождение, т.е. периоды до и после рождения).

    Пренатальный период развития

    В пренатальном, или внутриутробном, периоде онтогенеза, в свою очередь, выделяют зародышевый (эмбриональный) и плодный периоды. Первый период длится 2 месяца, второй – с 3-го по 9-й.

    В эмбриональный период происходит накопление клеточного материала, который постепенно дифференцируется в зачатки всех типов тканей. В течение 2-го месяца внутриутробного развития образуются органы и в основных чертах формируются части тела – голова, туловище и конечности.

    На 5-й неделе развития начинает биться сердце. С 3-го месяца происходит интенсивный рост всех отделов и частей тела плода, продолжающийся и после рождения ребенка.

    Постнатальный период развития

    С момента рождения начинается процесс самостоятельной жизни индивидуума и его приспособления к окружающей среде. Вновь приобретаемые признаки наслаиваются на переданные по наследству, в результате чего в организме происходят сложные преобразования.

    Показатели длины и массы тела в течение жизни изменяются неравномерно. В 1-й год после рождения наблюдается наибольший прирост длины и массы тела – соответственно на 21–25 см и 5–6 кг.

    Ускоренный рост тела происходит в период раннего детства (от 1 года до 3 лет), в возрасте от 5 до 7 лет и в период полового созревания (от 10–11 до 15–16 лет). Девочки вступают в период полового созревания на 1–1,5 года раньше, чем мальчики.

    В подростковом возрасте прибавка длины тела составляет в среднем 5,8 см в год у мальчиков и 5 см в год у девочек. Наибольшее ускорение роста у девочек отмечается от 10 до 13 лет, а у мальчиков – в 13–16 лет.

    Максимальная годичная прибавка массы тела наблюдается, как правило, в 13 лет у девочек и в 15 лет у мальчиков. Масса тела возрастает до 20–25 лет и затем сохраняется на относительно постоянном уровне до 40–46 лет.

    Акселерация и ее причины

    В конце ХХ века ученые заговорили об акселерации – ускорении роста и развития детей и подростков, которое в большей степени проявляется в экономически развитых странах.

    В результате акселерации средняя длина тела у детей и подростков стала на 10–15 см, а у взрослых мужчин – на 6–8 см больше, чем в начале века.

    Сократился и период увеличения длины тела человека: 100 лет назад он продолжался до 23–26 лет, а в настоящее время фактически заканчивается уже к 19 годам у юношей и к 17 годам у девушек. Ускорились прорезывание молочных и постоянных зубов, половое созревание и даже психическое развитие.

    Акселерацию связывают с целым комплексом причин, важнейшими из которых считают улучшение питания и условий жизни, стимулирующее воздействие разнообразных химических веществ, количество которых при современном  промышленном производстве резко возросло как в воздухе, так и в воде и почве. Ускоренному развитию способствуют также усиление солнечной активности и действие других видов излучения (например, радиоактивного).

    Физическое развитие организма характеризуется массой (вес), длиной (рост) и размерами отдельных частей тела. Усредненные величины массы и длины тела в разные возрастные периоды приведены в таблице, у отдельных людей эти показатели могут иметь значительные различия.

    Средние длина и масса тела у людей мужского (м) и женского пола (ж) разного возраста

    Возраст Пол Длина тела, см Масса тела, кг
    Новорожденный м ж 50,8 55,0 3,5 3,4
    8 лет м ж 126,3 126,4 26,1 25,6
    12 лет м ж 143,9 147,8 35,8 38,5
    16 лет м ж 169,8 160,2 59,1 56,8
    20 лет м ж 173,6 162,8 70,2 57,1
    24–60 лет м ж 174,5 162,6 71,7 56,7

    Особенности процесса роста человеческого организма

    Период детства и юности В процессе роста изменяются основные пропорции тела. Так, у новорожденного ребенка длина головы меньше длины тела в 4 раза, а у детей 5–7 лет – в 6 раз. К 16–20 годам соотношение длины головы и тела составляет 1 : 8.

    Параллельно с ростом организма происходят возрастные изменения во всех органах и системах организма. В подростковый период быстро увеличиваются половые органы, развиваются вторичные половые признаки.

    У девочек возрастает количество волос в подмышечных впадинах и на лобке, увеличиваются молочные железы, меняется форма таза, появляются менструации. У мальчиков к 15–16 годам начинается рост волос на лице и теле.

    В юношеском возрасте (16–20 лет у девушек и 17–21 год у юношей) рост организма в основном завершается и наступает относительно стабильный период существования – зрелый возраст.

    Период зрелого возраста Строение тела в зрелом возрасте изменяется мало. Выделяют 2 периода зрелого возраста: первый – до 35 лет, второй – с 36 до 55 лет у женщин и до 60 лет у мужчин. Зрелый возраст – период наибольших возможностей человека, именно во второй период зрелого возраста человек достигает вершин своей личной и профессиональной деятельности.

    Период пожилого возраста После 60 лет организм начинает постепенно стареть, в ряде органов возникают структурные изменения.

    Это, в свою очередь, вызывает понижение функциональных способностей организма.

