*§ 35—1. Онтогенез человека. Эмбриональное развитие человека

Содержание

Размножение организмов

Размножение — это способность живых существ воспроизводить себе подобных. При этом обеспечивается непрерывность и преемственность жизни. Принято различать два основных типа размножения: бесполое и половое.

Сравнительная характеристика бесполого и полового размножения

Показатель Способ размножения
бесполое половое
Родители Одна особь Обычно две особи (разного пола)
Потомство Генетически точная копия родителя (клон) Генетически отличны от обоих родителей
Главный клеточный механизм Митоз Мейоз
Время возникновения Раньше полового Позже бесполого
Клеточные источники наследственной информации для развития потомка Многоклеточные: одна или несколько соматических клеток родителя; одноклеточные: клетка- организм как целое Родители образуют половые клетки (гаметы)
Эволюционное значение Обеспечивает воспроизведение большого количества идентичных особей, поддерживает наибольшую приспособленность в маломеняющихся условиях обитания, способствует стабилизирующему естественному отбору. Более выгодно в относительно постоянных условиях Обеспечивает биологическое разнообразие видов, возможность освоения разнообразных условий обитания, увеличивает эволюционные перспективы, способствует движущему естественному отбору. Более выгодно в изменяющихся условиях

Бесполое размножение

Основными формами бесполого размножения являются деление, спорообразование, почкование, фрагментация и вегетативное размножение. В двух первых случаях новый организм образуется из одной клетки родительской особи, в остальных — из группы клеток.

Формы бесполого размножения

Форма Примеры Характеристика
Деление Свойственна одноклеточным организмам Самая простая форма бесполого размножения. Исходная материнская клетка делится на две или несколько более или менее одинаковых дочерних клеток. Множественное деление, когда одна материнская клетка даёт начало более чем двум дочерним клеткам, называется шизогонией.
Споруляция Встречается у всех растений, грибов и некоторых простейших Размножение посредством спор. Спора — это мелкая гаплоидная клетка, покрытая защитным покровом (споровой оболочкой), позволяющим переносить действие различных неблагоприятных факторов среды. У многих растений процесс образования спор (спорогенез) осуществляется в особых мешковидных структурах — спорангиях. У многих организмов споры служат не только для размножения, но и для расселения. Споры большинства организмов неподвижны и распространяются пассивно. Но у некоторых водорослей и грибов споры имеют жгутики (зооспоры) и способны активно передвигаться.
Почкование Характерно для кишечнополостных На теле материнской особи появляется небольшой вырост (почка), а затем происходит отделение (отпочкование) дочерней особи. Почкование многоклеточных организмов не следует путать с формой деления клетки одноклеточных.
Фрагментация Свойственна для плоских, ленточных и кольчатых червей, иглокожих Заключается в распаде тела многоклеточного организма на две или более части, которые затем превращаются в самостоятельные особи. Фрагментация возможна благодаря регенерации — восстановлению утраченных частей тела.
Вегетативное размножение Характерно для многих групп растений — от водорослей до цветковых От материнского организма отделяется достаточно хорошо дифференцированная часть (отводки, усы, корневые отпрыски, поросль) или же образуются особые структуры, специально предназначенные для вегетативного размножения (луковицы, клубни, корневища и др.).
Клонирование Искусственный способ размножения, не встречающийся в естественных условиях Клон — совершенно одинаковое в генетическом отношении потомство, полученное в результате имплантации ядра соматической клетки донора в яйцеклетку. Таким образом, получают зиготу, минуя «классическое» оплодотворение.

Половое размножение

Половое размножение характерно для подавляющего большинства живых существ. Оно складывается из 4 основных процессов:

  1. Гаметогенез — образование половых клеток (гамет).
  2. Оплодотворение — слияние гамет и образование зиготы.
  3. Эмбриогенез — дробление зиготы и формирование зародыша.
  4. Постэмбриональный период — рост и развитие организма в послезародышевый период.

Онтогенез животных

Сравнение зародышей позвоночных на разных стадиях эмбрионального развития. Иллюстрация из работы

Эрнста Геккеля

, на которой демонстрируется теория

рекапитуляции

(повторения

филогенеза

в онтогенезе). Некоторые зародыши даны с искажениями, чтобы казаться более похожими на остальных. Тем не менее, зародыши обычно действительно представляются более сходными между собой, чем взрослые организмы, что было отмечено эмбриологами ещё до возникновения теории эволюции

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, как правило, выделяют следующие этапы: дробление, гаструляцию и 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 эмбрионального развития, который присутствует в онтогенезе всех многоклеточных животных и приводит к образованию зародыша, называемого бластулой (зародыш однослойный). При этом масса зародыша и его объём не меняются, то есть они остаются такими же, как у зиготы, а яйцо разделяется на все более мелкие клетки — бластомеры. После каждого деления дробления клетки зародыша становятся все более мелкими, то есть меняются ядерно-плазменные отношения: ядро остается таким же, а объём цитоплазмы уменьшается. Процесс протекает до тех пор, пока эти показатели не достигнут значений, характерных для соматических клеток. Тип дробления зависит от количества желтка и его расположения в яйце.

Если желтка мало и он равномерно распределен в цитоплазме (изолецитальные яйца: иглокожие, плоские черви, млекопитающие), то дробление протекает по типу полного равномерного: бластомеры одинаковы по размерам, дробится все яйцо.

Если желток распределен неравномерно (телолецитальные яйца: амфибии), то дробление протекает по типу полного неравномерного: бластомеры — разной величины, те, которые содержат желток — крупнее, яйцо дробится целиком.

При неполном дроблении желтка в яйцах настолько много, что борозды дробления не могут разделить его целиком. Дробление яйца, у которого дробится только сконцентрированная на анимальном полюсе «шапочка» цитоплазмы, где находится ядро зиготы, называется неполным дискоидальным (телолецитальные яйца: пресмыкающиеся, птицы).

При неполном поверхностном дроблении в глубине желтка происходят первые синхронные ядерные деления, не сопровождающиеся образованием межклеточных границ. Ядра, окруженные небольшим количеством цитоплазмы, равномерно распределяются в желтке. Когда их становится достаточно много, они мигрируют в цитоплазму, где затем после образования межклеточных границ возникает бластодерма (центролецитальные яйца: насекомые).

Гаструляция

Один из механизмов гаструляции — инвагинация (впячивание части стенки бластулы внутрь зародыша). 1 — бластула, 2 — гаструла

Гаструляция— гаструла формируется в результате инвагинации клеток. В ходе гаструляции клетки зародыша практически не делятся и не растут. Происходит активное передвижение клеточных масс (морфогенетические движения). В результате гаструляции формируются зародышевые листки (пласты клеток). Гаструляция приводит к образованию зародыша, называемого гаструлой. Типы гаструляции: инвагинация, иммиграция, эпиболия, деляминация.

Инвагинация

Наблюдается у животных с изолецитальным типом яиц(голотурия, ланцентник). Вегетативный полюс бластулы впячивается внутрь. В результате противоположные полюса бластодермы практически смыкаются, так что бластоцель либо исчезает, либо от него остаётся небольшая щель. В результате возникает двухслойный зародыш, наружной стенкой которого является первичная эктодерма, а внутренней-первичная энтодерма.Впячивание образует первичный кишечник-архентерон, или гастроцель.Отверстие, при помощи которого он сообщается с наружной средой. называется первичным ртом, или бластопором.

Иммиграция

Была описана Мечниковым И. И. у зародышей медуз. Отдельные клетки бластодермы мигрируют в бластоцель, и из них формируется внутренний слой. Возникает двухслойный зародыш. Его наружный слой-эктодерма, и внутренний-энтодерма окружают полость первичной кишки-гастроцель.

Эпиболия

Наблюдается у животных, имеющих телолецитальные яйца, богатые желтком(пресмыкающиеся, птицы). При этом способе гаструляции, мелкие клетки анимального полюса, размножаясь быстрее, обрастают и покрывают снаружи крупные, богатые желтком клетки вегетативного полюса, которые становятся внутренним слоем

Деламинация

Наблюдается у кишечнополостных. При деламинации бластомеры зародыша делятся параллельно его поверхности, образуя наружный и внутренний зародышевые листки. Этот тип образования гаструлы впервые был описан И. И. Мечниковым у кишечнополостных(сцифомедузы)

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.

