Онтогенез – определение, типы, этапы развития

Онтогенез

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Каждый живой организм на нашей планете проходит процесс индивидуального развития (от рождения до смерти).

Развитие означает изменение — начиная с одной клетки и до взрослой особи. И после взросления происходят изменения — наше тело постоянно перестраивается.

Весь этот процесс развития организма называется его онтогенезом и именно об этом мы сегодня и поговорим.

Онтогенез — это.

Онтогенез в биологии означает процесс индивидуального развития живого организма от зарождения и до завершения жизненного цикла.

Данный термин вошёл в науку с подачи немецкого биолога Э.Геккеля во второй половине IXX века. Он применим к любой особи из царства животных, а также к растениям и микроорганизмам.

Общие закономерности развития животных различных классов (зародышевое сходство, эмбриональная дегенерация и др.) впервые обнаружил другой немецкий учёный – К.Бэр.

Онтогенез – сложный и долгий эволюционный процесс, который начинается с момента оплодотворения половых клеток (при половом размножении) и заканчивается их смертью.

При бесполом развитии начало отсчёта ведётся с момента деления одноклеточного материнского организма.

Типы и периоды онтогенеза

Онтогенез протекает в два основных этапа: эмбриональный и постэмбриональный.

Первый (эмбриогенез) включает в себя период от формирования и образования зиготы (оплодотворённой клетки) до рождения (выхода из яйцевой оболочки), второй – от рождения до конца жизни.

Эмбриогенез подразделяется на две стадии: гаметогенез и оплодотворение.

На первой стадии происходит образование мужских и женских половых клеток, а на второй – их слияние. Кульминацией (это как?) является выход зародыша из плодовой оболочки.

На эмбриональном этапе происходят важнейшие процессы, среди которых:

1. дробление;
2. гаструляция;
3. гистогенез;
4. органогенез.

Возникновение новой особи происходит после слияния мужского сперматозоида и женской яйцеклетки.

То есть, вновь образовавшаяся клетка (зигота) представляет собой комбинацию из отцовских и материнских генов.

Далее она начинает дробиться (делиться) на более мелкие клетки, называемые бластомерами. Это многоклеточное скопление называется зародышем.

Деление зиготы происходит по нескольким направлениям:

1. радиальное (перпендикулярно или параллельно оси клетки);
2. спиральное;
3. билатеральное (по одной оси симметрии);
4. бисимметричное (по двум осям симметрии);
5. анархичное (хаотичное).

Для каждого животного характерен свой тип дробления, определяющий, в конечном счёте, его видовую принадлежность в классификации.

На стадии гаструляции происходит активное передвижение клеток (морфологическое движение). Здесь формируются пласты клеток (зародышевые листки), при этом клетки зародыша почти не делятся и не растут.

В результате гаструляции образуется двух- или трёхслойный зародыш, называемый гаструлой.

При гистогенезе запускается механизм образования и развития тканей (нервной, мышечной и т.д.) из эмбриональных зачатков, в котором участвует тот или иной зародышевый листок.

В основе гистогенеза лежит морфологическое и функциональное различие между клетками, называемое клеточной дифференциацией.

Органогенез – это последний этап эмбрионального развития, в процессе которого происходит формирование жизненно необходимых органов особи.

У животных из одинаковых зародышевых листков образуются одни и те же органы. У большинства животных образуются три зародышевых листа: наружный (эктодерма), средний (мезодерма) и внутренний (энтодерма).

В нижеследующей таблице приводится перечень основных органов, которые формируются в каждом из листов.

Постэмбриональный период у позвоночных животных выглядит следующим образом:

1. дорепродуктивный этап – организм проходит стадию роста, развития и полового созревания;
2. репродуктивный этап – период полноценного и стабильного функционирования всех систем организма, включая способность к размножению (у позвоночных животных этот этап составляет большую часть жизни;
3. пострепродуктивный этап (старение) – общебиологический закономерный процесс, когда наблюдается спад жизненной активности и постепенная деградация (это как?) органов.

У разных организмов постэмбриональный период длится по-разному: от нескольких часов (например, у бактерий) до нескольких тысяч (!) лет (в частности, у секвойи).

Постэмбриональное развитие протекает по двум направлениям:

1. прямое – когда из организма или яйца матери появляется особь, сходная со взрослым организмом, только меньшего размера и с неразвитой половой системой;
2. непрямое – когда личинка отличается от взрослого организма по внешнему виду, способу движения, питания и другими особенностями.

Особенности развития человека

По большому счёту онтогенез человека, с биологической точки зрения, аналогичен такому же процессу у высокоразвитых млекопитающих.

