Понятие онтогенеза

Содержание:

1. Введение;
2. Понятие онтогенеза;
3. Периодизация онтогенеза;
4. Эмбриональное развитие у животных;
5. Список использованной литературы.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

      Индивидуальное  развитие отдельного организма от рождения до смерти называется онтогенезом, а  развитие организмов в ходе эволюции -  филогенезом . Отдельные онтогенезы в цепи поколений складываются в  единый последовательный процесс, называемый  гологенезом . Совокупность онтогенезов, т.е. гологенез, лежит в основе  эволюции . Процесс индивидуального развития особи от начала ее выделения в самостоятельный организм до конца жизни называется онтогенезом (греч. on - род. падеж от ontos - сущее и genes - рождающий, рожденный). Онтогенез одноклеточных организмов заключается в том, что в возникших при делении материнской клетки двух дочерних особях происходит не просто пополнение половинного набора органелл до исходного состояния, а и разрушение органоидов материнского происхождения и замена их на вновь образованные. В ходе онтогенеза одноклеточные организмы растут, у них наблюдаются изменения в синтезе белков, меняется чувствительность к различным факторам внешней среды. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Понятие онтогенеза. 

      Онтогенез – это индивидуальное развитие организма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических  и цитогенетических признаков. Онтогенез  включает две группы процессов: морфогенез и воспроизведение (репродукцию): в  результате морфогенеза формируется  репродуктивно зрелая особь. Онтогенез  характеризуется устойчивостью  – гомеорезом. Гомеорез – это стабилизированный поток событий, который представляет собой процесс реализации генетической программы строения, развития и функционирования организма.  С точки зрения эволюции рассматриваются следующие моменты онтогенеза: эмбриональные адаптации; филэмбриогенезы; автономизация онтогенеза; эмбрионизация онтогенеза.

      Основные  атрибуты онтогенеза

      1. Исходная запрограммированность процессов. Наличие уникальной неизменной генетической программы развития, сформированной вследствие мейоза и оплодотворения

      2. Необратимость онтогенеза. При реализации  генетической программы невозможен  возврат к предыдущим стадиям

      3. Углубление специализации: по  мере развития уменьшается вероятность  смены траектории онтогенеза

      4. Адаптивный характер: поливариантность онтогенеза обеспечивает возможность приспособления к различным условиям

      5. Неравномерность темпов: скорость  процессов роста и развития  изменяется.

      6. Целостность и преемственность  отдельных этапов. Признаки, появляющиеся  на более поздних стадиях, базируются  на признаках, проявляющихся на  ранних стадиях

      7. Наличие цикличности: существует  цикличность старения и омоложения

      8. Наличие критических периодов, связанных  с выбором пути в узловых  точках (точках бифуркации) или с  преодолением энергетических порогов.

      Основные  типы онтогенеза

      1. Онтогенез организмов с бесполым  размножением и/или при зиготном мейозе (прокариоты и некоторые эукариоты).

      2. Онтогенез организмов с чередованием  ядерных фаз при споровом мейозе (большинство растений и грибов).

      3. Онтогенез организмов с чередованием  полового и бесполого размножения  без смены ядерных фаз. Метагенез  – чередование поколений у  Кишечнополостных. Гетерогония –  чередование партеногенетического  и амфимиктического поколений у червей, некоторых членистоногих и низших хордовых.

      4. Онтогенез с наличием личиночных  и промежуточных стадий: от первично-личиночного  анаморфоза до полного метаморфоза.  При недостатке питательных веществ  в яйце личиночные стадии позволяют  завершить морфогенез, а также  в ряде случаев обеспечивают  расселение особей.

      5. Онтогенез с выпадением отдельных  стадий. Утрата личиночных стадий  и/или стадий бесполого размножения:  пресноводные гидры, олигохеты,  большинство брюхоногих моллюсков.  Утрата конечных стадий и размножение  на ранних этапах онтогенеза: неотения.

Периодизация  онтогенеза. 

      Индивидуальное  развитие представляет собой целостный  непрерывный процесс, в котором  отдельные события увязаны между  собой в пространстве и времени. Существует несколько схем периодизации онтогенеза, каждая из которых является наиболее подходящей для решения  конкретных научных или практических задач.

      С общебиологической точки зрения, важнейшим событием онтогенеза является возможность осуществления полового размножения. Если соотнести различные  временные отрезки онтогенеза со способностью особи осуществлять функцию  размножения, то его можно разделить  на три периода: дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.

      В дорепродуктивном периоде особь не способна к размножению. Основное содержание его заключается в развитии зрелого в половом отношении фенотипа. В этом периоде происходят наиболее выраженные структурные и функциональные преобразования, реализуется основная часть наследственной информации, организм обладает высокой чувствительностью ко всевозможным воздействиям.

      В репродуктивном периоде особь осуществляет функцию полового размножения, отличается наиболее стабильным функционированием  органов и систем, а также относительной  устойчивостью к воздействиям.

      Пострепродуктивный период связан со старением организма и характеризуется ослаблением или полным прекращением участия в размножении. Снижаются приспособительные возможности и устойчивость к разнообразным воздействиям. Применительно к онтогенезу человека названные периоды дополнительно характеризуются специфическими социальными моментами (образование, трудоспособность, творчество). Для каждого из указанных периодов характерны свои особенности заболеваемости.