Постэмбриональное развитие

Постэмбриональное развитие бывает прямым и непрямым.

  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, червей.

Постэмбриональное развитие сопровождается ростом.

Понятие и значение

Онтогенез — индивидуальное развитие разных организмов. Он представляет собой реализацию генетической информации, которая заложена родителями, ее усваивание на протяжении всей человеческой жизни.

Исследователи доказали, что помимо онтогенетического развития в психологии, на становление личности влияют и другие факторы:

  • окружающая среда;
  • условия, в которых растет, развивается ребенок;
  • наследственная предрасположенность;
  • внутренние характеристики, присущие каждому индивиду;
  • общественные нормы, их влияние на привычный образ жизни.

Каждый возраст человека имеет характерные особенности:

  1. До года малыши живут согласно основным инстинктам, которые преобладают в поведении.
  2. В течение трех лет ребенок начинает разграничивать для себя понятия «плохо» и «хорошо».
  3. В подростковом возрасте проявляются основные эмоции, происходит выражение самостоятельной психической характеристики.
  4. Высшие эмоции формируются после окончания процесса взросления.

Процесс взросления заканчивается у каждого человека по-разному.

Основные этапы индивидуального развития человека (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

План

  • 1. Основные этапы индивидуального развития человека (онтогенеза) 3
  • 2. Промежуточный мозг, его пределы, внешнее и внутреннее строение, функция. 3-й желудочек — полость промежуточного мозга. 7
  • 3. Анализаторы. Общая характеристика и строение 10
  • Список литературы

    : 14

1. Основные этапы индивидуального развития человека (онтогенеза)

Развитие организма человека. Индивидуальное развитие человека (онтогенез) начинается с момента оплодотворения, когда происходит слияние женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоид) половых клеток. Начальные этапы развития протекают в половых путях женщины, поэтому весь онтогенез принято делить на пренаталъный и постнатальный (от лат. natus — роды) периоды, т. е. дородовой и послеродовой.

В пренатальном (внутриутробном) периоде онтогенеза в свою очередь выделяют зародышевый (эмбриональный) и плодный (феталъный) периоды. Первый длится 2 месяца, второй — с 3-го по 9-й включительно (рис. 1).

В эмбриональном периоде происходит увеличение числа клеток, которые постепенно дифференцируются в зачатки всех типов тканей (гистогенез). В течение второго месяца внутриутробного развития образуются органы (органогенез); в основных чертах формируются части тела: голова, шея, туловище и конечности. С 3-го месяца начинается интенсивный рост и развитие тела плода, продолжающийся и после рождения ребенка.

С момента рождения начинается процесс самостоятельной жизни индивидуума и его адаптация к окружающей среде. Вновь приобретаемые признаки наслаиваются на переданные по наследству, в результате чего в организме происходят сложные преобразования. Физическое развитие индивидуума характеризуется весом, ростом и размерами отдельных частей тела (рис. 2).

Эти показатели в течение жизни изменяются неравномерно. Ускоренный рост наблюдается в период раннего детства (от 1 года до 3 лет), в возрасте от 5 до 7 лет и в период полового созревания (от 11−12 до 15—16 лет), при этом изменяются и основные пропорции тела. Параллельно с ростом наблюдаются возрастные изменения во всех органах и системах. Примерно к 20−25 годам рост человека прекращается и наступает относительно стабильный период существования — зрелый возраст. После 55—60 лет человек начинает постепенно стареть, и в ряде органов возникают склеротические изменения. Это в свою очередь вызывает снижение различных функций организма.

С момента рождения начинается процесс самостоятельной жизни индивидуума и его адаптация к окружающей среде. Вновь приобретаемые признаки наслаиваются на переданные по наследству, в результате чего в организме происходят сложные преобразования. Физическое развитие индивидуума характеризуется весом, ростом и размерами отдельных частей тела (рис. 2). Эти показатели в течение жизни изменяются неравномерно.

Ускоренный рост наблюдается в период раннего детства (от 1 года до 3 лет), в возрасте от 5 до 7 лет и в период полового созревания (от 11−12 до 15—16 лет), при этом изменяются и основные пропорции тела. Параллельно с ростом наблюдаются возрастные изменения во всех органах и системах. Примерно к 20−25 годам рост человека прекращается и наступает относительно стабильный период существования — зрелый возраст. После 55—60 лет человек начинает постепенно стареть, и в ряде органов возникают склеротические изменения. Это в свою очередь вызывает снижение различных функций организма.

В процессе развития и роста организма и формирования его нервной системы меняется характер и уровень потребностей человека. У новорожденного доминируют витальные потребности, связанные с осуществлением жизненно важных функций: питания, дыхания, сна и т. п. Постепенно формируются и интенсивно развиваются разнообразные физиологические потребности, связанные с перемещением в пространстве, с усвоением различных пищевых веществ, ростом и развитием, а также самостоятельным выполнением и произвольным регулированием физиологических функций. Сравнительно рано, уже на первом году жизни, начинают формироваться познавательные потребности, особенно в период раннего детства (1−3 года) и позднее на протяжении дошкольного и школьного периодов развития ребенка. Формирование социально-коммуникативных потребностей занимает довольно длительный период онтогенеза, включая зрелую жизнь индивидуума.

В период полового созревания в развитии личности субъекта доминируют социально-коммуникативные потребности. Вершиной в развитии личности являются творческие потребности, связанные с накоплением новых знаний и культурных ценностей. Начало формирования этих потребностей следует отнести к концу раннего детства и переходу к дошкольному периоду развития. Однако доминирующей мотивационной основой они могут стать позднее, когда личность человека уже сформирована, и наступает период зрелого существования.

2. Промежуточный мозг, его пределы, внешнее и внутреннее строение, функция. 3-й желудочек — полость промежуточного мозга.

Промежуточный мозг (diencephalon) располагается между конечным и средним мозгом. На основании мозга его граница спереди проходит по передней поверхности перекреста зрительных нервов, переднему краю заднего продырявленного вещества и зрительным трактам, а сзади — по краю ножек мозга. На дорсальной поверхности передней границей является терминальная полоска, отделяющая промежуточный мозг от конечного мозга, а задней границей — борозда, отделяющая промежуточный мозг от верхних холмиков среднего мозга. На сагиттальном срезе промежуточный мозг виден под мозолистым телом и сводом (рис. 3).

Внешнее строение:

Собственно таламус — овоидной формы образование, его медиальные поверхности ограничивают полость Ш желудочка, а верхняя — служит дном центральной части бокового желудочка.

Метаталамус — представлен латеральным и медиальным коленчатыми телами, которые ручками соединяются с верхними и нижними холмиками крыши среднего мозга, являясь одновременно с ними подкорковыми центрами зрения и слуха.

Эпиталамус — включает шишковидное тело (эпифиз) с прилегающими к нему образованиями — поводками, треугольниками поводков, спайкой поводков, эпиталамической спайкой.

Гипоталамус — нижние отделы промежуточного мозга. К нему относятся зрительный перекрест, зрительный тракт, серый бугор с воронкой и гипофизом, сосцевидные тела.

Дорсальный отдел промежуточного мозга представляет собой филогенетически более молодой таламический мозг, являющийся высшим подкорковым сенсорным центром, в котором переключаются практически все афферентные пути, несущие сенсорную информацию от органов тела и органов чувств. Вентральный отдел, гипоталамус, более старое в филогенетическом отношении образование, играет роль высшего центра регуляции вегетативных функций организма.

Таламический мозг в свою очередь подразделяется на парные образования — талaмус (зрительный бугор), метаталамус (заталамическая область), эпиталамус (надталамическая область) и субталамус (подталамическая область).

