Биосфера и человек

Цели и задачи
понимание специфики естественнонаучного и гуманитарного компонентов культуры, ее связей с особенностями мышления;
формирование представлений о ключевых особенностях стратегий естественнонаучного мышления;
понимание сущности трансдисциплинарных и междисциплинарных связей и идей важнейших естественнонаучных концепций, лежащих в основе современного естествознания.
Курс «Концепций современного естествознания» является базовым для изучения технических дисциплин, экология, философии и социально-экономических наук.

Лекция 3
Индивидуальное развитие организмов – онтогенез.

Источники
Прашкевич Г. М. Самые знаменитые ученые России / Г.М.Прашкевич. - М. : Вече, 2000. - 575с.
Великие ученые XX века / Авт.-сост. Г.А.Булыка, Е.В.Лисовская, Г.А.Яхонтова. - М. : Мартин, 2001. - 463с.
Соломатин В. А. История и концепции современного естествознания: Учебник для студ. вузов / В.А.Соломатин. - М. : ПЕР СЭ, 2002. - 463с.

Онтогенез – это длительный и сложный процесс формирования организмов с момента образования половых клеток и оплодотворения (при половом размножении) или отдельных групп клеток (при бесполом) до завершения жизни.
От греческого ontos- сущее и genesis – возникновение.
Понятие об онтогенезе
Способы размножения
Половое (участвуют 2 особи)
Бесполое (участвует 1 особь)
Фрагментация
Вегетативное размножение
Почкование
Спорообразование
Шизогония
Полиэмбриония
Клонирование
Из одной клетки (инициальной).
При бесполом размножении организм может развиться:
Из частей материнского организма
Организм на ранних этапах развития называется зачатком.

Исторические сведения
В 17-18 вв. среди натуралистов бытовали самые фантастические представления о развитии животных. Утверждали , что в мужской половой клетке можно разглядеть детали строения будущего организма
Процесс появления и развития живых организмов интересовал людей с давних пор, но эмбриологические знания накапливались постепенно и медленно. Великий Аристотель, наблюдая за развитием цыпленка, предположил, что эмбрион образуется в результате смешения жидкостей, принадлежащих обоим родителям. Такое мнение продержалось в течение 200 лет. В XVII веке английский врач и биолог У. Гарвей проделал некоторые опыты для проверки теории Аристотеля. Будучи придворным врачом Карла I, Гарвей получил разрешение на использование для опытов оленей, обитающих в королевских угодьях. Гарвей исследовал 12 самок оленей, погибших в разные сроки после спаривания. Первый эмбрион, извлеченный из самки оленя через несколько недель после спаривания, был очень мал и совсем не похож на взрослое животное. У оленей, погибших в более поздние сроки, зародыши были крупнее, у них было большое сходство с маленькими, только что родившимися оленятами. Так накапливались знания по эмбриологии.

Ученные - эмбриологи
Бэр – основатель эмбриологии в 1828 г. на основе фундаментальных наблюдений над развитием зародышей некоторых животных положил начало научной эмбриологии
А. О. Ковалевский и И.И. Мечников установили принцип развития животных
Ф. Мюллер и Э. Геккель сформулировали биогенетический закон
А. Н. Северцов произвел дальнейшую разработку вопросов эволюционной эмбриологии
И.И. Шмальгаузен занимался вопросами сравнительной эмбриологии позвоночных
Ч. Дарвин разработал эволюционную теорию, изучал наследственность и изменчивость организмов
Мюллер
Северцев
Шмальгаузен
Бэр
Дарвин
Геккель

Онтогенез одноклеточных организмов.
У простейших организмов тело которых состоит из одной клетки онтогенез совпадает с клеточным циклом т.е. с момента появления, путем деления материнской клетки до следующего деления или смерти.

Онтогенез многоклеточных организмов
Намного сложнее протекает онтогенез у многоклеточных организмов.
Например у различных отделов царства растений онтогенез представлен сложными циклами развития со сменой полового и бесполого поколений.
Цикл развития мха

Цикл развития папоротника
Цикл развития голосеменного растения

У многоклеточных животных онтогенез тоже очень сложный процесс и гораздо интересней, чем у растений
Циклы развития кишечнополостных

Развитие червей

РАЗВИТИЕ ЗЕМНОВОДНОГО
РАЗВИТИЕ РЫБЫ
РАЗВИТИЕ БАБОЧКИ

Развитие пресмыкающегося

Развитие птицы

Развитие млекопитающего

Эмбриональный или зародышевый период индивидуального развития многоклеточного организма охватывает процессы происходящие в зиготе с момента первого деления до выхода из яйца или рождения.
Наука, изучающая законы индивидуального развития организмов на стадии зародыша называется эмбриологией (от греч. эмбрион – зародыш).
Эмбриональный период
Эмбриональное развитие
Внутриутробное – оканчивается
рождением (большинство млекопитающих, в том числе человек)
Вне тела матери – оканчивается выходом из яйцевых оболочек ( яйцекладущие и выметывающие икру животные, рыбы земноводные, иглокожие, моллюски, птицы, пресмыкающиеся и т.д. )
Многоклеточные животные имеют разный уровень сложности организации; могут развиваться в утробе и вне тела матери , но у преобладающего большинства эмбриональный период протекает сходным образом и состоит из трех периодов : дробления, гаструляции и органогенеза.

Стадии эмбриогенеза:
Дробление
- Гаструляция
- Первичный органогенез
В эмбриональном периоде .у большинства многоклеточных организмов независимо от сложности их организации зародыши проходят три одинаковые стадии , что говорит об общности происхождения.

Влияние факторов среды на зародыш
Факторы среды обитания
Биотические
Абиотические
Вирусы, бактерии, грибы, животные, растения
Влажность, температура, давление, радиация, химические в-ва.
С первых часов своего развития каждый эмбрион крайне чувствителен к неблагоприятному воздействию факторов среды

Воздействие радиации

Изменение наследственного аппарата под воздействием различных мутагенов

Постэмбриональный период
Развитие организма с момента его рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти называют постэмбриональным периодом.
У разных организмов он имеет различную продолжительность: от нескольких часов (у бактерий) до 5000 лет (у секвойи ).
ПОСТЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ПЕРИОД
НЕПРЯМОЕ (С ПРЕВРАЩЕНИЕМ) ПРЯМОЕ (БЕЗ ПРЕВРАЩЕНИЯ)
Постэмбриональное развитие сопровождается ростом

Рекомендуемая литература
Горелов А. А. Концепции современного естествознания – учебное пособие для студ. Вузов. - М.: Юрайт-Издат, 2009.
Дубнищева Т. Я. Концепции современного естествознания учебное пособие для студ. вузов – - 8-е изд.,стереотип. - М. : Академия, 2008
Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания практикум : учебное пособие для студ. вузов – - 4-е изд., испр. - М. : Высш. шк., 2007.
Родкина Л. Р., Шмакова Е. Э. Практикум по концепциям современного естествознания. Ч. 1: Точное естествознание. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2002
Родкина Л. Р., Шмакова Е. Э. Практикум по концепциям современного естествознания. Ч. 2: Происхождение жизни. – Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2003
Савченко В. Н., Смагин В. П. Начала современного естествознания: концепция и принципы: учебное пособие для гуманитар. и социал. - экон. спец. вузов и обучающихся по дистанционным технологиям. - Ростов н/Д : Феникс, 2006.