Единство роста и развития, онтогенез и его типы, прямое (неличиночное) и непрямое (личиночное) развитие

    «Единство роста и развития, онтогенез и  его типы,

    прямое (неличиночное) и непрямое (личиночное) развитие». 
 

    Рост. 

    Способность к росту – одна из главных особенностей всех живых организмов.

    Развитие  так тесно связано с ростом, что для описания процессов, которые  обычно считают ростом, часто пользуются термином «рост и развитие». Рост многоклеточного организма, начинающийся с одной клетки, можно разделить  на три стадии:

    деление клеток (гиперплазия) – увеличение числа клеток в результате митозов;

    рост  клеток (гипертрофия) – увеличение размеров клеток в результате поглощения воды или синтеза протоплазмы;

    дифференцировка клеток – их специализация.

    Определение понятия «рост» должно удовлетворять  критерию увеличения размеров, а также  учитывать связанную с ростом метаболическую активность. Поэтому  рост  можно определить, как необратимое  увеличение сухой массы протоплазмы. Рост может быть как положительным, так и отрицательным. Положительный  рост – анаболизм преобладает  над катаболизмом, отрицательный  – катаболизм преобладает над  анаболизмом.  

    Анаболизм -  совокупность химических процессов направленных на образование составных частей клеток и тканей.

    Катаболизм - процесс метаболического распада, разложения на более простые вещества или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в  виде АТФ 

    Типы  роста 

    Существуют  два типа роста. Первый тип определяется как отношение роста отдельного органа к росту всего тела. К  первому типу роста относиться изометрический и аллометрический рост. Изометрический рост – это рост, при котором данный орган растет с такой же скоростью, как и всё тело. Аллометрический рост – это рост, при котором данный орган растёт иначе, чем остальное тело. Изометрический рост характерен для рыб и для насекомых с неполным превращением, например, саранчи (кроме крыльев и половых органов).

    Аллометрический рост характерен для млекопитающих, в том числе и для человека. Он иллюстрирует зависимость роста и развития. Почти у всех животных развитие и специализация органов размножения происходит в последнюю очередь. Эти органы растут аллометрически, но это можно наблюдать только у животных с наружными половыми органами. Поэтому у рыб, у которых они внутренние, рост кажется чисто изометрическим.

    Ко  второй категории относятся ограниченный и неограниченный рост, то есть бесконечный. У однолетних растений рост ограничен. После того как растение достигнет  зрелости, оно умирает, причём гибель наступает после периода отрицательного роста. Некоторым частям растений также  свойственен ограниченный рост (например, плодам, органам вегетативного размножения, листьям и междоузлиям стебля у двудольных). Ограниченный рост присущ также насекомым, птицам и млекопитающим.

    Неограниченный  рост имеет место у многолетних  древесных растений, грибов, низших растений, многих животных, в особенности  беспозвоночных, рыб и рептилий. Неограниченный рост характерен также  для листьев однодольных растений.

    Своеобразный  тип роста наблюдается у ракообразных, насекомых с неполным превращением и личинок насекомых с полным превращением.

    У этих членистоногих наружный скелет состоит из хитина и поэтому не эластичен. Рост в длину у них происходит как бы рывками. Но кривые роста, основанные на длине, не дают общего впечатления о росте. Если вместо длины взять за меру сухую массу, то в результате получиться типичная S-образная кривая. Это указывает на то, что истинный рост непрерывен. 

    Развитие 

    Рост  – это не только увеличение сухой  массы, но и последующий процесс  развития. В процессе развития клетки специализируются (дифференцируются) для выполнения различных функций  в организме, то есть между ними происходит распределение обязанностей. Степень  дифференцировки клеток связана  с уровнем биологической организации.

    Развитие  может быть индивидуальным (онтогенез) и историческим (филигенез). В моём реферате подробно рассматривается онтогенез.

    Индивидуальное  развитие организма, или онтогенез - это совокупность последовательных морфологических, физиологических  и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента  его зарождения до смерти. В онтогенезе происходит реализация наследственной информации, полученной организмом от родителей.

    В онтогенезе выделяют два основных периода - эмбриональный и постэмбриональный. В эмбриональном у животных формируется эмбрион, у которого закладываются основные системы органов. В постэмбриональном периоде завершаются формообразовательные процессы, происходит половое созревание, размножение, старение и смерть. 

    Эмбриональный период 

    Эмбриональный период начинается с образования  зиготы и заканчивается рождением  или выходом из яйцевых или  зародышевых оболочек молодой особи. Он состоит из трех стадий: дробления, гаструляции и органогенеза.

    В процессе дробления образовавшаяся зигота начинает делиться митозом на клетки называемые бластомерами. Бластомеры представляют собой ранние зародышевые  клетки.

    Следующий этап эмбрионального развития - образование  двуслойного зародыша -гаструляция. После того как бластула полностью сформировалась, дальнейшее дробление клеток особенно интенсивно происходит на одном из полюсов. Вследствие этого они как бы втягиваются (впячиваются) внутрь. В результате образуется двуслойный зародыш. На этой стадии зародыш похож на чашу и называется гаструлой. Наружный слой клеток гаструлы называется эктодермой или наружным зародышевым листком, а внутренний слой, выстилающий полость гаструлы - гастральную полость (полость первичного кишечника), носит название энтодермы или внутреннего зародышевого листка.