Межуточный, или промежуточный, мозг (diencephalon), может рассматриваться как оральный отдел мозгового ствола. Он находится между полушариями большого мозга. Основною массу его составляют зрительные бугры (thalami). Межуточный мозг также содержит зрительный перекрест, зрительный тракт, сосцевидные тела, серый бугор с воронкой и гипофизом, шишковидные тела.

Кроме того, к межуточному мозгу относятся его отделы, расположенные позади зрительных бугров, над зрительными буграми и под ними, составляющие соответственно забугорье (metathalamus), надбугорье (epithalamus) и подбугорье (hypothalamus). В состав надбугорья входит эпифиз, к подбугорью примыкает гипофиз. К межуточному мозгу относятся также зрительные нервы, хиазма и зрительные тракты — составные части зрительного анализ затора. Полостью межуточного мозга является третий мозговой желудочек — остаток полости первичного переднего мозгового пузыря, из которого в процессе онтогенеза формируется межуточный мозг.

Третий желудочек представляет собой расположенную в центре головного мозга узкую вертикальную щель. Через отверстия Монро он сообщается с боковыми желудочками, а через сильвиев водопровод — с четвертым желудочком мозга. Верхнюю стенку третьего желудочка составляют относящиеся к большому мозгу свод (fornix) и мозолистое тело (corpus callosum), а в задней ее части — образования надбугорья. Передняя стенка сформирована ножками свода, ограничивающими спереди межжелудочковые отверстия Монро (foramen interven-triculare), передней мозговой спайкой и конечной пластинкой. Боковые стенки третьего желудочка составляют медиальные поверхности зрительных бугров, соединенные друг с другом серой спайкой (adhesio interthalamica). Нижние части боковых поверхностей, и дно третьего желудочка состоят из образований, относящихся к гипоталамическому отделу межуточного мозга [https://referat.bookap.info, 15].

Границы. Вентрально: спереди — передняя поверхность зрительного перекреста, сзади — передний край заднего продырявленного вещества. Дорсально: спереди — терминальная полоска отделяет таламус от производных конечного мозга (от внутренней капсулы), сзади — передний край верхних холмиков.

3. Анализаторы. Общая характеристика и строение

Сенсорная (чувствительная) информация играет очень важную роль в жизнедеятельности человека. Она поступает в нервную систему различными путями. Через кожный покров и от органов чувств идет поток внешней (экстероцептивной) информации, сигнализирующий о состоянии внешней среды. От внутренних органов идут потоки информации, касающиеся состояния внутренней среды организма; это — интероцептивная чувствительность. Важное место в этих потоках сенсорной информации занимает проприоцептивная чувствительность, связанная с состоянием исполнительных органов — мышц и суставов. Проприоцептивная чувствительность составляет важное звено обратной связи нервной системы с исполнительными органами, посредством которой осуществляется коррекция двигательных реакций организма в зависимости от достигнутого результата.

В передаче и анализе сенсорной информации принимают участие многие нервные структуры. Совокупность всех нервных образований ЦНС и ПНС, осуществляющих восприятие и анализ сенсорной информации, исходящей из внешней и внутренней сред организма, И. П. Павлов назвал анализаторами.

Анализаторы имеют общий план строения (рис. 4). В каждом из них выделяют три отдела, перечисленные ниже.

Рис. 4. Общий план строения анализатора.

* Рецепторный отдел, ответственный за опознание специфических раздражителей и преобразование их воздействия в нервное возбуждение. Различают экстерорецепторы (экстероцепторы), воспринимающие раздражения из внешней среды, проприорецепторы (проприоцепторы), воспринимающие раздражения, возникающие в мышцах и суставах, и интерорецепторы (интероцепторы), воспринимающие раздражения от внутренних органов и сосудов.

* Проводниковый отдел, обеспечивающий многоэтапную передачу нервного возбуждения по соответствующим нервам и трактам через ряд ядерных (подкорковых) нервных центров. Проводниковый отдел любого анализатора представлен не только различными ядрами ствола мозга и таламуса и их проекциями к соответствующим областям коры мозга, но и такими образованиями, как ретикулярная формация, структуры лимбической системы, мозжечок, которые принимают непосредственное участие в обработке сенсорной информации.

По мере передачи сенсорной информации от одного нервного центра к другому осуществляется ее последовательный анализ, в результате чего в организме возникает ощущение, или чувствование.

* Корковый отдел (корковый конец анализатора), находящийся в коре мозга. Каждый анализатор имеет свою преимущественную локализацию в коре мозга. Так, корковое ядро двигательного анализатора расположено в лобной доле, зрительного — в затылочной доле и т. д. В коре происходит анализ полученных раздражений с учетом субъективного переживания воспринимаемой сенсорной информации, т. е. формируется осознанное ощущение и происходит его восприятие.

Таким образом, чувствование, а вместе с ним и восприятие ощущения, представляют собой сложные многоэтапные процессы, при реализации которых имеет место функциональное объединение (интеграция) различных структур мозга. На уровне рецепторов происходит опознание раздражений (рецепция), поступающих из внешней среды и внутренней среды организма. По мере проведения сенсорной информации в нервной системе через ряд промежуточных ядерных центров идет ее анализ и перераспределение между различными отделами мозга, т. е. осуществляется само чувствование. Однако ощущение как форма субъективного переживания воспринимаемой сенсорной информации возникает лишь на уровне коры мозга.

Восприятие ощущения как психический процесс субъективного отражения действительности включает не только опознание различных раздражителей и субъективное переживание их воздействий, но и соотнесение их с памятью, эмоциями и другими показателями интегративной деятельности мозга. Однако эта сфера лежит уже за пределами анатомических знаний.

Сенсорная информация от туловища и конечностей по чувствительным волокнам спинномозговых нервов поступает к спинному мозгу, от которого по восходящим путям направляется в головной мозг. При этом восходящие проекционные связи спинного мозга с головным начинаются либо вне спинного мозга от нейронов спинномозговых узлов, либо от нейронов, расположенных в задних столбах спинного мозга. Сенсорная информация от органов головы и частично шеи поступает непосредственно в головной мозг по чувствительным волокнам черепных нервов; при этом восходящие проекционные волокна начинаются в их сенсорных ядрах.

Общей особенностью сенсорных путей является многоэтапная передача возбуждения через различные ядерные центры, в которых происходит последовательный анализ информации. В стволе мозга сенсорные проводящие пути располагаются в его покрышке и, направляясь к коре мозга, обязательно проходят через промежуточный мозг, через его зрительные бугры (таламусы), в ядрах которых залегают подкорковые центры всех видов чувствительности, кроме слуховой. В них происходит переключение сенсорных путей; при этом сенсорная информация проходит частичную обработку (анализ и синтез) перед тем, как будет направлена к коре больших полушарий.

Среди сенсорных путей различают: пути протопатической чувствительности (наиболее древней и связанной с передачей сенсорной информации через ядра ретикулярной формации); пути глубокой чувствительности, связанной с передачей проприоцептивной и интероцептивной сенсорной информации; пути поверхностной, или эпикритической, чувствительности, связанной с проведением нервных импульсов, вызванных воздействием осязательного, болевого, температурного раздражителей.

1. Анатомия человека: Учебник в 2-х томах / Под ред. М. Р. Сапина.

2. Анатомия нервной системы: Учебное пособие для студентов/ В. И. Козлов, Т. А. Цехмистренко. — М.: Мир: ООО «Издательство ACT», 2004. — 206, с: ил.

3. Мозг, разум и поведение. Блум Ф. И и др., М.: «Мир», 1988.

4. Функциональная анатомия сенсорных систем. Иваничев Г. А., Казань, 1997.

Показать весь текст Заполнить форму текущей работой

Пренатальный период развития

В пренатальном, или внутриутробном, периоде онтогенеза, в свою очередь, выделяют зародышевый (эмбриональный) и плодный периоды. Первый период длится 2 месяца, второй – с 3-го по 9-й. В эмбриональный период происходит накопление клеточного материала, который постепенно дифференцируется в зачатки всех типов тканей. В течение 2-го месяца внутриутробного развития образуются органы и в основных чертах формируются части тела – голова, туловище и конечности. На 5-й неделе развития начинает биться сердце. С 3-го месяца происходит интенсивный рост всех отделов и частей тела плода, продолжающийся и после рождения ребенка.