Однако у человека, как у существа разумного, выделяют ещё и социальный онтогенез, в период которого происходит становление, развитие и самосовершенствование личности.

Однако, это уже прерогатива психологии, мы же будем придерживаться биологического направления.

Эмбриональный период ограничен девятью месяцами и происходит в материнской утробе под защитой плаценты. Его можно разбить на несколько временных отрезков.

На первом происходит встреча и слияние родительских клеток, на втором – преобразование оплодотворённой клетки в многоклеточную структуру, на третьем – дифференциация клеток.

Примерно в два месяца задействуется плацента, которая помимо защитных функций начинает выступать как питательная среда. В оставшееся время растут и формируются органы, а завершение этапа знаменуется рождением ребёнка.

Постэмбриональный период у человека проходит те же этапы, как и у высших животных, однако его можно детализировать с учётом чисто человеческих особенностей.

Выделим главные из них:

Перинатальный период – появление на свет и физическое отделение тела малыша от материнского организма. Начинается адаптация только что появившегося существа к окружающей среде, при этом его реакции ещё не связаны с внешними раздражителями.

Старение запрограммировано на генетическом уровне, и этот процесс до конца так и не изучен.

Финал старения – смерть – событие печальное, однако надо понимать, что она не только неизбежна, но и необходима для продолжения эволюции и смены поколений.

В разных источниках можно увидеть несколько иные градации (это как?) и различные возрастные рамки, но существа онтогенеза как научного понятия это не меняет.

Онтогенез в ЕГЭ по биологии

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (3)

Процесс старения тоже считается продолжением развития организма или же биологическое развитие прекращается на определенной стадии жизни?

Вопрос отмены старения не затрагивает вопрос смерти, надеюсь, что учёные смогут избавить людей от старости, чтобы люди до конца своей жизни оставались молодыми и здоровыми.

Наступит время, когда ученые смогут выращивать людям любые органы, так что, богачи будут жить вечно.

Онтогенез – определение, типы, этапы развития

Раздел ЕГЭ: 3.3. Онтогенез и присущие ему закономерности. Эмбриональное и постэмбриональное развитие организмов. Причины нарушения развития организмов

Онтогенез (индивидуальное развитие) включает весь период жизни особи от зиготы до смерти. Различают два периода: эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный период

Эмбриональный период (зародышевое развитие) — период онтогенеза от образования зиготы в процессе оплодотворения до рождения или выхода из яйцевых оболочек.

Этапы эмбрионального периода

В процессе дробления зигота многократно делится, при этом размеры дочерних клеток-бластомеров становятся всё меньше, так как после деления они не растут. В результате дробления образуется однослойный многоклеточный зародыш — бластула. Он напоминает полый шар с эпителиальной стенкой (бластодермой) и центральной полостью (бластоцелью, или первичной полостью тела), которая заполнена жидкостью.

После дробления наступает процесс гаструляции, который характеризуется перемещением части клеточного материала с поверхности внутрь, на места будущих органов. В результате образуется гаструла. Гаструла — чашевидный зародыш, состоящий из двух слоёв (зародышевые листки): наружный (эктодерма) и внутренний (энтодерма). На этой стадии заканчивается развитие низших животных. Нейрула — стадия закладывания внутренних органов (полости первичной кишки, нервной пластинки, хорды в случае хордовых животных). На этом этапе происходит образование третьего зародышевого листка — мезодермы, которая формируется в виде карманов — целом (вторичная полость тела).

Органогенез — дифференцировка клеток каждого зародышевого листка. В процессе органогенеза образуются ткани и органы.

Из эктодермы формируются нервная система, органы чувств, эпителий кожи с его железами и производными структурами (волосы, перья, когти и др.), эмаль зубов. Производными мезодермы являются все виды соединительной и мышечная ткани, кровеносная, выделительная и половая системы. Из энтодермы образуются эпителий средней кишки и его придаточные железы (печень, поджелудочная железа), жабры и их производные — лёгкие, плавательный пузырь и др., а также щитовидная железа.

Органогенез у хордовых связан возникновением комплекса осевых органов: нервной трубки, хорды и кишечника — и дальнейшей их дифференцировкой.

Постэмбриональный период

Постэмбриональный период развития начинается рождением или выходом из яйцевых оболочек и заканчивается смертью организма.

Постэмбриональное развитие начинается с выхода новой особи из яйцевых оболочек или (при живорождении) из организма матери. Оно подразделяется на три периода — ювенильный, пубертатный и период старения.

