Постэмбриональное развитие животных. Рост организмов. Явление регенерации.

Явление регенерации

Типы постэмбрионального развития животных. Постэмбриональный (послезародышевый) развитие животных - это период, который длится от рождения или выхода из оболочек, покрывающих зародыш, и заканчивается, когда организм становится способным к размножению. В это время организм растет, дифференцируются некоторые его органы (например, половые железы). Постэмбриональное развитие может быть прямым или косвенным.

За прямого развития только что родившаяся животное целом напоминает взрослую. Прямое развитие происходит вследствие эмбрионе-зации. Ембрионизация - это явление, когда эмбриональный период удлиняется благодаря питанию эмбриона ресурсами материнского организма (плацентарные млекопитающие, некоторые хрящевые рыбы) или запасными питательными веществами яйца (пресмыкающиеся, птицы).

Биологическое значение этого явления состоит в том, что рождается или вылупляется из яйцевых оболочек животное на высокой ступени развития, что уменьшает ее уязвимость внешними факторами. В плацентарных млекопитающих, некоторых сумчатых, акул, скорпионов одна из зародышевых оболочек срастается со стенками расширенной части яйцеводов (матки) так, что через кровь матери к зародышу попадают питательные вещества и кислород, а выводятся продукты обмена и углекислый газ. Процесс появления на свет такого зародыша называют настоящим живорождения.

Если зародыш развивается за счет запасных питательных веществ яйца внутри материнского организма и освобождается от яйцевых оболочек еще в женских половых ходах, то такое явление называется яйцеживонародженням (некоторые ящерицы, змеи, аквариумные рыбки - гуппи и меченосцы, тли и др.).

Когда зародыш развивается в яйце вне материнского организма и выходит из него в окружающую среду, такое явление получило название яйценародження (большинство пресмыкающихся, птицы, першозвири, членистоногие, кишечнополостные и т.п.). Прямое развитие характерно для некоторых кишечнополостных (гидры), ресничных и малощетинковых червей, ракообразных (дафнии, речной рак), пауков, скорпионов, моллюсков (пресноводные и наземные брюхоногие, головоногие), хрящевых рыб, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих.

Косвенный развитие, или метаморфоз (от греч. Метаморфозис - преобразование) - это глубокие изменения структуры организма, благодаря которым личинка превращается во взрослую особь. Процессы метаморфоза происходят в несколько последовательных этапов (фаз), на каждом из которых животное характеризуется определенными особенностями строения и жизненных функций.

Например, в развитии насекомых с неполным превращением выделяют фазы яйца, личинки и взрослого насекомого (имаго) (клопы, стрекозы, тараканы, прямокрылые, вши), а с полным превращением-яйца, личинки, куколки и имаго (бабочки, жуки, перепончатокрылые, блохи). При этом особое значение имеет фаза куколки, на которой организм насекомого подвергается коренного изменения организации, включая процессы разложения внутренних органов личинки и формирования тканей и органов взрослого насекомого.

Непрямое развитие (метаморфоз) известен во многих кишечнополостных, плоских, круглых, кольчатых (многощетинковые) червей, насекомых, многоножек, клещей, большинства моллюсков, иглокожих, ланцетника, костных рыб, земноводных и т.д..

При нем также может быть ембрионизация (личинки насекомых, которые развиваются с неполным превращением, утренние стадии проходят внутри яйца, чем и объясняется их некоторое сходство до взрослых особей) и яйцеживонародження (некоторые насекомые, клещи, круглый червь - трихинела т.д.).

Косвенный развитие обеспечивает несколько важных биологических функций, способствующих существованию вида:

1. Питательная функция. На определенной фазе развития животное получает больше питательных веществ, необходимых для завершения метаморфозу. Например, у насекомых питательной фазой является личиночная (гусеницы бабочек за время своего развития увеличивает массу тела в 10 000 раз и более). Взрослые насекомые, как известно, не растут и питаются для поддержания обмена веществ или развития половых продуктов, а некоторые не едят вообще, используя запасы питательных веществ, накопленных личинкой (однодневки, тутовый шелкопряд, оводы).

2. Рациональное использование ресурсов. Разные фазы развития разделены пространственно и трофически (по способу и объектами питания). Так животные избегают чрезмерного роста плотности популяции, что могло бы привести к истощению ресурсов, необходимых для существования вида. Это явление наблюдают у насекомых с полным типом преобразования; проходных рыб; паразитических организмов, цикл развития которых происходит со сменой хозяев; обитателей дна водоемов, личинки которых развиваются в толще воды (планктонные личинки); земноводных подобное.

3. Розселювальна функция. Личинки многих животных, ведущих малоподвижный или прикрепленный образ жизни (губки, коралловые полипы, двустворчатые моллюски, ланцетники, усоногие ракообразные и др.) способны активно или пассивно (с помощью течений, ветра, других организмов) розселюватись, способствуя распространению вида. Так, у двустворчатых пресноводных моллюсков (жабурниць и перловиц) личинки распространяются на значительные расстояния с помощью рыб, паразитируя в их покровах.

4. Обеспечение заражения хозяев. Из курса зоологии вы знаете, что в организм хозяина различными путями попадают яйца или личинки паразитических животных. Например, личинки некоторых паразитических червей могут проникать в организм хозяина через Кожу, других - с пищей (цепни, лентец широкий, печеночный и кошачий сосальщики, трихинела) или с помощью организмов-переносчиков (некоторые круглые черви - филярии). В организме хозяина личинки мигрируют в определенных органов или тканей, где и завершается их развитие.