Предзиготный период

Предзиготный период развития связан с образованием гамет (гаметогенез). Образование яйцеклеток начинается у женщин еще до их рождения и завершается для каждой данной яйцеклетки только после ее оплодотворения. К моменту рождения плод женского пола в яичниках содержит около двух миллионов ооцитов первого порядка (это еще диплоидные клетки), и только 350 — 450 из них достигнут стадии ооцитов второго порядка (гаплоидные клетки), превращаясь в яйцеклетки (по одной в течение одного менструального цикла). В отличие от женщин половые клетки в семенниках (яичках) у мужчин начинают образовываться только с началом периода полового созревания. Длительность периода образования сперматозоида составляет примерно 70 суток; на один грамм веса яичка количество сперматозоидов составляет около 100 миллионов в сутки.

Оплодотворением называют процесс слияния яйцеклетки и сперматозоида, приводящий к образованию зиготы. Оплодотворение яйцеклетки происходит в начальном участке маточной трубы, куда проникают лишь около ста сперматозоидов. Способность сперматозоидов к оплодотворению в женских половых путях сохраняется на протяжении двух суток. Сперматозоид имеет в головке акросому, которая содержит фермент для растворения оболочки яйцеклетки. При сближении сперматозоида и яйцеклетки акросома разрывается, и освободившиеся ферменты растворяют оболочку женской гаметы. Сперматозоид проникает внутрь яйцеклетки, после чего она покрывается плотной оболочкой, препятствующей проникновению других мужских гамет. В результате оплодотворения восстанавливается диплоидный набор хромосом. Образовавшийся одноклеточный зародыш — зигота. В ней в течение суток происходят сложные перемещения отдельных участков цитоплазмы и ее органелл.

Внутриутробный период развития человека продолжается 280 суток и делится на:

  • начальный период (первая неделя после оплодотворения, в течение которой происходит дробление зиготы, образование бластулы и ее имплантация в стенку матки);
  • эмбриональный период (первые два месяца), когда происходит начальное развитие зародыша (эмбриона) и когда совершается основная закладка тканей и органов;
  • плодный период (3 -9 месяцы), когда продолжается рост частей, образовавшихся в эмбриональной стадии и дальнейшее формирование органов и систем. С третьего месяца зародыш человека носит название плод.

Этапы онтогенеза животных

Онтогенез – это процесс изменения количественных и качественных характеристик, которые происходят в организме в результате взаимодействия генотипа индивида с условиями окружающей среды.

И хотя развитие личности в онтогенезе представляет целостный процесс, в нем условно выделяют этапы, характеризующие морфологические и поведенческие особенности, свойственные живым организмам.

Различают следующие этапы онтогенеза, свойственные позвоночным животным:

  1. Дорепродуктивный. Органы тела проходят стадии роста и развития.
  2. Репродуктивный. Все системы организма развиты, функционируют стабильно.
  3. Пострепродуктивный. Функциональность органов снижается.

Развитие психики в онтогенезе человека происходит с рождения, следуя через стадии юношества, зрелости и старения.

Сравнительная характеристика эмбриогенеза человека и животных

В эмбриогенезе человека можно выделить как черты, сближающие его с животными — представителями различных уровней организации, так и специфические особенности.

1. Яйцеклетка изолецитальная, маленького размера. В этом проявляется сходство с низшими хордовыми(ланцетник). Однако это сходство лишь поверхностное, так как желток вторично утрачен в связи с внутриутробным развитием.

2. Дробление оплодотворенной яйцеклетки полное и неравномерное, с резко выраженными процессами обрастания. В этом проявляется сходство с развитием амфибий (эпиболия).

3. В ходе развития выделяются как зародышевые органы, так и вне-зародышевые (желточный мешок, амнион, серозная оболочка, аллантоис). В этом сходство с представителями амниот. Наиболее интересной особенностью является развитие желточного мешка, по такому же плану и с таким же составом стенок, как и, например, у птиц! Это — очень наглядный пример рекапитуляции в развитии: природа не изобретает ничего лишнего, а использует тот способ развития, который уже был пройден предковыми формами. При этом, сохраняется часть функций желточного мешка (кроветворение).

4. Образование нового (временного) органа — плаценты, как у всех плацентарных млекопитающих.

5. Образование амниона (шизоцельный способ, т. е. путем раздвигания клеток эктодермы) у человекаимеет сходство с процессом у насекомоядных и приматов. У других млекопитающих он образуется путемвозникновения и слияния амниоти-ческих складок.

6. Тип плаценты — гемохориальная, как у приматов.

Постнатальный период развития

С момента рождения начинается процесс самостоятельной жизни индивидуума и его приспособления к окружающей среде. Вновь приобретаемые признаки наслаиваются на переданные по наследству, в результате чего в организме происходят сложные преобразования.

Показатели длины и массы тела в течение жизни изменяются неравномерно. В 1-й год после рождения наблюдается наибольший прирост длины и массы тела – соответственно на 21–25 см и 5–6 кг. Ускоренный рост тела происходит в период раннего детства (от 1 года до 3 лет), в возрасте от 5 до 7 лет и в период полового созревания (от 10–11 до 15–16 лет). Девочки вступают в период полового созревания на 1–1,5 года раньше, чем мальчики. В подростковом возрасте прибавка длины тела составляет в среднем 5,8 см в год у мальчиков и 5 см в год у девочек. Наибольшее ускорение роста у девочек отмечается от 10 до 13 лет, а у мальчиков – в 13–16 лет. Максимальная годичная прибавка массы тела наблюдается, как правило, в 13 лет у девочек и в 15 лет у мальчиков. Масса тела возрастает до 20–25 лет и затем сохраняется на относительно постоянном уровне до 40–46 лет.

Постэмбриональное развитие животных

Постэмбриональное развитие начинается с рождения организма (для плацентарных и других живородящих организмов) или выхода из яйцевых оболочек.

Различают два типа постэмбрионального развития — прямой и непрямой (развитие с метаморфозом, или превращением).

При прямом развитии из тела матери (или яйцевых оболочек) выходит организм небольших размеров, в котором заложены все основные органы, свойственные взрослому животному. Так развиваются птицы, пресмыкающиеся, млекопитающие. Постэмбриональное развитие этих организмов по существу представляет собой рост, половое созревание, старение и смерть.

Развитие с метаморфозом сопровождается наличием нескольких стадий развития, при этом рожденный организм отличается от взрослого, иногда очень сильно. При развитии с метаморфозом различают две разновидности: развитие с полным метаморфозом и развитие с неполным метаморфозом. Развитие с метаморфозом характерно для амфибий (земноводных), членистоногих (особенно для насекомых) и других животных.

Развитие с полным метаморфозом характеризуется тем, что появившийся в результате эмбрионального развития организм сильно отличается от взрослой формы (так называемая личинка). Эта личинка проходит ряд стадий, в результате чего появляется взрослая особь.

Рассмотрим некоторые примеры развития организмов с полным метаморфозом. Ярким примером такого развития является развитие земноводных. Из яйца (оплодотворенной икринки) появляется личинка — головастик. По многим чертам строения головастик напоминает рыб: у него имеются жаберные щели, жабры, боковая линия, двухкамерное сердце, один круг кровообращения и рыбообразная форма тела. В процессе развития происходит метаморфоз (превращение), состоящий в том, что хвост головастика рассасывается, появляются передние и задние конечности, исчезает боковая линия, жабры, жаберные щели, появляются легкие и второй круг кровообращения. В результате данного метаморфоза формируется маленькая лягушка, которая отличается от взрослой только размерами и неспособностью к размножению. При дальнейшем развитии этот организм растет, достигает половой зрелости, становится взрослой особью, развитие которой завершается смертью.

