Понятие об онтогенезе

ЛЕКЦИЯ № 12. Онтогенез

Онтогенез — это процесс индивидуального развития особи от момента образования зиготы при половом размножении (или появления дочерней особи — при бесполом) до конца жизни.

В основу периодизации онтогенеза положена возможность осуществления особью полового размножения. По этому принци­пу онтогенез делят на три периода: дорепродуктивный, репродук­тивный и пострепродуктивный.

Дорепродуктивный период характеризуется неспособностью особи к половому размножению, в связи с ее незрелостью. В этот период происходят основные анатомические и физиологические преобразования, формируя зрелый в половом отношении орга­низм. В дорепродуктивный период особь наиболее уязвима для неблагоприятных влияний физических, химических и биологиче­ских факторов окружающей среды.

Этот период, в свою очередь, делится на 4 периода: эмбрио­нальный, личиночный, период метаморфоза и ювенильный.

Эмбриональный (зародышевый) период длится от момента оплодотворения яйцеклетки до выхода зародыша из яйцевых обо­лочек.

Личиночный период встречается у некоторых представителей низших позвоночных животных, зародыши которых, выйдя из яй­цевых оболочек, некоторое время существуют, не имея всех черт зрелой особи. Для личинки характерны эмбриональные черты особи, наличие временных вспомогательных органов, способ­ность к активному питанию и размножению. Благодаря этому личинка завершает свое развитие в наиболее благоприятных для этого условиях.

Метаморфоз как период онтогенеза характеризуется структур­ными преобразованиями особи. При этом вспомогательные орга­ны разрушаются, а постоянные органы совершенствуются или ново­образуются

Ювенильный период длится от момента окончания метамор­фоза до вступления в репродуктивный период. В этот период особь интенсивно растет, происходит окончательное формирова­ние структуры и функции органов и систем.

В репродуктивном периоде особь реализует свою возмож­ность к размножению. В этот период развития она окончательно сформирована и устойчива к действию неблагоприятных внешних факторов.

Пострепродуктивный период связан с прогрессирующим старе­нием организма. Для него характерно снижение, а затем полное исчезновение функции размножения, обратные структурные и функциональные изменения органов и систем организма. Снижа­ется устойчивость к различным неблагоприятным воздействиям.

Постэмбриональное развитие может быть прямым и непря­мым. При прямом (без личинки) развитии из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм, сходный со взрослым. Постэмбриональное развитие этих животных сводится в основ­ном к росту и половому созреванию. Прямое развитие встречает­ся у животных, размножающихся откладыванием яиц, когда яйца богаты желтком (беспозвоночные, рыбы, пресмыкающиеся, пти­цы, некоторые млекопитающие), и у живородящих форм. В по­следнем случае яйцеклетки почти лишены желтка. Зародыш, развивается внутри материнского организма, и его жизнедея­тельность обеспечивается посредством плаценты (плацентар­ные млекопитающие и человек).

Непрямое развитие — личиночное, с метаморфозом. Мета­морфоз может быть неполный, когда личинка напоминает взрос­лый организм и с каждой новой линькой становится все более по­хожей на него, и полный, когда личинка отличается от взрослого организма по многим важнейшим признакам внешнего и внут­реннего строения, а в жизненном цикле присутствует стадия куколки.

2. Эмбриональное развитие

Период эмбрионального развития наиболее сложен у высшихживотных и состоит из нескольких этапов.

Первый этап эмбрионального развития — дробление. При этом из зиготы путем митотического деления образуются сначала 2 клетки, затем 4, 8 и т. д. Образующиеся клетки называются бластомерами, а зародыш на этой стадии развития — бластулой. При этом общая масса и объем почти не увеличиваются, а новые клетки приобретают все меньшие размеры. Митотические деления происходят быстро одно за другим, характеризуясь укорочением, а иногда и выпадением некоторых стадий митоза. Так, для этого процесса характерна значительно более быстрая репликация ДНК. Стадия G1 (подготовки к синтезу ДНК и рост клеток) выпадает. Стадия G2 значительно укорочена. Такая быстрая последователь­ность митотических делений обеспечивается энергией и питатель­ными веществами цитоплазмы яйцеклетки.

Иногда образовавшаяся бластула представляет собой полост­ное образование, в котором бластомеры располагаются в один слой, ограничивая полость — бластоцель. В случаях, когда бластула имеет вид плотного шара без полости в центре, ее называют морулой (тоrит — тутовая ягода).

Следующий этап эмбрионального развития — гаструляция. В это время бластомеры, продолжающие быстро делиться, при­обретают двигательную активность и перемещаются относитель­но друг друга, формируя слои клеток — зародышевые листки. Гаструляция может происходить либо путем инвагинации (впячивания) одной из стенок бластулы в полость бластоцеля, иммиграцией отдельных клеток, эпиболией (обрастанием), либо деламинацией (расщеплением на две пластинки). В итоге формируется наружный зародышевый листок — эктодерма, и внутренний— энтодерма. У большинства многоклеточных животных (кроме губок и кишечнополостных) между ними образуется третий, средний зародышевый листок — мезодерма, сформированный из клеток, лежащих на границе между наружным и внутренним листками. Затем наступает этап гисто- и органогенеза. При этом вначале образуется зачаток нервной системы — нейрула. Это происходит путем обособления группы клеток эктодер­мы на спинной стороне зародыша в виде пластинки, которая сворачивается в желобок, а затем в длинную трубку и уходит вглубь, под слой клеток эктодермы. После этого на передней части трубки формируется зачаток головного мозга и органов чувств, а из основной части трубки — зачаток спинного мозга и перифериче­ской нервной системы. Кроме того, из эктодермы развивается кожа и ее производные. Энтодерма дает начало органам дыхательной и пи­щеварительной систем. Из мезодермы формируются мышечная, хря­щевая и костная ткань, органы кровеносной и выделительной систем.

Дата добавления: 2013-12-12