Размножение и развитие организмов. Онтогенез

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ -
ОНТОГЕНЕЗ
(От греческого ontos- сущее и genesis – возникновение) - 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.

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.

НАУКА, ИЗУЧАЮЩАЯ ВОПРОСЫ, СВЯЗАННЫЕ С ИНДИВИДУАЛЬНЫМ РАЗВИТИЕМ ОРГАНИЗМОВ НА СТАДИИ ЗАРОДЫША
ЭМБРИОЛОГИЯ
(от греч. эмбрион – зародыш)
Карл Эрнест фон Бэр
(1792 – 1876)
Основатель современной
Эмбриологии, академик Российской Академии.
В 1828 году опубликовал сочинение «История развития животных», в котором доказывал, что человек развивается по единому плану со всеми позвоночными животными.

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
у многоклеточного организма охватывает процессы происходящие в зиготе с момента первого деления до выхода из яйца или рождения
ЭМБРИОНАЛЬНОЕ
зародышевый период
Развитие организма с момента его рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти
ПОСТЭМБРИО
НАЛЬНОЕ

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.

ЭТАПЫ ЭМБРИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

многократное деление зиготы путем митоза
ДРОБЛЕНИЕ
В результате деления из зиготы образуются
вначале 2 клетки, затем 4, 8, 16 и т.д. Клетки, возникающие
при дроблении, называются бластомерами.

В процессе дробления количество клеток
быстро растет, они становятся мельче и
мельче и образуют сферу, внутри
которой возникает полость – бластоцель.
С этого момента зародыш называется
бластулой.

Совокупность процессов, приводящих к образованию гаструлы, называется
ГАСТРУЛЯЦИЯ
совокупность процессов, приводящих к образованию гаструлы
зародыш, состоящий из двух зародышевых листков
ГАСТРУЛА
ЭКТОДЕРМА
наружный
зародышевый листок
ЭНТОДЕРМА
внутренний
зародышевый листок

эктодерма
энтодерма
первичный рот
вторичная полость тела
В конце гаструлы может образоваться
третий зародышевый листок – мезодерма,
которая
располагается между эктодермой и энтодермой.

Ё
Затем начинается следующая стадия развития зародыша,
называемая – нейрулой.
Она начинается с образования
комплекса осевых органов: нервная трубка (6), хорда (7), кишечная трубка (4).
4 – кишечная трубка;
5 – мезодерма;
6 – нервная трубка;
7 – хорда.

эктодерма
Нервная система и
органы чувств
Эмаль зубов
Эпидермис кожи
Роговые выросты

Эпителий органов
дыхания
Эпителий органов
пищеварения
поджелудочная
железа
печень
энтодерма

мезодерма
мускулатура
кровеносная система
скелет
половая система
выделительная
система

ОРГАНОГЕНЕЗ
закладка из зародышевых листков различных органов, специализация клеток
Процесс развития тканей зародыша - гистогенез.
Из каждого зародышевого листка формируется определенные ткани и органы.

В эмбриональном периоде у большинства многоклеточных организмов независимо от сложности их организации зародыши проходят три одинаковые стадии, что говорит об общности происхождения

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

ПРЯМОЕ ПОСТЭМБИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
Из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров,
но с уже заложенными всеми основными органами,
свойственными взрослому животному
МЛЕКОПИТАЮЩИЕ
ПТИЦЫ
РЕПТИЛИИ

НЕПОЛНОЕ ПОСТЭМБИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
Из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого
животного, со специальными личиночными органами, во
взрослом состоянии отсутствующими.
Со временем органы
личинки заменяются органами, свойственными взрослым особям.
Личинка превращается во взрослое животное.

Наиболее ярко развитие с метаморфозом
представлено у насекомых.
Развитие с полным превращением:
ЯЙЦО
ЛИЧИНКА
КУКОЛКА
ИМАГО

Развитие с неполным превращением:
ЯЙЦО
ЛИЧИНКА
ИМАГО

Аристотель, наблюдая за развитием цыпленка, предположил, что эмбрион образуется в результате смешения жидкостей, принадлежащих обоим родителям. Это мнение продержалось в течение 200 лет.
В XVII веке английский врач и биолог У.Гарвей (придворный врач Карла I), проделал опыты для проверки теории Аристотеля. 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.
В 17-18 вв. среди натуралистов бытовали фантастические представления о развитии животных. Утверждали, что в мужской половой клетке можно разглядеть детали строения будущего организма

Циклы развития кишечнополостных

Развитие червей

РАЗВИТИЕ ЗЕМНОВОДНОГО
РАЗВИТИЕ РЫБЫ
РАЗВИТИЕ БАБОЧКИ

Развитие пресмыкающегося

Развитие птицы

Развитие млекопитающего

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.

У различных отделов царства растений онтогенез представлен сложными циклами развития со сменой полового и бесполого поколений.
Онтогенез многоклеточных организмов
Цикл развития мха

Цикл развития папоротника

Цикл развития голосеменного растения

Цикл развития покрытосеменного растения