Другим примером развития с полным метаморфозом является развитие насекомых, например бабочки-белянки. Из яйца появляется личинка в форме гусеницы. Это организм червеобразной формы, который усиленно питается, растет, претерпевает несколько линек. По достижении определенного размера гусеница превращается в куколку, которая находится в коконе. Куколка не питается, а все превращение осуществляется за счет тех питательных веществ, которые накопила гусеница. После завершения всех превращений куколка становится половозрелой особью, которая приступает к размножению, откладывает яйца, и цикл развития повторяется.

Для некоторых организмов характерно постэмбриональное развитие с неполным превращением. В этом случае из яйца появляется организм, внешне похожий на взрослый, но у него не развиты некоторые жизненно важные органы. Примером таких организмов является саранча. Из яиц саранчи появляются маленькие насекомые, которые отличаются от взрослых особей неспособностью к полету из-за того, что у них не развиты крылья. Эти насекомые называются «пешая саранча». «Пешая саранча» усиленно питается, претерпевает несколько линек, у нее развиваются крылья, и она превращается во взрослую особь. Как следует из описания, у таких организмов отсутствует стадия куколки.

Следует отметить, что у животных рост организма (одна из составных частей развития) ограничен определенным отрезком времени — животные растут только до достижения половой зрелости.

См. также

  • Морфогенез
  • Онтогенез человека
  • Постэмбриональное развитие
  • Филогенез

Развитие половых клеток

Сперматозоиды развиваются в семенниках, яйцеклетки — в яичниках. Созревшие клетки несут одинаковый гаплоидных набор хромосом.

В результате сперматогенеза и овогенеза образуются равноценные генетически клетки. Сперматозоид вносит в яйцеклетку свой хромосомный набор и активизирует ее развитие. Яйцеклетка берет на себя функцию развития зародыша.

Стадии сперматогенеза

Сперматогенез – развитие сперматозоидов.

  1. Стадия размножения
    Первичные половые клетки многократно делятся митозом (2n 2c).
  2. Стадия роста
    Происходит после удвоения хромосом (2n 4c).
    Выражена очень слабо.
  3. Стадия созревания
    Происходит мейоз.
    Остаются гаплоидные клетки (1n 1c).
  4. Период формирования
    Формируются жгутик, внешний вид и др.

Овогенез (оогенез)

  1. Аналогично сперматогенезу
  2. Очень продолжительна. Накапливаются питательные вещества, объем увеличивается в сотни, тысячи раз.
  3. При каждом делении все питательные вещества концентрируются в одной единственной клетке.

ovogenesis.jpg

В яйцеклетке конденсируется максимальное количество желтка для развития будущего зародыша. Это достигается путем утраты генетически равноценных хромосомных наборов, входящих в состав направительных телец.

Взаимосвязи онтогенеза и филогенеза

Филогенез следует рассматривать в единстве и взаимообу­словленности с онтогенезом. Для выяснения филогенеза исполь­зуют данные сравнительной морфологии, сравнительной эмбрио­логии, палеонтологии и других наук. Филогенез происходит путём наследственно обусловленных изменений организма в ходе онтогенеза. Онтогенез, изменяясь в ходе филогенеза, в той или иной мере рекапитулирует (повторяет, отражает) на ранних своих этапах последовательность филогенеза.

В процессе эво­люции развитие сопровождалось усложнением организации и приспособлением организмов к окружающей их среде. В целом это является отражением биологического прогресса.

Особенности развития человека

Онтогенез человека – это непрерывный поступательный процесс, идущий от слияния половых гамет до смерти. Количество клеток увеличивается в результате размножения с одной до 30-40 трлн.

С рождения и до смерти в теле человека происходят и качественные изменения клеточного состава. Физически индивид формируется к 20-25 годам. Формирование личности в онтогенезе завершается к 16-21 году.

Выделяют следующие основные этапы онтогенеза человека:

  • предзародышевый (проэмбриональный);
  • зародышевый (эмбриональный);
  • послезародышевый (постэмбриональный или внеутробный).

Проэмбриональный период заключается в продукции половых клеток (гамет) и их слиянии (оплодотворении яйцеклетки).

Особенности онтогенеза человека:

  • эмбриональный период укорочен;
  • завершается эмбриогенез на стадии внедрения зародыша в стенку матки.

Внедрение в матку идет в стадию бластоцисты, когда зародыш внешне – это пузырек, состоящий из нескольких сотен клеток. Оболочка плодного яйца при имплантации зародыша растворяется, и все дальнейшие процессы развития происходят под защитой материнского организма.

Без участия материнского организма в плодном яйце человека протекает только период дробления на этапе формирования бластоцисты.

Принято выделять периоды онтогенеза человека:

  • дородовый (пренатальный);
  • послеродовый (постнатальный).

Продолжительность внутриутробного развития зависит от индивидуальных особенностей протекания беременности, в среднем длится 38-42 недели. Длительность послеродового периода зависит от наследственных факторов и условий окружающей среды.

Акселерация и причины ее возникновения

Про акселерацию ученые заговорили в конце ХХ века. Это аномальное ускорение развития и роста детей, которое проявляется в экономически преуспевающих странах. В результате акселерации изменились средние показатели роста человека. За последние несколько десятков лет человек вырос на 10–15 сантиметров. Также изменился период роста человека, раньше дети продолжали расти до 23–25 лет. Сегодня рост прекращается в среднем в 19 лет у парней и в 17 лет у девушек.

В результате акселерации ускорился период прорезывания зубов (молочных и постоянных), половое созревание и психическое развитие.

Ученые утверждают, что акселерация вызвана множеством причин. Такими как:

  • качественное питание и комфортные условия проживания. Современный человек следит за чистотой продуктов, склонен анализировать состав на упаковке, не ест просроченную еду и пьет чистую воду. В экономически развитых странах люди живут в теплых светлых домах или квартирах, им не нужно защищаться от сильного ветра и хищника. Они меньше двигаются, ведут оседлый образ жизни.
  • солнечная активность и изменение биохимической среды на планете (на молекулярном уровне);
  • радиоактивное и другие виды излучения.

Литература

  • Gould, S.J. (1977). Ontogeny and Phylogeny. Cambridge, Massachusetts: The Belknap Press of Harvard University Press.
  • О.-Я.Л.Бекиш. Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — 520 с.

Особенности развития высших растений

К высшим растениям относятся отделы Моховидные, Папоротниковидные, Голосеменные, Покрытосеменные и ряд других отделов, рассматриваемых в курсе ботаники.

Общие понятия теории развития растений

Особенностью развития растений является четкое чередование полового и бесполого поколений. Это требует понимания и усвоения некоторых общих понятий.

1. Спорофит — растительный организм, который продуцирует споры, поэтому считается бесполым поколением. Клетки тела спорофита содержат диплоидный набор хромосом (2n), поэтому спорофит в большей степени приспособлен к изменениям в окружающей среде, чем гаметофит. На спорофите, в особых органах — спорангиях, образуются споры. Споры — это особые клетки, обладающие гаплоидным набором хромосом (n), из которых развивается гаметофит. Споры у высших растений это не только и не столько способ к перенесению неблагоприятных условий среды, сколько способ бесполого размножения. Споры имеют гаплоидный набор хромосом потому, что их образованию предшествует мейоз (редукционное деление). Споры по своему характеру могут быть либо равноценными (из них развиваются физиологически равноценные особи растений), либо неравноценными. Из физиологически неравноценных спор вырастают мужские или женские гаметофиты, называемые заростками.

Следует помнить, что спорофит развивается из зиготы, поэтому все клетки его тела (кроме спор) являются диплоидными.

2. Гаметофит — растительный организм, на котором образуются половые клетки (гаметы). Он развивается из споры, поэтому все клетки его тела имеют гаплоидный (n) набор хромосом, за счет чего при образовании гамет (гаметогенезе) не происходит мейоза. Гаметофит обладает высоким консерватизмом наследственности из-за гаплоидности клеток, поэтому менее приспособлен к изменениям условий среды.

Различают три типа гаметофитов.

1. Двуполый гаметофит, на котором формируются и антеридии, и архегонии. Антеридии — мужские половые органы, в них образуются сперматозоиды. Архегонии — женские половые органы, в них образуются яйцеклетки. Двуполый гаметофит является гермафродитным (и возникает из физиологически равноценных спор.