Этапы постэмбрионального периода

1) Ювенильный, продолжается до окончания полового созревания. Развитие организма в этот период может протекать по двум различным путям. Прямое развитие происходит, если из яйца или из организма матери выходит особь, похожая на взрослую, но меньшая по размерам и с несформированной половой системой. Другой тип развития называется непрямым и проходит с метаморфозом. Ювенильный период практически всегда сопровождается ростом организма. С одной стороны, процесс роста запрограммирован генетически, а с другой — зависит от условий существования. У человека рост контролируется целым рядом гормонов, выделяемых гипоталамусом, гипофизом, щитовидной и половыми железами.

2) Пубертатный (т. е. период зрелости). У большинства позвоночных животных он занимает, как правило, большую часть жизни.

3) Старение — это общебиологическая закономерность, свойственная живым организмам. В определенном для каждого вида возрасте в организме начинаются изменения, снижающие возможности этого организма к приспособлению к изменяющимся условиям существования.

Смерть — это прекращение жизнедеятельности организма. Однако смерть необходима для эволюционного процесса. Без смерти не происходила бы смена поколений — одна из основных движущих сил эволюции.

Процесс старения запрограммирован генетически, однако до сих пор не создано единой теории, объясняющей старение. Одни исследователи считают, что старение является следствием работы группы генов, которая осуществляет некую «программу старения». Эту точку зрения подтверждает существование редчайшего заболевания человека — прогерии. У ребенка, больного прогерией, проявляются явные, нарастающие признаки старости, и в 10—12 лет он выглядит как очень пожилой человек.

Типы постэмбрионального развития

• Прямое: появившийся на свет организм имеет все основные органы, свойственные взрослому, и в дальнейшем происходит только его рост и половое созревание (рептилии, птицы, млекопитающие).
• Непрямое: эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, отличающейся по ряду анатомических и морфологических признаков от взрослой особи (имаго у насекомых), часто ведёт иной образ жизни (лягушки, некоторые насекомые, черви).

• Ограниченный (закрытый): происходит в определённые периоды онтогенеза, в основном до полового созревания (насекомые, птицы, млекопитающие).
• Неограниченный (открытый): продолжается в течение всего онтогенеза, вплоть до смерти (моллюски, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся).

Это конспект для 10-11 классов по теме «Онтогенез (индивидуальное развитие)». Выберите дальнейшее действие:

Онтогенез — определение, типы, этапы развития

В биологии под понятием «онтогенез» понимают период, включающий ряд морфофункциональных изменений, происходящих на протяжении всей жизни организма.

Что такое онтогенез

Онтогенез — это наука, изучающая непрерывный процесс индивидуального развития от момента зачатия до смерти. Определение происходит от греческого «онтос» – сущий, «генезис» – рождение.

Периоды онтогенеза

Различают проэмбриональный, эмбриональный, постэмбриональный, периоды онтогенеза.

Проэмбриональный

Данный период включает гаметогенез. Формирование яйцеклетки и сперматозоидов протекает в ходе овогенеза и сперматогенеза соответственно. Также происходит накопление РНК, необходимой для синтеза рибосом. Яйцеклетки имеют свои особенности, так они отличаются по количеству желтка: мало-, средне-, многожелтковые.

Распределение также варьирует от равномерного до центрального. Изолецитальная яйцеклетка присуща млекопитающим, центрально расположенная — насекомым, промежуточное положение занимают яйцеклетки у пресноводных, пресмыкающихся, птиц. Именно в этот период отмечается перераспределение внутриклеточных включений.

Эмбриональный

Период происходит во время внутриутробного развития. Из оплодотворенной яйцеклетки формируется клетка, подвергающаяся дальнейшему делению. С третьей недели происходит образование хорды, нервной и кишечной трубок (из эктодермы и энтодермы). Осевой скелет развивается из клеток мезодермы.

Оплодотворённая яйцеклетка в результате дробления образует бластоцисту, бластулу и гаструлу. На стадии гаструлы образуется три зародышевых листка — эктодерма, мезодерма и эндодерма. Средний зародышевый листок дает начало всей сосудистой системе, костному мозгу, крови. Внутренний листок источник пищеварительной и дыхательной систем. Взаимодействие между клетками обусловлено межклеточными контактами, через которые происходит обмен веществ.

Постэмбриональный

После рождения начинается постнатальный период. Все организмы проходят через стадию полового созревания. Для всего живого существует ранний и поздний онтогенез (как для растений, так и для животных).

Относительно человека онтогенез определяют как чередование основных периодов (представлены кратко в виде таблицы ниже).

Этапы онтогенеза

Онтогенез состоит их четырёх этапов: гаметогенеза, эмбриогенеза, этапа роста и этапа старения.