      Дорепродуктивный период подразделяют еще на четыре периода: эмбриональный, личиночный, метаморфоз и ювенильный.

      Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. Эмбриональный  период отличается выраженностью процессов  преобразования зиготы в организм, способный к более или менее  самостоятельному существованию. У  большинства позвоночных он включает стадии (фазы) дробления, гаструляции, а также гисто- и органогенеза. Продолжительность его бывает различна. У плацентарных млекопитающих он особенно укорочен. Единственная яйцевая  оболочка растворяется перед имплантацией бластоцисты в слизистую матки. Зародыш к этому моменту успевает пройти только стадии зиготы и дробления. Все дальнейшие процессы протекают под защитой и при участии материнского организма. Эволюционное значение этих особенностей будет рассмотрено ниже.

      Дроблению предшествуют процессы гаметогенеза и  оплодотворения, которые не являются непосредственно индивидуальным развитием  и могут даже не привести к нему, но которые во многом определяют дальнейшее развитие зародыша в том случае, если зачатие состоится. Эти процессы называют прогенезом, предшествующим собственно онтогенезу. Цитологически процессы гаметогенеза и оплодотворения представляют собой промежуточное звено, связывающее онтогенезы родителей с онтогенезом их потомства.

      Личиночный  период в типичном варианте наблюдается  в развитии тех позвоночных, зародыши которых выходят из яйцевых оболочек и начинают вести самостоятельный  образ жизни, не достигнув дефинитивных (зрелых) черт организации. Так, он встречается  у некоторых представителей низших позвоночных — миног, большинства костистых рыб и земноводных. Наиболее характерными чертами личинки являются эмбриональный характер ее организации, наличие временных (провизорных) органов, раннее начало функционирования ряда органов, дающее возможность самостоятельного существования. Благодаря активному питанию личинка получает возможность завершить развитие, а благодаря активному перемещению имеет возможность выбирать условия среды, оптимальные для развития, и выйти, таким образом, из конкуренции со своими же взрослыми сородичами. Продолжительность личиночного периода в сравнении с эмбриональным у всех позвоночных существенно больше.

      Метаморфоз  состоит в превращении личинки  в ювенильную форму. В процессе метаморфоза происходят такие важные морфогенетические преобразования, как частичное разрушение, перестройка и новообразование органов. Степень преобразований тем больше, чем больше различия между средой обитания личинки и взрослого организма, что хорошо иллюстрирует пример развития бесхвостных амфибий.

      Ювенильный период начинается с момента завершения метаморфоза и заканчивается половым созреванием и началом размножения. Особенности ювенильного периода проявляются в своеобразии питания молодого организма, его поведения и степени зависимости от родителей. С морфологической точки зрения для этого периода характерны интенсивный рост, установление окончательных пропорций между различными частями тела, завершение развития скелета, кожных покровов, смена зубов, завершение развития половых желез и гормональных регуляций. Продолжительность ювенильного периода у позвоночных варьирует от минимальной, равной 13—18 сут у полевок, до максимальной, равной 18—20 годам у белуги, крокодила, альбатроса, слона. У многих представителей позвоночных, особенно у человека, достижение половой зрелости и начало размножения могут быть разделены значительным промежутком времени.

      Одним из подходов является эколого-эмбриологический, в связи с которым онтогенез  делят на этапы, протекающие до рождения, во время и после рождения особи. Само рождение, т.е. выход развивающейся  особи из оболочек яйца или из организма  матери, у разных видов происходит на разных стадиях зрелости. В то же время у всех видов до рождения организм находится под защитой  яйцевых оболочек или материнского организма и не способен питаться и осуществлять другие важные функции  самостоятельно. Защищенность ранних, морфофункционально незрелых стадий, обеспечивает выживаемость вида. После рождения особь устанавливает связи с новой средой, начинает самостоятельно питаться, передвигаться и осуществлять все другие функции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Эмбриональное развитие животных

  

      Независимо  от способа размножения, начало новому организму дает одна клетка, содержащая наследственные задатки и обладающая всеми характерными признаками и  свойствами целого организма.

      Индивидуальное  развитие заключается в постепенной  реализации наследственной информации, полученной от родителей.

      Начало  эволюционной эмбриологии положили русские ученые А.О. Ковалевский  и И. И. Мечников. Они впервые обнаружили три зародышевых листка и установили принципы развития беспозвоночных и позвоночных животных. Онтогенезом, или индивидуальным развитием, называется весь период жизни особи с момента образования зиготы до гибели организма. Онтогенез делится на два периода:

      эмбриональный период: от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек;

      постэмбриональный период: от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.

      Стадии  эмбрионального развития (на примере  ланцетника):

      Дробление - многократное деление зиготы путем  митоза. Образование бластулы - многоклеточного  зародыша.

      Гасптруляция - образование двухслойного зародыша - гаструлы с наружным слоем клеток (эктодермой) и внутренним, выстилающим полость (эктодермой). У многоклеточных животных часто вслед за образованием двухслойного зародыша, возникает третий зародышевый слой - мезодерма, который находится между экто-и энтодермой. Зародыш становится трехслойным. Сущность процесса гаструляции заключается а перемещении клеточных масс. Клетки зародыша практически не делятся и не растут. Появляются первый признаки дифференцировки клеток.