Индивидуальное развитие организмов.
Понятие онтогенеза Онтогене́з — индивидуальное развитие организмов - это длительный и сложный процесс их формирования от момента образования половых клеток и оплодотворения (при половом размножении) или отдельных групп клеток (при бесполом) до завершения жизни (смерти). Термин «онтогенез» впервые был введен Э. Геккелем в 1866 году. Э. Геккель В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей.
Прямое развитие – рождающийся организм в основном сходен со взрослым, а стадия метаморфоза отсутствует. Выделяют: А. прямой неличиночный ( яйцекладный ) Б. прямой внутриутробный
Тип Характеристика Примеры Прямой неличиночный Зародыш длительное время развивается внутри яйца. Основные жизненные функции у таких зародышей осуществляются специальными провизорными органами – зародышевыми оболочками Ряд беспозвоночных, а также рыбы, пресмыкающиеся, птицы, некоторые млекопитающие (яйца которых богаты желтком) Прямой внутриутробный Все жизненные функции зародыша осуществляются через материнский организм. Для этого из тканей матери и зародыша развивается сложный провизорный орган – плацента. Завершается этот тип развития процессом деторождения. Высшие млекопитающие и человек, яйцеклетки которых почти лишены желтка
Непрямое развитие – образуется личинка, отличающаяся от взрослого организма внешним и внутренним строением, а также характером питания, способом передвижения и рядом других особенностей.
Тип Характеристика Примеры С неполным превращением (метаморфозом) Личинки постепенно утрачивают временные личиночные органы и приобретают постоянные, характерные для взрослых особей. Три стадии: Яйцо Личинка Имаго прямокрылые, вши, полужесткокрылые С полным превращением (метаморфозом) Личинка сначала превращается в неподвижную куколку, из которой выходит взрослый организм совершенно непохожий на личинку Яйцо Личинка (гусеницы) Куколка Имаго чешуйчатокрылые, жесткокрылые, двукрылые
Карл Бэр Закон зародышевого сходства : ” В пределах типа эмбрионы, начиная с самых ранних стадий, обнаруживают известное общее сходство ”. Явление, свидетельствующее о родстве представителей разных классов в пределах типа Сходство зародышей
Подразделяют на два периода: Эмбриональный – развитие с момента зачатия до рождения Постэмбриональный – развитие с рождения до смерти.
1 этап – Дробление - это ряд последовательных митотических делений зиготы, в результате которых происходит образование бластомеров. Бластомеры не увеличиваются в размере, в результате дроблений образуется морула, а из нее бластула, либо сразу бластула. Морула – многоклеточный зародыш, состоящий из группы тесно прилегающих друг к другу клеток и напоминающих тутовую ягоду.
Бластула – многослойный шаровидный зародыш с однослойной стенкой и полостью внутри. Бластула образуется в результате бластуляции, к огда бластомеры смещаются к периферии, образуя бластодерму, образующаяся при этом внутренняя полость заполняется жидкостью и становится первичной полостью тела – бластоцелью.
Это процесс образования двухслойного зародыша – гаструлы. Она образуется в результате перемещения клеток бластодермы. Образующиеся слои называют зародышевыми листками. Наружный слой клеток называется – эктодерма ; Внутренний – энтодерма ;
Инвагинация ( впячивание ) – сцифоидные медузы, коралловые полипы, большинство групп Эпиболия (обрастание) – рыбка данио-рерио Иммиграция (проникновение внутрь) – губки и кишечнополостные Деламинация (расслоение) – высшие млекопитающие, в том числе и человек. Инволюция — вворачивание внутрь зародыша увеличивающегося в размерах наружного пласта клеток, который распространяется по внутренней поверхности остающихся снаружи клеток.
Происходит миграция клеток со стороны нижней части зародыша. Эти клетки дают начало еще одному слою – мезодерме, который закладывается между эктодермой и энтодермой. Одновременно верхняя часть эктодермы утолщается и передвигается внутрь, образуя нервную пластинку. Края нервной трубки сворачиваются, она отделяется от эктодермы и образуется нервная трубка. А из мезодермы формируется хорда.