Гаметогенез

В этой стадии происходит формирование дифференцированных половых клеток с одинарным набором хромосом. Образование гамет осуществляется в ходе мейотического деления. Так, из одной материнской клетки образуются четыре дочерних, включающие сочетание генетического материала обеих сторон.

Мейоз – сложный процесс, включающий два деления. В ходе первого выделяют профазу, состоящую из пяти этапов:

При лептотене образуются тонкие нити, спиралевидно закрученные. Отдельные половинки хромосом, хроматиды, выявить не удается. Далее происходит объединение гомологичных хромосом с образованием бивалентов – это стадия зиготены. В области сближения образуется синаптонемальный комплекс, данная структура необходима для кроссинговера.

Последний происходит в пахитену. Здесь хромосомы приобретают вид удвоенных тяжей, отчетливо видимых под микроскопом. Перекрест хромосом осуществляется в пахитену. Биологическое значение заключается в образовании четырех хроматид – тетрад. Окончательно веретена деления становятся видимыми во время диакинеза.

После этого клетка вступает в метафазу, анафазу и телофазу. Результатом которой становятся две клетки, состоящие из двух хроматид. Второе деление включает те же стадии, однако в телофазу образуются клетки с одинарным набором хромосом. Последние содержат ядро, митохондрии, рибосомы и другие органеллы.

Эмбриогенез (дробление, гаструляция, органогенез)

Увеличение клеток с образованием многоклеточного зародыша носит название дробления. Для этой стадии характерно митотическое деление. В конце первой недели образуется бластула (шарообразное образование с полостью внутри — бластоцелью). Она содержит эмбриобласт – источник тела зародышевого организма.

Метаболизм зародыша происходит за счет клеток трофобласта – внутреннего слоя бластулы. Затем наступает формирование эмбриональных листков: эктодермы, энтодермы, мезодермы – фаза гаструлы или гаструляции. По мере развития из клеток данных слоев формируются стержневые органы. Далее наступает закладка тканей и органов – нейрула.

После формирования зиготы эмбрион вступает в фазу роста, которая длится до конца жизни. Увеличение поперечных и продольных размеров наиболее интенсивно происходит на ранних стадиях. У человека в этом процессе принимает участие эндокринная система (в частности гормон роста – соматотропный гормон).

При этом пространственное становление тканей определяется морфогенезом. Таким образом, если участок бедренной кости куриного эмбриона пересадить в другую область, то из него будет развиваться только бедренная кость.

Старение

Онтогенез завершается старением – неотъемлемой частью существования. Это явление требует особого внимания в связи:

с изменением метаболизма;

угнетением белкового синтеза;

переходом на «экономный» режим поддержания жизнедеятельности.

Также выделяют отдельную дисциплину, изучающую заболевания, протекающие в старости, — гериатрию.

Типы онтогенеза

По течению онтогенез может быть прямым и непрямым. Отличие этих путей развития состоит в том, что при прямом типе новый организм подобен взрослой форме.

Непрямой путь подразумевает прохождение дочерней формой промежуточных стадий до обретения внешних характеристик, присущих зрелым формам. У последних есть стадия превращения или метаморфоза, накладывающая отпечаток на физиологические составляющие: питание, передвижение, среду существования.

Личиночный

Характерен для представителей типа беспозвоночных, среди хордовых встречается у рыб и амфибий. Животное проходит периодизацию. Обязательным условием является существование в виде личинки. Данные формы зависят от климатических условий, поддерживает распространение вида в природе.

Питание и передвижение они осуществляют самостоятельно или посредством паразитизма. Выживание в окружающей среде обеспечивается с помощью вспомогательных инструментов временного характера. Превращение может быть полным, с пребыванием организма в стадии куколки, и неполным — без нее.

Яйцекладный

Данные формы включают, помимо представленных выше, рептилий, птиц, млекопитающих. Зародышевый организм развивается в яйце, что связано с высоким запасом питательных веществ в желтке. Питание и дыхание осуществляется специальными эмбриональными оболочками.

Внутриутробный

Этот тип развития присущ высшим формам позвоночных (в том числе и человеку). Вынашивание плода обусловлено развитием специального детского места – плаценты. Поддержание жизнедеятельности происходит за счет материнского организма.

Понятие онтогенеза в психологии

Путь становления индивида. Включает познание, деятельность. Формирование человека осуществляется под воздействием общества. Ребенок с детства учится понимать свою социальную роль.

Исторически в психологии рассматривают развитие психики и личности в целом. Онтогенез выступает частью общественного процесса.

