11.3 Индивидуальное развитие организмов. Биогенетический закон

Актуализация опорных знаний

Актуализация опорных знаний

Актуализация опорных знаний

Актуализация опорных знаний

Актуализация опорных знаний

Индивидуальное развитие организмов. Биогенетический закон

Онтогенез – индивидуальное развитие организма от зарождения до конца жизни особи (смерти или нового деления у одноклеточных). Термин ввёл Э.Геккель в 1866 г.
Периоды онтогенеза
Эмбриональный
С момента образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек.
Постэмбриональный
С момента рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти организма

Стадии эмбриогенеза
1. Дробление (бластуляция)
Зигота делится митозом (2, 4, 8, … 64 клетки). Образуются клетки бластомеры. В результате дробления образуется морула, а из неё бластула – однослойный шаровидный многоклеточный зародыш.
Общий объём бластомеров не превышает объём зиготы.
Неполное
Дробится часть зиготы – зародышевый диск (например, у птиц).
Полное
Дробится вся зигота.
Неравномерное (образующиеся клетки отличаются по размерам, например, у лягушки).
Равномерное (образующиеся клетки одинакового размера, например, у ланцетника).
Дробление

Стадии эмбриогенеза
2. Гаструляция (впячивание)
Процесс образования двухслойного зародыша - гаструлы в результате впячивания клеток бластодермы.
Образующиеся слои называются зародышевыми листками:
Эктодерма – наружный,
Энтодерма – внутренний.
Гаструляция завершается образованием мезодермы – среднего зародышевого листка.

3. Органогенез
Формирование тканей и органов зародыша в результате дифференцировки (накопление отличий) клеток и зародышевых листков.
Формируется стадия нейрулы.
Стадии эмбриогенеза
Зародышевые листки
Эктодерма
Образуются:
Эпидермис кожи и его производные (волосы, ногти, когти, роговые чешуи, перья)
Челюсти
Эмаль зубов
Нервная система
Органы чувств
Мезодерма
Образуются:
Мускулатура
Дерма
Скелет (кости, хрящи)
Выделительная система
Половая система
Кровеносная система (сердце, сосуды, кровь)
Лимфатическая система
Энтодерма
Образуются:
Пищеварительная система и её железы (печень, поджелудочная)
Дыхательная система
Щитовидная железа
Тимус
Первичные половые клетки

Стадии эмбриогенеза
Все клетки зародыша имеют одинаковую генетическую информацию, но в разных зародышевых листках функционируют разные гены.
Регуляция деятельности генов происходит на молекулярном уровне за счёт регуляторных белков.
Вещества или группы клеток, стимулирующих развитие органов и тканей, называются индукторами, а явление стимуляции – эмбриональной индукцией.

Эмбриональное развитие человека

Постэмбриональное (послезародышевое) развитие
Непрямое развитие
(с превращением, метаморфозом)
Новый организм отличается от взрослого не только размерами, но и строением.
Характерно для насекомых и земноводных.
Прямое развитие
Молодой организм имеет такое же строение, как и взрослый, только меньше по размерам.
Характерно для млекопитающих, птиц, рептилий.
Типы развития

Непрямое развитие
С неполным метаморфозом
3 стадии:
Яйцо
Личинка (напоминает взрослое насекомое, но имеет не развитыми часть органов (крылья, половая система). Несколько раз линяет.)
Имаго (половозрелая особь)
Характерно для земноводных и отрядов насекомых:
Прямокрылые (кузнечики, саранча),
Таракановые,
Полужесткокрылые (клопы),
Палочники,
Пухоеды,
Вши,
Стрекозы.
С полным метаморфозом
4 стадии:
Яйцо
Личинка (не похожа на взрослое насекомое, питается другой пищей и живёт в других условиях (занимает другую экологическую нишу, что снижает внутривидовую конкуренцию)).
Куколка
Имаго (половозрелая особь)
Характерно для отрядов насекомых:
Чешуекрылые (бабочки),
Жесткокрылые (жуки),
Двукрылые (мухи, комары),
Перепончатокрылые (пчёлы, осы, шмели).

Биогенетический закон
(сформулирован Ф. Мюллером и Э. Геккелем) в IXX в.
Онтогенез каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития) вида, к которому эта особь относится.
В дальнейшем, основываясь на данных сравнительной эмбриологии, А.Н. Северцов, основываясь на Законе зародышевого сходства Карла Бэра, выдвинул положение о том, что в индивидуальном развитии повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей, при этом отдельные стадии могут выпадать.
На стадии зиготы человек как бы соответствует простейшим, на стадии бластулы – колониальным жгутиковым, на стадии гаструлы - кишечнополостным. Потом у эмбриона появляются хорда и жаберные щели, как у примитивного хордового – ланцетника.

Этапы постэмбриогенеза
Ювенильный – от рождения до полового созревания, характеризуется ростом организма.
Пубертатный – включает большую часть жизни, происходит размножение и выращивание потомства.
Старость – организм теряет способность быстро приспосабливаться к меняющимся условиям среды. Геронтология - наука, занимающаяся проблемами старения человека.
Смерть - является биологической необходимостью, позволяющей сменяться поколениям живых существ.