2. Мужской гаметофит (мужской заросток) продуцирует только сперматозоиды. Этот гаметофит может быть многоклеточным растительным организмом, у которого формируются антеридии. Такой мужской заросток способен к автономному существованию и характерен для всех высших растений, кроме семенных. У голосеменных и покрытосеменных растений мужской заросток сильно редуцирован и состоит из трех или четырех клеток, которые в виде пыльцы переносятся от одного растения к другому (например, у покрытосеменных растений мужской заросток в конечном счете состоит из вегетативной клетки и двух спермиев).

3. Женский гаметофит (женский заросток) продуцирует яйцеклетки. Различают многоклеточные женские заростки, живущие автономно; у них имеются архегонии, где образуются яйцеклетки. Такие гаметофиты характерны для папоротников, хвощей, плаунов. Существуют и женские гаметофиты, являющиеся многоклеточными, но число клеток, их образующих, невелико. Эти гаметофиты ведут паразитический образ жизни на спорофитах. Такие гаметофиты характерны для семенных растений. Наибольшая редукция (уменьшение) гаметофита характерна для покрытосеменных растений (гаметофит образован 7-8 клетками, архегониев не образуется, в состав этих клеток входит и яйцеклетка).

Общая характеристика цикла развития растений отдела Моховидные

Развитие растений отдела Моховидные рассмотрим на примере кукушкина льна. Взрослое растение является гаметофитом. Оно развивается из споры, достигает высоты 20 см и состоит из стебля, листьев и ризоидов (корнеподобных образований). Моховидные не имеют настоящих органов, характерных для высших растений. На вершине стебля формируются репродуктивные органы. Мхи — двуполые организмы, поэтому у одних растений имеются архегонии, а у других — антеридии.

В период влажной погоды (роса, дожди) сперматозоиды из антеридиев попадают в капельножидкую воду, достигают архегониев, находят яйцеклетку и сливаются с ней. В результате оплодотворения образуется зигота. Зигота прорастает в архегонии и превращается в спорофит.

Спорофит у мхов представляет собой стебелек (спорофор), заканчивающийся коробочкой (спорангием) с закрытой крышечкой. В спорангии в спорогенной ткани формируются гаплоидные споры за счет мейоза. Когда споры созревают, крышечка отделяется от коробочки и споры через возникшие отверстия попадают в окружающую среду и под действием ветра рассеиваются в ней. Из споры в дальнейшем развивается взрослое растение — спорофит (цикл развития замыкается).

Мхи являются равноспоровыми растениями, так как образуют физиологически и морфологически равноценные споры. Важно отметить, что у Моховидных доминирующим (господствующим) поколением является гаметофит (гаплоидный организм), а спорофит — паразитом на гаметофите. Поэтому диплоидный спорофит не может оказывать существенного влияния на адаптацию организма к условиям среды. Это является причиной того, что мхи стали «слепой» ветвью эволюции в растительном мире. Мхи не дали более высокоорганизованных, чем сами, форм растений: из первичных Моховидных возникли организмы того же уровня (т.е. Моховидные оказались не способными к ароморфозам).

Биолого-экологическая роль Моховидных состоит в том, что они являются звеном в цепях питания (как продуценты), обогащают атмосферу молекулярным кислородом. Они участвуют в почвообразовательном процессе, торфообразовании. Из торфа в соответствующих условиях впоследствии возможно образование бурых и других углей.

Общая характеристика развития растений отдела Папоротниковидные

Особенности развития растений отдела Папоротниковидные рассмотрим на примере папоротника-орляка.

Взрослое растение этого вида является спорофитом и состоит из укороченного стебля, большого числа листьев и корней. Имеет корневище. В период созревания на нижней поверхности листа формируются сорусы — коричневые мешковидные образования, в которых располагаются спорангии. В каждом сорусе содержится несколько спорангиев. Сорус покрыт внешней оболочкой — интрузием. В спорангиях формируются гаплоидные споры. При созревании спор интрузии раскрываются одновременно с раскрытием спорангиев и за счет разрыва кольца спорангия споры рассеиваются в окружающей среде.

Папоротники — равноспоровые растения (они образуют морфологически и физиологически равноценные споры).

Споры прорастают, формируя двуполый заросток — гаметофит. Это свободно живущее растение, имеющее вид листовой пластинки с одноклеточными ризоидами. При созревании на нижней поверхности заростка, ближе к ризоидам, формируются антеридии, а ближе к точке роста — архегонии. После созревания гамет при наличии капельножидкой воды сперматозоиды достигают архегония, подходят к яйцеклеткам, сливаются с ними и возникает зигота.

Зигота в архегонии прорастает, дает первый корень, ножку, стебель и лист. Далее развивается взрослый спорофит.

Папоротниковидные — это «ископаемые» растения, так как они сохранились с глубокой древности. Как правило, это травянистые формы и только в тропических лесах произрастают древовидные формы, по внешнему виду напоминающие пальмы. Растут папоротники под пологом леса. В настоящее время они находятся в состоянии биологического регресса (новых видов практически не образуется, распространение их по поверхности Земли ограничено).

Биолого-экологическая роль Папоротниковидных такая же, как и у других растений. Человек использует папоротники в качестве пищи, для изготовления лекарств, они имеют также эстетическое значение.

Общая характеристика развития растений отдела Покрытосеменные

Покрытосеменные являются наиболее высокоорганизованными растениями на Земле. Они размножаются семенами (как и голосеменные растения), но в отличие от них семена покрытосеменных дополнительно защищены покровами плода.

У покрытосеменных доминирующим поколением является спорофит, т. е. взрослое растение продуцирует споры. Органом семенного размножения является цветок — видоизмененный побег, приспособленный к реализации размножения. Из цветка формируются плоды, содержащие семена. Из семян развивается взрослое растение — спорофит.

На спорофите образуются цветы, которые могут быть обоеполыми или раздельнополыми — мужскими и женскими. Раздельнополые цветы могут находиться на одном растении (такие растения называют однодомными), на разных растениях (мужских или женских) — эти растения называют двудомными. Существуют и трехдомные растения — у них есть мужские, женские растения и организмы, у которых одновременно имеются и женские и мужские цветы.

Главным элементом мужского цветка является андроцей — совокупность тычинок (обозначается А). Андроцей может входить и в состав обоеполого цветка. Тычинка — видоизмененный лист, приспособленный к спороношению.

Типичная тычинка образована пыльником и тычиночной нитью. Иногда тычиночная нить отсутствует. Наблюдаются случаи редукции пыльника, в этом случае возникает бесплодная тычинка — стаминодий.

Главная часть тычинки — пыльник, который является микроспорангием — в нем образуются микроспоры (мужские споры). Образование микроспор сопровождается мейозом.

Спора представляет собой пыльцу, являющуюся клеткой, покрытой двумя оболочками — экзиной (наружной) и интиной (внутренней). Между экзиной и интиной находятся воздушные полости, что имеет большое значение для ветроопыляемых растений. Пыльца у насекомоопыляемых растений имеет меньшие воздушные полости.

Микроспоры прорастают в пыльниках и превращаются в мужской заросток. Он состоит из вегетативной и генеративной клеток. Следовательно, прорастание споры состоит в делении ее на две клетки (наиболее типичный случай). Генеративная клетка делится и образует два спермия, образование которых происходит или в пыльниках, или на рыльце пестика при прорастании пыльцы (у разных покрытосеменных по-разному). Следовательно, мужской заросток состоит или из двух, или из трех клеток.

Пыльца либо с помощью ветра, либо с помощью насекомых попадает на геницей — на рыльце пестика (этот процесс называют опылением).

Главным элементом женского цветка является геницей — совокупность пестиков, образованных из одного или нескольких плодолистиков.

Плодолистик — видоизмененный лист, приспособленный для продуцирования макроспор, семян и плодов.