Заключение

Онтогенез – сложный процесс, характеризующий организм как отдельную единицу. В своем развитии последний проходит определенные периоды, длительность которых варьируется среди разных представителей.

Онтогенез. Его типы. Периоды онтогенеза, их характеристика.

Онтогенез – индивидуальное развитие, типичное для живых форм. Весь период жизни особи с момента слияния сперматозоидов с яйцеклеткой и образовани­ем зиготы до гибели организма. Типы:

– Неличиночный (птицы, пресмыкающиеся).

2). Не прямой(развитие с превращением):

– Не полный (яйцо-личинка-имаго).

– Сложный (у земноводных).

– эмбриональный – от образования зиготы до ро­ждения.

-постэмбрионалъный – от рождения до смерти организма.

Стадии эмбрионального развития, их характеристика.

1). Зигота. Образуется в результате слияния мужской и женской гамет. Одноклеточный зародыш. В зиготе происходят сложные перемещения цитоплазмы и синтез белка.

2). Дробление. Начальный этап развития оплодотворённого яйца. Происходит многократное митотическое деление зиготы. В результате формируются группы клеток, тесно прилегающих друг к другу. Бластомеры с каждым дроблением становятся меньше.

3). Бластуляция – процесс образования бластулы – однослойный зародыш, имеющий форму пузырька, стенка которого называется бластодермой. Клетки – бластомеры. Между бластомерами возникают силы отталкивания, и появляется полость – бластоцель.

4). Гаструляция – образуется гаструла. Это 2 или 3 слойный зародыш. Стадия делится:

– Образование наружных и внутренних зародышевых листков. Эктодерма и энтодерма.

– Образование мезодермы (трёхслойный зародыш). Закладка листков может происходить 4 способами:

– Гистогенез – развитие тканей в живом организме. Процессы, обеспечивающие возникновение, существование, восстановление тканей с их специфическими для каждого органа функциями.

-Органогенез – стадия, в которой образуется хордомезодерма.

Стадии постэмбрионального развития, их характеристика. Прямое и непрямое развитие.

Постэмбриональное развитие начинается после выхода организма из яйца или тела матери

– Рост и дифференцировка

– Прямое развитие идет без превраще­ний, когда родившийся организм и похож на взрослую особь (у птиц и млекопитающих).

-Непрямое развитие протекает с ме­таморфозом – превращением во взрослую особь. В этом случае имеется личиночная ста­дия, родившийся организм не похож на взрослую особь.

35. Рост и развитие. Понятие определений. Влияние внешних и внутренних факторов на эти процес­сы.

Рост – количественное увеличение размеров и массы тела за счёт увеличения размера клеток, числа клеток путём деления.

Развитие – закономерный переход из одного состояния в другое, более совершенное, от простого к сложному, от низшего к высшему организму.

– Внешние – питание, давление, температура, влажность, свет.

-Внутренние – генотип, состояние нервной и гуморальной систем.

Старость, как этап онтогенеза. Геронтология и гериатрия. Определение понятий. Смерть, как этап онтогенеза. Смерть клиническая и биологическая. Реанимации и её значение в медицине.

Старость как этап онтогенеза.

Старение – общебиологическая закономерность, свойственная всем живым организмам.

Старость характеризуется внешними и внутренними признаками. Изменяется осанка, появляются седина и облысение, кожа истонча­ется, теряет эластичность и покрывается морщинами, выпадают зубы. Движения стариков теряют плавность, становятся медленными и неуве­ренными, снижается работоспособность, слабеет память. Однако у многих людей до глубокой старости со­храняется высокий уровень ин­теллектуальной деятельности. Если в молодом организме органы растут, то в старости они подвергаются обратному разви­тию. Снижается невос­приимчивость к инфекционным болезням. На клеточном уровне уменьшается содержа­ние воды в протоплазме, процессы обмена веществ. Снижаются митотическая активность кле­ток.

Геронтология – наука о старости. Выясняет основные биологические и социальные закономер­ности старения и дает рекомендации о продлении жизни.

Гериатрия – учение о нормализации физиологических процес­сов в старости и лечении заболеваний, появляющихся преимущественно в старческом возрасте.

Смерть – завершающий этап индивидуального существования каждого организма.

В процессе жизнедеятельности организма непрерывно происходит от­мирание клеток. При нарушении процессов обмена в орга­низме наступает смерть. Причиной смерти могут быть старческие изменения, патоло­гический процесс или воздействия из внешней среды. Таким образом, смерть является завершающим этапом инди­видуального развития.

Клиническая смерть – характеризуется остановкой деятельности жизненно важных органов. Длится 6-8 минут.