    В пожилом возрасте (с 61 до 74 лет у мужчин и с 56 до 74 лет у женщин) и старческом (75–90 лет) в организме происходит характерная перестройка, которую изучает геронтология (от греч. geron – старик).

    Временные границы старения варьируют у отдельных людей в широких пределах, однако старение – это генетически детерминированный процесс. Ученые подчеркивают, что активный образ жизни, регулярные занятия физической культурой замедляют процесс старения, однако лишь в пределах, обусловленных наследственными факторами.

    Типы телосложения

    Индивидуальные особенности формы тела человека называют типом телосложения или конституцией.

    Это комплекс индивидуальных морфологических и физиологических особенностей, которые складываются в определенных социальных и природных условиях и проявляются в реакциях организма на различные воздействия.

    Внешнему строению тела соответствует определенное расположение органов и их внутреннее строение. Различают 3 типа телосложения человека: долихоморфный, брахиморфный и мезоморфный.

    Астенический тип Люди долихоморфного (астенического) типа отличаются высоким или выше среднего ростом, относительно коротким туловищем, малой окружностью груди, узкими плечами, длинными нижними конечностями.

    Среди литературных героев к этому типу можно отнести Дон Кихота. У таких людей относительно слабо развиты мышцы и подкожная жировая клетчатка.

    Внутренние органы обычно лежат ниже, как бы опущены, легкие длиннее, а сердце расположено почти вертикально.

    Гиперстенический тип Брахиморфный (гиперстенический) тип телосложения характеризуют средний или ниже среднего рост, относительно длинное туловище, значительный объем груди и живота, широкие плечи, короткие конечности. Пример: Санчо Панса. Внутренние органы у гиперстеников относительно большего, чем у астеников, размера и лежат несколько выше. Легкие укорочены, сердце расположено почти горизонтально.

    Нормостенический тип Люди мезоморфного (нормостенического) типа по своим пропорциям занимают среднее положение.

    Тип телосложения и физическая активность

    Форма тела человека генетически обусловлена, однако большинство людей не имеют ярко выраженного типа телосложения и относятся к промежуточным типам. Первые признаки типа телосложения появляются в 6–7 лет, а окончательное его формирование происходит в период полового созревания. В дальнейшем тип телосложения меняется незначительно.

    Родители, приобщая ребенка к спортивным занятиям, не должны бороться с природой. Если малыш толстоват, краснеет и потеет при беге, не может догнать сверстников, то, вероятно, он более сильный и развивать в нем надо в первую очередь силовые качества.

    Худенький и высокий ребенок, уступающий сверстникам в силе, наверняка более быстрый и ловкий, и ориентировать его следует на занятия, развивающие именно эти качества.

    Резервы человеческого организма

    Особенностью человеческого организма является наличие больших резервов – как физических, так и духовных. Они генетически обусловлены, но при тренировке могут увеличиваться. За последнее столетие спортивные рекорды человека изменились весьма существенно.

    В основе развития физических качеств и резервов лежат особенности организма человека, названные ученым-физиологом А. А. Маркосяном надежностью биологической системы.

    Надежность организма обеспечивается избыточностью его элементов, их взаимозаменяемостью, способностью быстро и полностью возвращаться к состоянию относительного постоянства, динамичностью взаимодействия звеньев этой биологической системы.

    Так, известно, что в головном мозге используется не более 5–10% нервных клеток. В покое в мышцах открыты лишь 25% кровеносных капилляров, однако при физической нагрузке их пропускная способность увеличивается в несколько раз.

    После умеренной нагрузки функциональные показатели уже через 5 минут возвращаются к исходному уровню. Примеры можно продолжить, но, главное, надо понять, что для развития физических качеств у организма имеется материальная основа.

    Как рассчитать свой идеальный вес?

    Для определения «должной» массы тела человек зрелого возраста может воспользоваться формулой:

    • должная масса тела = длина тела (см) – 100.

    Эта формула пригодна при росте 155–164 см, при росте 165–174 см следует вычесть 105, а при еще большей длине тела – 110.

    Полезен и расчет индекса массы тела (ИМТ) по формуле:

    • ИМТ = масса тела (кг) / рост (м)2

    В норме ИМТ равен 18–25.

    Вместо заключения

    Надежность биологической системы изменяется в процессе онтогенеза. Организм ребенка находится в состоянии роста и развития, поэтому количество его элементов значительно меньше, чем у взрослого. Недостаточно развиты у ребенка и механизмы регуляции, велика пластичность всех процессов.

    Поэтому положительное воздействие на рост и развитие детского организма оказывают закаливание, занятия физической культурой и спортом, тренировка памяти в процессе учебы.

    Недостаток движения, активное и пассивное курение, регулярное переутомление и частые простудные заболевания ухудшают состояние растущего организма и тормозят его развитие.

    Итак, физическое развитие человека зависит как от генетических факторов, унаследованных от родителей, так и от сложного комплекса внешних условий, среди которых главные – образ жизни и состояние окружающей среды. Физическая тренировка – общебиологический путь совершенствования резервных возможностей организма, она развивает то, что заложено природой.

    Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН

    Источник: https://www.medweb.ru/encyclopedias/anatomija/article/ontogenez

Ссылка на основную публикацию