Размножение и развитие

Размножение — это присущее живой материи свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Существует два способа размножения — бесполое и половое.

Бесполое размножение протекает с помощью соматических клеток организма, без участия половых. Различают две основных формы бесполого размножения: собственно бесполое и вегетативное. Для собственно бесполого размножения достаточно одной клетки организма, дающей начало новому организму. Примерами собственно бесполого размножения являются деление клетки надвое (амеба обыкновенная), множественное деление клетки (малярийный плазмодий), спорообразование (бактерии) и почкование (дрожжи). Вегетативное размножение для воспроизведения нового организма требует нескольких клеток или части материнского организма. Например, почкование у гидры, фрагментация у некоторых кольчатых червей, различные виды черенкования у растений.

Значение бесполого размножения состоит в том, что оно позволяет получить большое количество потомков за короткое время, однако они будут точными копиями материнского организма и сохранят приспособленность к постоянным условиям окружающей среды. Бесполое размножение широко используется в хозяйственной деятельности человека для сохранения и приумножения хозяйственно денных признаков организмов, например, черенкование и прививка плодовых и декоративных растений, выращивание картофеля и т. д.

Половое размножение — это способ размножения, при котором новый организм формируется в результате комбинации генов, принадлежащих обоим родителям. Формами полового размножения являются оплодотворение, конъюгация, а также партеногенез. Оплодотворение — это процесс слияния половых клеток родительских организмов с образованием зиготы. Таким образом, мейоз, уменьшающий набор хромосом, и оплодотворение, восстанавливающее его, являются основой видового постоянства числа хромосом. Многие организмы являются разнополыми, что обеспечивает новую комбинацию генов родителей у потомков. Однако даже гермафродитные организмы, продуцирующие оба типа половых клеток, имеют специальные механизмы, препятствующие самооплодотворению.

Конъюгация — это слияние наследственной информации двух неспециализированных клеток или обмен ею. Она характерна для инфузорий, некоторых водорослей и грибов.

Партеногенезом, или девственным развитием называется процесс, при котором не требуется оплодотворения, а новый организм формируется из неоплодотворенной яйцеклетки. Он встречается, например, у рачков-дафний, пчел, некоторых ящериц, ряда растений. Значение полового размножения состоит в том, что оно обеспечивает появление пусть и небольшого числа потомков, но они имеют новые комбинации генов и признаков родителей, что позволяет им приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.

Онтогенез — это процесс индивидуального развития организма от зарождения до смерти. Он делится на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный период — это период онтогенеза от образования зиготы в процессе оплодотворения до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Его основными этапами являются дробление, гаструляция и первичный органогенез. В процессе дробления зигота многократно делится, при этом размеры дочерних клеток-бластомеров становятся все меньше, так как после деления они не растут. В результате дробления образуется полый шарик из лежащих в один слой клеток — бластула. Клетки бластулы начинают перемещаться друг относительно друга. Сначала формируется два слоя клеток, а затем закладывается третий, и возникает гаструла. Гаструлой называют двух- или трехслойный многоклеточный зародыш. Слои клеток гаструлы называются зародышевыми листками. У большинства многоклеточных животных, за исключением кишечнополостных и губок, их три — наружный (эктодерма), средний (мезодерма) и внутренний (энтодерма). В процесс сложного процесса возникновения и нарастания структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша — дифференцировки — клетки зародышевых листков дают начало различным тканям и органам. Из эктодермы образуются нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов. Производными мезодермы являются соединительная ткань, в том числе костная, а также мышечная ткань, кровеносная система, почки и половые железы. Из энтодермы образуются эпителий средней кишки, желудка, легких, а также печень и поджелудочная железа. Первичный органогенез у хордовых связан с возникновением комплекса осевых органов — нервной трубки, хорды и кишечника и дальнейшей дифференцировкой.

Значительный вклад в развитие эмбриологии внесли выдающиеся русские ученые К. М. Бэр, доказавший единство плана развития человека и других позвоночных животных, И. И. Мечников, установивший единство эмбрионального развития беспозвоночных и позвоночных животных, а также А. О. Ковалевский, обнаруживший зародышевые листки у всех групп хордовых. Это дало возможность немецким ученым Ф. Мюллеру и Э. Геккелю сформулировать биогенетический закон, согласно которому онтогенез является кратким и быстрым повторением филогенеза — исторического развития вида. Однако российский ученый А. Н. Северцов установил, что в онтогенезе повторяется развитие зародышей организмов, а не взрослых особей.

Постэмбриональный период развития начинается рождением или выходом из яйцевых оболочек и заканчивается смертью организма. Различают два основных типа постэмбрионального развития прямое и непрямое. При прямом развитии появившийся на свет организм имеет все основные органы, свойственные взрослому организму и в дальнейшем происходит только рост и половое созревание. Такой тип развития характерен для пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. При непрямом развитии вышедший из тела матери или из яйцевых оболочек новый организм имеет ряд личиночных органов, отсутствующих во взрослом состоянии. В процессе развития происходит не только рост, но и существенная перестройка всего организма. Эволюционное значение непрямого развития заключается в том, что личинки самостоятельно питаются, чаще всего отличной от взрослых особей пищей и могут осуществлять расселение вида. В постэмбриональном развитии выделяют дорепродуктивный и репродуктивный периоды. Границей между ними является половое созревание, в ходе которого организм приобретает способность к размножению.

По материалам
презентаций по биологии
http://iqwer.ru

 

К обзору статей |  Случайная статья |  К обзору статей
Copyright © 2010