Рост и регенерация. Рост организмов - это постепенное увеличение их массы и размеров благодаря преобладанию процессов пластического обмена над энергетическим. Рост осуществляется в течение онтогенеза многоклеточных или в интерфазе одноклеточных организмов. Он бывает ограниченным и неограниченным. Ограниченный рост наблюдается в тех случаях, когда особь его прекращает, достигая определенных размеров, как правило, приобретая способность к размножению (все одноклеточные организмы, членистоногие, круглые черви, птицы, млекопитающие и т.д.). При неограниченном росте размеров и биомассы организмов продолжается до их смерти (большинство высших растений, многоклеточных водорослей, грибов, ленточных и кольчатых червей, моллюсков, хрящевых и костных рыб, пресмыкающихся, некоторые многоножки и др.)..

В зависимости от строения покровов тела, особенностей онтогенеза и внешних условий рост бывает непрерывным или периодическим. В случае непрерывного роста организм постепенно увеличивается, пока не достигает определенных размеров или не наступает его смерть. Периодический рост наблюдается в тех случаях, когда периоды увеличения размеров чередуются с периодами прекращения роста. Например, круглые черви и членистоногие растут только в тот период, когда сбрасывают старые покровы и еще не затвердели новые (явление линьки). Многие членистоногих (насекомые) в определенные фазы развития (куколки, имаго) вообще не растут. Рост прекращается также в тех животных, которые впадают в спячку под действием неблагоприятных факторов, а также у растений вследствие воздействия химических соединений, которые препятствуют делению клеток или тормозят пластический обмен.

Рост особей каждого вида зависит от наследственно определяемых его 'закономерностей, регуляционных механизмов организма, внешних факторов и т.п.. У животных рост регулируется прежде гормонами и нейрогормонами, у растений - фитогормонами.

Очень важное значение для реализации онтогенеза имеет регенерация. Регенерация (от лат. Регенератио - восстановление, возрождение) - это процессы восстановления организмом утраченных или поврежденных частей, а также воспроизведение целостного организма с определенной его части. Благодаря процессам регенерации постоянно заменяются клетки и ткани, срок функционирования которых исчерпан (железистые клетки кишечного эпителия, клетки крови), что необходимо для нормального функционирования организма. Процессы регенерации лежат в основе вегетативного размножения. Регенерация есть в-биологическим явлением.

У разных групп животных наблюдают разную степень регенерации (мал.66). В некоторых беспозвоночных возможна регенерация целостного организма с незначительной его части. Так, в примитивных многоклеточных водных животных - губок, у которых отсутствуют дифференцированные ткани, описаны случаи, когда целостный организм восстанавливался из растертой клеточной массы. В полипов кишечнополостных (гидра), как вы помните, особь может восстанавливаться из своей 1 / 200 части, в ресничных червей - с 1 / 100. Способны восстанавливать цельные органы такие беспозвоночные животные, как реснитчатые, многощетинковые и малощетинкови черви, некоторые ракообразные (например, крабы), иглокожие.

Среди позвоночных регенерацию целостных органов наблюдают у хвостатых земноводных (восстановление конечностей, хвоста, глаз, некоторых внутренних органов), ящериц (откинутой части хвоста). С повышением уровня организации способность к регенерации уменьшается. Так, у птиц и млекопитающих (в том числе и человека) сохраняется лишь способность к заживлению ран, рост костей, обновления определенных клеток и тканей, чей срок жизни исчерпан.

Следовательно, у животных можно выделить репаративную и физиологическую регенерацию. По репаративной (от лат. Репаратио - восстановление) регенерации восстанавливаются структуры, потерянные вследствие случайных повреждений, а по физиологической - обновляются части, которые уже сыграли свою роль в организме. Регенерация у животных возможна как за счет недифференцированных клеток (например, промежуточные клетки кишечнополостных), так и дифференцированных (хрусталик глаза хвостатых земноводных восстанавливается из клеток радужной оболочки глаза). Эти процессы происходят вследствие межклеточных и межтканевых взаимодействий, влияния биологически активных соединений (гормонов, нейрогормонов), нервной и иммунной систем, а также наследственных факторов.

Хорошо развита способность к регенерации и у растений, которые могут восстанавливать поврежденные ткани и органы, а также целостный организм с определенной его части (из корневых, стеблевых или листовых черенков) или видоизмененных побегов.

У высших растений важная роль в процессах регенерации принадлежит образующей ткани, клетки которой способны делиться, дифференцироваться и давать начало разным типам тканей. При определенных условиях могут восстанавливать митотическую активность и некоторые зрелые ткани. Процессы регенерации у растений регулируются биологически активными соединениями - фитогормонами, которые стимулируют деление и дифференциацию клеток в поврежденных участках.

выводы

Известный прямой и косвенный постэмбриональный развитие животных. В случае прямого развития рождается или вылупляется из яйца молодой организм, в целом подобный взрослого, но меньше по размерам. По непрямого развития (метаморфоз) молодая особь отличается от взрослой особенностями строения и процессов жизнедеятельности.

Рост - это постепенное увеличение размеров и биомассы организмов благодаря преобладанию процессов пластического обмена над энергетическим. Рост организмов может быть ограниченным и неограниченным, постоянным и периодическим. Регенерация - это восстановление организмом поврежденных или утраченных частей, а также восстановление особи с определенной ее части.

 


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+