Геницей может входить как в состав женского, так и в состав обоеполого цветка. Он образован одним или несколькими пестиками. Пестик состоит из рыльца, столбика и завязи. Иногда столбик отсутствует, и рыльца называются сидячими.

Завязь содержит одну или несколько семяпочек. Семяпочка имеет покровы (интегументы), защищающие тело семяпочки (нуцеллуса). У семяпочки есть вход — макропиле. На стороне, противоположной микропиле, возникает бугорок, на котором образуется споро-генная ткань, дающая начало макроспоре. Макроспора образуется в результате мейоза, при этом из одной исходной клетки образуется одна макроспора (для большинства случаев). Вспомните, что при микроспорогенезе из одной исходной клетки образовывалось четыре микроспоры.

Макроспора в семяпочке прорастает в женский заросток (женский гаметофит). Он образуется в результате трех последовательных делений, в результате которых образуется восемь клеток. Ядра двух клеток сливаются (для большинства случаев), и возникает вторичная клетка зародышевого мешка, имеющая диплоидный набор хромосом. На этом формирование женского гаметофита завершается, и он представляет собой совокупность семи клеток (или восьми, если слияния ядер не произошло; оно произойдет позднее).

Клетки женского заростка распределяются так: ближе к микропиле находится крупная клетка — яйцеклетка, окруженная двумя сопутствующими клетками (синергидами); напротив яйцеклетки и клеток-синергид находятся три клетки-антиподы, а в центре располагается или уже возникшая вторичная клетка зародышевого мешка, или две клетки, из которых она возникнет при двойном оплодотворении.

Для дальнейшего развития необходимо опыление и прорастание пыльцы. Опыление — попадание пыльцы на рыльце пестика. Различают ветроопыление и насекомоопыление. Прорастание пыльцы начинается после опыления.

Пыльца, попав на рыльце пестика, под действием жидкости, выделяемой рыльцем пестика, прорастает, т. е. ее оболочка вытягивается, образует трубку, которая растет и достигает микропиле. Спермии скатываются в нижнюю часть пыльцевой трубки, последняя разрывается. Спермии проникают в женский гаметофит. Один из них сливается с яйцеклеткой, и происходит собственно оплодотворение. Второй спермий сливается с вторичной клеткой зародышевого мешка (или происходит одновременное слияние спермия и двух центральных ядер). В результате вышеописанного в заростке возникает зигота (диплоидная клетка, дающая начало новому организму) и триплоидная клетка зародышевого мешка, дающая начало эндосперму. Процесс слияния двух спермиев с яйцеклеткой и вторичной клеткой зародышевого мешка называется двойным оплодотворением.

Из зиготы развивается зародыш, а из оплодотворенной вторичной клетки зародышевого мешка — эндосперм и семядоли, совокупность которых составляет семя. Итак, семя состоит из зародыша, эндосперма, семядолей (одной или двух) и покровов. Семя находится внутри плода, что обеспечивает ему дополнительную защиту от вредных воздействий окружающей среды. Из семени развивается спорофит, т. е. цикл развития завершается. Как следует из описания, у покрытосеменных растений доминирующим поколением является спорофит, а редукция гаметофита достигает максимальной степени. Это сделало процесс размножения данных растений независимым от капельножидкой воды во внешней среде и позволило растениям отдела Покрытосеменные занять большое число экологических ниш.

Биологическая роль двойного оплодотворения состоит в следующем:

1) за счет двойного оплодотворения повышается сопротивляемость организма к отрицательным воздействиям окружающей среды, так как признаки двух родителей получают не только зародыш, но и эндосперм;

2) двойное оплодотворение способствует максимальной экономии биологического материала (ресурсов организма), так как в случае отсутствия двойного оплодотворения развитие плода, семени и зародыша становится невозможным.

Велика биолого-экологическая роль растений отдела Покрытосеменные. Эти растения находятся в состоянии биологического прогресса, поэтому они занимают большое место на поверхности Земли и продуцируют много органических веществ и молекулярного кислорода, необходимых для других организмов.

Для человека Покрытосеменные являются источником сырья для пищевой и других видов промышленности. Эти растения дают человеку и стол, и кров, обеспечивают его эстетические потребности.

Пренатальный онтогенез человека

Дородовый онтогенез и его периоды:

  • зародышевый (первые 8 недель);
  • плодный (с 9 недели до рождения).

На зародышевой стадии развития особь не имеет сходства с взрослым человеком. В этот период идет накопление клеточного материала и дифференциация тканей. Генетические основы онтогенеза зародышевого периода хранятся в ДНК хромосом и реализуются при определенных благоприятных условиях окружающей среды.

На плодной стадии эмбрион приобретает сходство с человеком. У него уже сформированы голова, туловище, конечности и происходит формирование отдельных органов.

С 16 недели плод не меняется внешне, что затрудняет определение срока беременности по УЗИ, а растет в длину и прибавляет в весе.

Критические периоды онтогенеза человека

Полноценная реализация генетической программы зависит не только от качества генетического материала, доставшегося эмбриону от родительских организмов, но и от условий роста и созревания.

В пренатальном периоде выделяются два критических периода, когда неблагоприятные (тератогенные) изменения окружающей среды вызывают наиболее разрушительные патологии:

  1. Имплантация зародыша в стенку матки. Происходит в конце 1- начале 2 недели.
  2. Формирование плаценты. Длится в промежутке 3-8 недель.

По статистике на стадии имплантации зародыша гибнет 50-70% оплодотворенных яйцеклеток. Если тератогенные факторы воздействуют на эмбрион при формировании плаценты, то возникают патологии развития.

А так как органы закладываются не одновременно, а последовательно, то действие тератогенных факторов в разные сроки формирования плаценты приводит к поражению различных органов:

  • 3 неделя – поражается сердце, центральная нервная система;
  • 4-5 недели – сердце, глаза, руки, ноги;
  • 6 неделя – ухо, зубы;
  • 7-8 – небо, ухо, наружные половые органы.

Действие тератогенных факторов приводит к таким врожденным порокам психического развития, как синдром Дауна. Возможно развитие физических аномалий – заячьей губы, волчьей пасти, пороков сердца.

Неблагоприятные факторы представляют опасность для выживания плода в течение всего срока внутриутробного развития.  Закладка системы жизнеобеспечения, формирование головного мозга наиболее уязвимы на 20-36 неделях беременности.

Особенности развития и роста организма человека

Все возрастные периоды онтогенеза человека имеют свои особенности развития организма. К примеру, для эмбрионального (пренатального) ключевую роль играет образ жизни матери, ее психологическое состояние, питание и наличие вредных привычек.

Научно доказано отрицательное влияние никотина на формирование плода, а в комплексе с другими вредными привычками, в частности, употреблением алкоголя, подобный образ жизни и вовсе может привести к развитию мутаций, несовместимых с жизнью.

Мы не будем детально рассматривать каждый возрастной период и его сроки, а условно разделим постнатальный онтогенез на этапы детства, зрелости и старости. Даже такого просто разделения будет достаточно для описания факторов, определяющих психическое и физическое развитие организма.

Развитие человекаРисунок 5. У каждого этапа развития человека есть свои особенности

Для первого периода, от рождения до зрелости, характерно активное физическое развитие. Ребенок очень быстро растет и приобретает основные навыки, необходимые для дальнейшей жизни. В период зрелости развитие организма продолжается, но на данном этапе больше проявляется личностный и психологический рост, а также активная фаза продолжения рода (рисунок 5).

Заключительный период – старость, характеризуется обратными процессами. В организме меняется гормональный фон, замедляются обменные процессы, а все органы и системы постепенно приходят в упадок. Онтогенез человека завершается биологической смертью.

Рекомендуемая литература

Гилберт С. Биология развития. М., 1993

Глебовский В.Л. Физиология плода и детей. М., 1988.

Дубинин Н.П., Шевченко Ю.Г Некоторые вопросы биосоциальной природы человека. М., 1976.

Карлсон Б. Основы эмбриологии по Пэттену. М., 1983.

Пейпер A. (Peiper) Особенности деятельности мозга ребенка. Пер. с нем. Л., 1962.