Нейруляция – это образование осевого комплекса органов: нервная трубка, хорда, кишечная трубка Образование нейрулы Полость первичной кишки Эктодерма Мезодерма Нервная пластинка Хорда
эктодерма энтодерма мезодерма Нервная система, органы чувств, эпидермис кожи и его производные (роговые чешуи, перья и волосы, сальные и потовые железы, эмаль зубов), а также некоторые железы внутренней секреции (гипофиз, эпифиз – из нервной трубки, щитовидная железа – из эктодермы) Эпителиальная ткань, выстилающая органы пищеварительной, дыхательной (альвеолы), мочевыделительной и половой систем, а также пищеварительные железы (печень, поджелудочная железа). Внутренние слизистые покровы. Мышечная ткань и все виды соединительной ткани, в том числе кровь, лимфа и тканевая жидкость. Из хорды формируется хрящевой и костный скелет, из боковых участков мезодермы – мышцы, кровеносные сосуды, сердце, почки, органы половой системы. Железы внутренней секреции – надпочечники и половые железы (семенники и яичники)
Основное название Возраст Внутриутробное развитие (антенатальный, пренатальный онтогенез) Эмбриональный период 0–3 мес. Фетальный период 3–9 мес. Внеутробное развитие (постнатальный онтогенез) Период новорожденности, или Грудной возраст От рождения до 4 нед. 4 нед. – 1 год Раннее детство 1–3 года Первое детство 4–7 лет Второе детство Мальчики 8–12 лет, девочки 8–11 лет Подростковый возраст Мальчики 13–16 лет, девочки 12–15 лет Юношеский возраст 16–20 лет Зрелый возраст – I период Мужчины 22–38 лет, женщины 21–35 лет Зрелый возраст – II период Мужчины 36–60 лет, женщины 36–55 лет Пожилой возраст 61–79 лет Старческий возраст 75–90 лет Долгожители 90 лет и старше
Жизнь каждого организма любого уровня организации и любой степени сложности находится в тесной зависимости от факторов окружающей среды. Особо сильное влияние оказывает среда на развивающийся эмбрион и на постэмбриональное развитие. Причины возникновения некоторых уродств Вредные привычки человека, безконтрольный приём лекарств и т.д. (субъективные факторы) Радиация, пром. загрязнение среды, качество пищи и т.д. (объективные факторы современного мира)
Курение
Вред алкоголя - Вызывает анатомические и функциональные нарушения - Причина бесплодия - «Похититель» рассудка - Сокращает жизнь человека - Причина травм на производстве - Причина аварийности на дорогах
Механизм старения до сих пор загадка. Существует более 300 теорий. Прогрессивное изменение структуры хромосом Прогрессивная деградация клеток Посттрансляционная модификация белков Свободнорадикальная теория. В процессе синтеза АТФ, происходящего в митохондриях, вырабатываются свободные радикалы кислорода. Они обладают чрезвычайно высокой реакционной способностью, вследствие чего повреждают практически все системы человека. Теория укорачивания теломер хромосом. С каждым делением теломеры соматических клеток укорачиваются, и после определенного количества делений, названного пределом Хайфлика, клетка перестает делиться.
Клони́рование — в самом общем значении — точное воспроизведение какого-либо объекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования называются клоном. Наиболее успешным из методов клонирования высших животных оказался метод «переноса ядра». Был применён для клонирования овцы Долли в Великобритании. Клонирование человека Основные препятствия Технологические трудности Социально-этический аспект Этико-религиозный аспект Отношение в обществе Биологическая безопасность Возможность Технология клонирования человека не отработана. Репродуктивная – получение полноценного индивида общества. Терапевтическая – получения эмбриона как источника стволовых клеток.
Биологический словарь Онтогенез Филогенез Дробление Бластомеры Бластула Гаструла Эктодерма Энтодерма Первичный рот Мезодерма Нейрула Прямое развитие Непрямое развитие
В процессе онтогенеза организм реализует свою генетическую программу. Развитие организма тесно связано с факторами окружающей среды, неблагоприятные действия которой приводят к нарушению развития организма или его гибели. Механизмы развития и старения организмов не до конца изучены. Это предполагает дальнейшие исследования в различных областях науки о жизни и эволюции природы и человека.