Между жизнью и смертью существует переходное состояние – клиническая смерть, когда признаки жизни не наблюдаются, но ткани живы. В это время еще есть возможность возвратить организм к жизни. В настоящее время метод реанимации нашел широкое распространение.

Теории старения.

– Эндокринная теория (Броун-Селар). Угасание деятельности половых желез.

– Нервная теория (Павлов) – утомление нервной системы.

– Теория ортобиоза (Мечников) – питание приводит к старению.

– Теория нарушения межтканевых отношений (Богомолец) – нарушение взаимодействий между тканями.

– Энергетическая теория (Рубнер) – вид наделяется энергией и по мере жизни она расходуется.

– Теория затухания самообновления белков (Нагорный) – нарушение самообновления белков.

– Мутационная теория – накопление мутаций в организме.

-Адаптационная теория – нарушение адаптивных процессов в организме.

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 5456 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Онтогенез – определение, типы, этапы развития

Онтогене́з (от греч. οντογένεση : ον — существо и γένεση — происхождение, рождение) — индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом, отоплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до конца жизни.

У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез.

У семенных растений к эмбриональному развитию относят процессы развития зародыша, происходящие в семени.

Термин «онтогенез» впервые был введён Э. Геккелем в 1866 году. В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей.

Раздел современной биологии, изучающий онтогенез, называется биологией развития; начальные этапы онтогенеза изучаются также эмбриологией.

Онтогенез животных

Онтогенез делится на два периода:

1. эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек;
2. постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.Эмбриональный период

В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез. Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. У большинства позвоночных он включает стадии (фазы) дробления, гаструляции, гисто- и органогенеза.Дробление

Дробление — ряд последовательных митотических делений оплодотворенного или инициированного к развитию яйца. Дробление представляет собой первый период

Первичный органогенез

Первичный органогенез — процесс образования комплекса осевых органов. В разных группах животных этот процесс характеризуется своими особенностями. Например, у хордовых на этом этапе происходит закладка нервной трубки,хорды и кишечной трубки.

В ходе дальнейшего развития формирование зародыша осуществляется за счет процессов роста, дифференцировки и морфогенеза. Рост обеспечивает накопление клеточной массы зародыша. В ходе процесса дифференцировки возникают различно специализированные клетки, формирующие различные ткани и органы. Процесс морфогенеза обеспечивает приобретение зародышем специфической формы.

[править] Постэмбриональное развитие

1. Прямое развитие — развитие, при котором появившийся организм идентичен по строению взрослому организму, но имеет меньшие размеры и не обладает половой зрелостью. Дальнейшее развитие связано с увеличением размеров и приобретением половой зрелости. Например: развитие рептилий, птиц, млекопитающих.
2. Непрямое развитие (личиночное развитие, развитие с метаморфозом) — появившийся организм отличается по строению от взрослого организма, обычно устроен проще, может иметь специфические органы, такой зародыш называется личинкой. Личинка питается, растет и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослому организму (имаго). Например: развитие лягушки, некоторых насекомых, различных червей.

Постэмбриональное развитие сопровождается ростом.

Этапы. Периоды и стадии 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.

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Онтогенез — индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти.

По сути, онтогенез — это путь организма от зачатия и до смерти.

Термин «онтогенез» введен Эрнстом Геккелем в 1866 г.

Индивидуальное развитие (онтогенез) всегда находится под контролем генов.

В процессе онтогенеза реализуется генетическая информация, полученная от родителей.

Все клетки одного организма потенциально несут одну и ту же генетическую программу, но по мере развития организма разные его клетки используют разные части этой программы. На характер работы генов большое влияние оказывают условия внешней среды.

Этапы онтогенеза

Гаметогенез — развитие половых клеток — гамет до момента, когда они становятся готовыми к оплодотворению.

Партеногенез — развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки.

Эмбриогенез — развитие организма от оплодотворения и до момента выхода из материнского организма (из зародышевой оболочки).

Рост — постэмбриональное развитие — накопление массы, изменение в размерах, становление обмена веществ и т.д. Метаморфозы = превращения. Для некоторых организмов очень важный этап (у бабочек — переход: гусеница — куколка — бабочка)

Старение — процесс постепенного нарушения функций организма, деградация систем организма.

Перейдем теперь к следующему этапу.

Первый этап онтогенеза — Эмбриогенез

— онтогенез от оплодотворения до рождения

Итак, сперматозойд оплодотворил яйцеклетку. Гаплойдный набор гамет объединился и образовалась диплойдная зигота .