    На  стадии двух зародышевых листков  заканчивается развитие губок и  кишечнополостных. У всех остальных  животных образуется третий - средний  зародышевый листок, расположенный  между эктодермой и энтодермой. Он называется мезодермой.

    После гаструляции начинается следующий  этап в развитии зародыша - дифференцировка  зародышевых листков и закладка органов (органогенез). Вначале происходит формирование осевых органов - нервной  системы, хорды и пищеварительной  трубки.

    Нервная система у позвоночных формируется  из эктодермы в виде нервной трубки. Кроме нервной системы из эктодермы развивается наружный покров кожи - эпидермис, и его производные (ногти, волосы, сальные и потовые железы), эпителий рта, носа, анального отверстия, выстилка прямой кишки, эмаль зубов, воспринимающие клетки органов слуха, обоняния, зрения и т. д.

    Из  энтодермы развиваются эпителиальные  ткани, выстилающие пищевод, желудок, кишечник, дыхательные пути, легкие или жабры, печень, поджелудочную  железу, эпителий желчного и мочевого пузыря, мочеиспускательного канала, щитовидную и околощитовидную железы.

    Производными  мезодермы являются соединительнотканная основа кожи (дерма), вся собственно соединительная ткань, кости скелета, хрящи, кровеносная и лимфатическая  системы, дентин зубов, брыжейка, почки, половые железы, мускулатура.

    Органогенез завершается в основном к концу  эмбрионального периода развития. Однако дифференцировка и усложнение органов  продолжается и в постэмбриональном  периоде. 

    Постэмбриональный период 

    После рождения или выхода из яйцевых оболочек наступает постэмбриональный, или  послезародышевый, период онтогенеза, который может происходить двумя  различными путями. Различают прямое и непрямое развитие. При прямом развитии рождающийся организм имеет  все органы, свойственные взрослому  животному. Прямое (неличиночное) развитие характерно для рыб, пресмыкающихся и птиц, а также беспозвоночных, яйца которых богаты желтком, т. е. питательным  материалом, достаточным для завершения онтогенеза. Прямое развитие осуществляется у высших млекопитающих (внутриутробный тип развития) и происходит не за счет питательных веществ яйцеклетки, а благодаря поступлению их из материнского организма. В связи  с этим из тканей матери и зародыша образуются сложные провизорные  органы, в первую очередь плацента.

    Индивидуальное  развитие живых организмов завершается  старением и смертью. 

    Регулирование роста и развития 

    Процесс роста и развития определяется, в  конечном счёте, информацией, содержащейся в его ДНК. Однако рост – результат  взаимодействия между ДНК и факторами  внешней и внутренней среды. К  внешним факторам относятся свет, тепло, пища, вода и другие. Внутренняя среда слагается под действием  гормонов и цитоплазматических белков. Внешняя среда также может  оказывать влияние на внутреннюю среду организма. К примеру, при  отсутствии в пищевом рационе  человека йода организм человека не может  вырабатывать гормон токсинтироксин, и это может привести к замедлению роста.

    Ещё один простой пример влияния внешней  среды на рост и развитие. Одна из особенностей людей нашего времени  – акселерация. Она проявляется  в ускоренном психическом и физическом развитии человека. Человек сейчас на 10 см выше, чем 100 лет назад. Среди  причин акселерации отмечаются: лучшее питание, занятия спортом, потребление  витаминов, искусственное увеличение светового дня, повышение уровня радиации и содержания СО2 в атмосфере и другие причины.

    В недавних экспериментах по пересадке  тканей было установлено, что одна ткань  может влиять на скорость роста другой, регулировать её рост.

    Заключение. 

    Таким образом, подводя итог вышесказанному можно заключить что: независимо от способа размножения, начало новому животному или растительному  организму дает одна или несколько  клеток, содержащих только наследственные задатки  - гены и не обладающих всеми  характерными признаками и свойствами целого организма. Развитие заключается в постепенной реализации наследственной информации, полученной от родителей.

    Онтогенез подразделяют на два крупных периода: эмбриональный  т постэмбриональный.

    Эмбриональный период продолжается с момента образования  зиготы и завершается выходом  организма из яйцевых оболочек или  рождением.

    В процессе эмбриогенеза организм проходит ряд стадий: дробление – образование  однослойного зародыша, гаструляцию  – формирование двухслойного зародыша и органогенез – появление  осевых и других органов и тканей.

    Зародышевые листки – это отдельные пласты клеток зародыша, дающие начало определённым органам; зародышевые листки гомологичны.

    Регуляция эмбрионального развития осуществляется путем индукции. Эмбриональной индукцией  называют явление, при котором один зачаток зародыша влияет на другой и определяет путь его дальнейшего  развития.

    На  более поздних стадиях развивается  эндокринная и нервная системы.

    Постэмбриональный период начинается с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек и  заканчивается смертью организма.

    Развитие  организмов тесно связано с факторами  окружающей среды. Изменения окружающей среды и неблагоприятные воздействия  приводят к нарушению развития организма  и его гибели.