Шевченко Ю.Г. Развитие коры мозга человека в свете онтофилогенетических соотношений. М., 1972.

К содержанию учебника «Антропология» | К следующей главе

В этот день:

Дни рождения1788 Родился Кристиан Томсен — датский археолог, создатель «системы трёх веков»1833 Родился Антонио Дзаннони — итальянский инженер, архитектор, археолог, исследователь археологического наследия Болоньи.1878 Родился Феликс Мари Абель — французский ученый, специалист по библейской археологии.1922 Родился Владимир Иванович Марковин — археолог, доктор исторических наук, специалист по бронзовому веку Кавказа, занимался изучением дольменов Северного Кавказа и Абхазии, художник.1949 Родился Хизри Амирханович Амирханов — советский и российский археолог, специалист в области палеолита Кавказа и Ближнего Востока. Член-корреспондент РАН.Дни смерти1839 Умер Антонио Нибби — итальянский археолог, топограф, реставратор, специалист по римской археологии, профессор археологии в Римского университета и Французской академии в Риме.

Похожие главы из других работ:

Биосфера. Этапы эволюции биосферы

1.0 Основные этапы развития биосферы

Если рассматривать уровни содержания кислорода в атмосфере как границы этапов развития биосферы, то с этой точки зрения биосфера прошла три этапа: 1. Восстановительный; 2. Слабоокислительный; 3. Окислительный…

Влияние алкоголя на внутриутробное развитие плода

Этапы развития человека

Развитие человека — это сложный биологический процесс, представляющий собой совокупность закономерных, взаимосвязанных, характеризующихся определенной временной последовательностью структурных…

Возрастная физиология и психофизиология

1.1 Этапы и периоды онтогенеза

Онтогенез (греч. on, ontos — сущее, существо; genesis — происхождение, развитие) — процесс индивидуального развития, рассматривается как совокупность последовательных морфологических, физиологических…

Возрастные периоды развития человека

1. Основные этапы индивидуального развития человека

При изучении развития человека, его индивидуальных и возрастных особенностей в анатомии и других дисциплинах руководствуются научно обоснованными данными о возрастной периодизации. Схема возрастной периодизации развития человека…

Методы генетических исследований человека

1.1 Основные этапы развития генетики

Истоки генетики, как и всякой науки, следует искать в практике. Генетика возникла в связи с разведением домашних животных и возделыванием растений, а также с развитием медицины…

Основные понятия современного естествознания

1. Что изучает химия, каковы основные этапы ее развития? Дайте понятие структурной и эволюционной химии

Химия — наука, изучающая вещества и их превращения. Превращения веществ происходят в результате химических реакций. Первые сведения о химических превращениях люди получили, занимаясь различными ремеслами, когда красили ткани…

Основные понятия современного естествознания

10. Опишите основные этапы развития биосферы. Как представляет наука начало жизни на Земле? Каковы стадии происхождения жизни по концепции Опарина? Почему жизнь пока обнаружена только на нашей планете? Каковы современные представления о происхождения жизни? Суть идей Эйгена

Биосфера не раз переходила в новое эволюционное состояние. Это было, например, в кембрии, когда появились крупные организмы с кальциевыми скелетами, или в третичное время -15-80 млн. лет тому назад, когда возникли леса и степи…

Основные этапы роста и развития организма

Вопрос № 1. Основные этапы роста и развития организма. Возрастная периодизация

Возрастная антропология изучает закономерности становления и развития анатомических структур и физиологических функций на протяжении онтогенеза — от оплодотворения яйцеклетки до конца жизни…

Основы генетики

1.1 Основные этапы развития генетики

До конца XIX в…

Соотношение онтогенеза и филогенеза. Основные направления эволюции онтогенеза

Глава 4. Основные направления эволюции онтогенеза

Сущность и структура естествознания

Возникновение науки и основные этапы её развития.

В обыденном языке слово “наука” употребляется в нескольких смыслах и обозначает: — систему специальных знаний; — вид специализированной деятельности — общественный институт (совокупность специализированных учреждений…

Что такое естествознание и его отличие от других циклов науки

2.

Основные этапы развития естествознания

Основные этапы развития естествознания могут быть выделены, исходя из различных соображений. По моему мнению, в качестве основного критерия следует рассматривать доминирующий среди естествоиспытателей подход к построению их теорий…

Эмбриональное развитие

2. Этапы развития

После того как яйцеклетка встречается со сперматозоидом в маточной трубе, они соединяются и происходит оплодотворение. Оплодотворенная яйцеклетка передвигается по маточной трубе и затем закрепляется на стенке матки. На это уходит 7-10 дней…

Этапы онтогенеза высших растений

I. Этапы онтогенеза высших растений

Этапы развития естествознания и общества

1.1 Основные этапы развития естествознания и общества

На всех этапах развития человеческого познания наблюдается сложная взаимосвязь результатов исследований общества и естественных наук. Первичное знание о мире, накопленное в течение многих столетий первобытно-родового общества…

Тип телосложения и физическая активность

Форма тела человека генетически обусловлена, однако большинство людей не имеют ярко выраженного типа телосложения и относятся к промежуточным типам. Первые признаки типа телосложения появляются в 6–7 лет, а окончательное его формирование происходит в период полового созревания. В дальнейшем тип телосложения меняется незначительно. Родители, приобщая ребенка к спортивным занятиям, не должны бороться с природой. Если малыш толстоват, краснеет и потеет при беге, не может догнать сверстников, то, вероятно, он более сильный и развивать в нем надо в первую очередь силовые качества. Худенький и высокий ребенок, уступающий сверстникам в силе, наверняка более быстрый и ловкий, и ориентировать его следует на занятия, развивающие именно эти качества.

Резервы организма человека

Как известно, развитие организма не может длиться бесконечно, хотя этот процесс и занимает львиную долю онтогенеза. У каждого человека есть определенный физический резерв организма, при исчерпании которого индивидуальное физическое развитие приостанавливается.

Яркий пример – период климакса у женщин. Большинство ученых считает, что женская половая система способна выработать лишь определенное количество яйцеклеток. После того, как начинает меняться гормональный фон и клетки перестают вырабатываться, наступает климакс и женщина становится неспособной к продолжению рода, хотя развитие сознания и личности по-прежнему продолжается.

Последние исследования показали, что ограниченные ресурсы касаются далеко не всех органов. Большинство из них, хотя и подлежат постепенному износу, могут работать практически вечно. Однако, характер и способ жизни существенно уменьшает эти ресурсы, а значит – и приводит к сокращению продолжительности жизни.

Из видео вы сможете узнать, что такое онтогенез и как происходит развитие человека в разные возрастные периоды.

Продолжительность жизни

Время жизни человека от рождения до смерти зависит от наследственной программы, полученной от родителей и записанной в ДНК клеток, а также от условий развития в предшествующие периоды онтогенеза. Продолжительность жизни генетически запрограммирована и является видовой характеристикой.

Среди млекопитающих наибольшей продолжительностью жизни, составляющей 115 лет,  отличается человек. Для сравнения, индийский слон может прожить 70 лет, лошадь – 62 года, шимпанзе – 45 лет, собака способна дожить до 34 лет, кошка – до 28 лет.

Способностью дожить до глубокой старости и стать долгожителем обладает далеко не каждый представитель вида. Средняя продолжительность жизни в развитых странах составляет 81-83 года.

На скорость старения влияют условия жизни, качество медицинской помощи. Если в начале 20 века продолжительность жизни в России была 32 года, то к 1987 году она возросла до 73 лет у женщин и 64 годам у мужчин.

В 2018 году продолжительность жизни в России для женщин достигла 77,6, а для мужчин – 67,5 лет.

При вычислении средней продолжительности жизни в онтогенезе человека учитывают периоды наибольшей смертности. Высокая смертность в популяции человека отмечается в период новорожденности. Минимальная смертность отмечается среди детей 9-12 лет.

К 35 годам смертность немного увеличивается, а в последующие годы количество смертей в популяции удваивается через каждые 8 лет. Максимальна вероятность смерти человека после достижения 80 лет.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...