Эта клеточка приступает к интенсивному дроблению — масса и объем зародыша остается постоянным, но внутри — быстрое увеличение (митоз) количества клеток — бластомеров . Образуется бластула.

Так, клеточки поднакопили, пора им форму придать…

Гаструляция — следующий этап онтогенеза. С делением закончили, теперь клетки интенсивно перемещаются, образуются пласты из этих клеток — зародышевые листки.

Образуется гаструла. Зародыш становится двух- или трехслойным (в зависимости от сложности организма), эти слои в будущем будут формировать органы.

Органогенез. Образование органов и систем органов.

Интересно, что первыми закладываются:

• нервная трубка — будущая ЦНС (центральная нервная система),
• хорда — будущий позвоночник и
• кишечная трубка — будущая пищеварительная система.

Образуется нейрула.

Это самые основные системы любого организма и, как видите, они закладывается уже тогда, когда у зародыша и органов-то еще нет…

Дальше идет накопление массы зародыша, дальнейшая дифференцировка, развитие и т.д.

Постэмбриональный этап онтогенеза

Развитие организма после появления на свет бывает прямое и непрямое.

Прямое развитие — характерно для млекопитающих, рептилий, птиц . Маленький организм отличается от взрослого только размерами и половым созреванием.

Непрямое развитие — развитие с метаморфозами (с превращениями).

Есть такое понятие — имаго — это взрослая особь. На свет появляется личинка, и она может ОЧЕНЬ отличаться от взрослого организма, может иметь такие органы, которые не присущи взрослому. Далее эта личинка претерпевает превращения — метаморфозы ( полный или неполный метаморфоз ), и уже в результате становится имаго — взрослой особью.

Такое развитие характерно, например, для насекомых и земноводных .

Последующие процессы, такие как рост, будут рассмотрены для каждого типа животных отдельно.

Конечно, у каждого вида организма свое развитие, свой онтогенез. Есть схожие процессы, есть явные различия, но суть остается та же — развитие каждого организма определено генетической информацией, заложенной в половых клетках, которые, объединяясь, дают начало новому организму.

Путь организма от зачатия и до смерти определяется его генетической информацией.

Онтогенез, его типы и периодизация

Онтогенез (от греч. ontos — существо, genesis — развитие) — это полная история (цикл) развития индивидуального организма (животного или растения), начинающаяся с образования давших ему начало половых клеток и заканчивающаяся его смертью. Представления об онтогенезе (индивидуальной истории развития организма) основаны на данных о росте организма, дифференцировке его клеток и морфогенезе. Следовательно, онтогенез есть категория индивидуальная.

В противоположность онтогенезу видовой категорией является филогенез (от греч. phyle — племя, genesis — развитие) под которым со времен Э. Геккеля, впервые обосновавшего этот термин, понимают историю возникновения и развития вида (животных или растений). Между онтогенезом и филогенезом существует тесная связь, которая отражена в так называемом биогенетическом законе (Э. Геккель, Ф. Мюллер), который, как показали исследования, в принципе справедлив. Поскольку онтогенез индивидуума определяется определенными чертами филогенетического развития вида, к которому принадлежит данный индивидуум, то можно сказать, что онтогенез является основой филогенеза, с одной стороны, и результатом филогенеза — с другой.

Изучение фундаментальных основ онтогенеза имеет важное значение для понимания биологии и эволюции организмов. Однако, чтобы лучше узнать современное состояние учения об онтогенезе, рассмотрим вначале, как понимали рост и развитие организма в прошлые времена на примере организма человека.

Первые представления о росте и развитии восходят ко временам античного мира. Еще Гиппократ (460-377 гг. до н. э.) предполагал, что яйцеклетки уже содержат полностью сформированный организм, но в очень уменьшенном виде. Это представление затем нашло продолжение в учении о преформизме (от лат. preformatio — предобразование), которое особенно популярным оказалось в XVII—XVIII вв. Сторонниками преформизма были Гарвей, Мальпиги и многие другие видные биологи и медики того времени. Для преформистов спорный вопрос заключался лишь в том, в каких половых клетках преформирован организм — женских или мужских. Тех, кто отдавал предпочтение яйцеклеткам, называли овистами, а тех, кто большое значение придавал мужским половым клеткам, называли анималькулистами. Преформизм — это метафизическое учение от начала до конца, ибо оно отрицало развитие. Решающий удар преформизму нанес Ш. Бонне (1720-1793), который открыл в 1745 г. партеногенез на примере развития тлей из неоплодотворенных яиц. После этого преформизм уже не мог оправиться и стал терять свое значение.

В античном мире возникло и другое учение, противоположное преформизму и получившее впоследствии название эпигенеза (от греч. epi — после, genesis — развитие). Как и преформизм, эпигенез большое распространение получил также в XVII—XVIII вв. В распространении эпигенеза большое значение имели взгляды К. Ф. Вольфа (1733—1794), обобщенные в его книге «Теория развития» (1759). К. Ф. Вольф считал, что в яйце нет ни преформи-рованного организма, ни его частей, и что яйцо состоит из перво-ночально однородной массы. В отличие от преформистов взгляды К- Ф. Вольфа и других сторонников эпигенеза для своего времени были прогрессивны, т. к. содержали мысль о развитии. Однако в дальнейшем появились новые моменты. В частности, в 1828 г. К. Бэр опубликовал свой труд «История развития животных», в котором показал, что содержимое яйца не однородно, т. е. структурировано, причем степень структурированности возрастает по мере развития зародыша. Таким образом, К. Бэр показал несостоятельность как преформизма, так и эпигенеза.

В наше время рост организма понимают в качестве постепенного увеличения его массы в результате увеличения количества клеток. Рост можно измерить, построив на основе результатов измерений кривые размеров организма, массы, сухой массы, количества клеток, содержания азота и других показателей. Что же касается дифференциации клеток, то это процесс, благодаря которому одни клетки становятся морфологически, биохимически и функционально отличными от других клеток. Размножение и дифференцировка одних клеток всегда координированы с ростом и дифференцировкой других. Оба эти процесса происходят на протяжении всего жизненного цикла организма. Поскольку дифференцирующиеся клетки изменяют свою форму, а в изменения формы вовлекаются группы клеток, то это сопровождается мор-фогенезом, представляющим собой совокупность процессов, определяющих структурную организацию клеток и тканей, а также общую морфологию организмов. Таким образом, рост является результатом количественных изменений в виде увеличения количества клеток (массы тела) и качественных — в виде дифференци-ровки клеток и морфогенеза.

Понятия о росте организмов (размножении клеток), дифферен-цировке клеток и о морфогенезе позволяют сформулировать заключение о развитии как основополагающей особенности онтогенеза.

Развитие — это качественные изменения организмов, которые определяются дифференцировкой клеток и морфогенезом, а также биохимическими изменениями в клетках и тканях, обеспечивающими в ходе онтогенеза прогрессивные изменения индивидов. В рамках современных представлений развитие организма понимают в качестве процесса, при котором структуры, образовавшиеся ранее, побуждают развитие последующих структур. Процесс развития детерминирован генетически и теснейшим образом связан со средой. Следовательно, развитие определяется единством внутренних и внешних факторов. Онтогенез в зависимости от характера развития организмов типируют на прямой и непрямой, в связи с чем различают прямое и непрямое развитие.

Прямое развитие организмов в природе встречается в виде неличиночного и внутриутробного развития, тогда как непрямое развитие наблюдается в форме личиночного развития.

Под личиночным развитием понимают непрямое развитие, поскольку организмы в своем развитии имеют одну или несколько личиночных стадий. Личиночное развитие широко распространено в природе и характерно для насекомых, иглокожих, амфибий. Личинки этих животных ведут самостоятельный образ жизни, подвергаясь затем превращениям. Поэтому это развитие называют еще развитием с метаморфозами (см. ниже).

Неличиночное развитие характерно для организмов, развивающихся прямым образом, например для рыб, пресмыкающихся и птиц, яйца которых богаты желтком (питательным материалом). Благодаря этому в яйцах, откладываемых во внешнюю среду, проходит значительная часть онтогенеза, метаболизм зародышей обеспечивается развивающимися провизорными органами, представляющими собой зародышевые оболочки (желточный мешок, амнион, аллантоис).

Внутриутробное развитие также характерно для организмов, развивающихся прямым путем, например для млекопитающих, включая человека. Поскольку яйцеклетки этих организмов очень бедны питательными веществами, то все жизненные функции зародышей обеспечиваются материнским организмом посредством образованных из тканей матери и зародыша провизорных органов, среди которых главным является плацента. Эволюционно внутриутробное развитие является самой поздней формой, однако оно наиболее выгодно для зародышей, т. к. наиболее эффективно обеспечивает их выживание.

Онтогенез подразделяют на проэмбриональный, эмбриональный и постэмбриональный периоды. В случае человека, а иногда и высших животных, период развития до рождения часто называют пре-натальным или антенатальным, после рождения — постнатальным. В пределах пренатального периода выделяют начальный (первая неделя развития), зародышевый и плодный периоды. Развивающийся зародыш до образования зачатков органов называют эмбрионом, после образования зачатков органов — плодом.