Индивидуальное развитие организмов - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

Онтогенез включает несколько следующих этапов: оплодотворение, эмбриональный и постэмбриональный периоды.

Оплодотворение

У животных оплодотворение бывает наружное и внутреннее. При наружном оплодотворении слияние гамет происходит во внешней среде (рыбы); при внутреннем - в половой системе самки (млекопитающие, птицы, рептилии).

Оплодотворение у растений рассматривается на примере покрытосеменных (см. раздел I).

Эмбриогенез

Эмбриональный период (эмбриогенез) начинается с момента образования зиготы и длится до рождения (или вылупления) организма.

Дробление

После образования зигота начинает делиться митозом (это называется дроблением). Клетки, возникающие в ходе данного этапа, называют бластомерами. При дроблении рост клеток не происходит.

Дробление заканчивается образованием бластулы — многоклеточного зародыша. Бластула состоит из стенки, образованной одним (у ланцетника) или несколькими слоями (у амфибий) клеток, и полости - бластоцели. По размерам бластула не отличается от зиготы, так как при дроблении роста бластомеров не происходит.

Гаструляция

Зародышевые листки возникают в процессе гаструляции. У кишечнополостных и губок образуется два зародышевых листка - эктодерма и энтодерма. У всех остальных животных развивается третий зародышевый листок - мезодерма.

В результате гаструляции образуется гаструла - двухслойный зародыш с полостью внутри. Эта полость - гастроцель - сообщается с внешней средой через отверстие - первичный рот. Такие животные называются первичноротыми (черви, моллюски, членистоногие). У некоторых животных (иглокожие, хордовые) ротовое отверстие образуется заново, независимо от первичного рта, который становится анальным отверстием, т. е. у них формируется вторичный рот.

Образование тканей (гистогенез) и органов (органогенез)

Из эктодермы формируются эпителий кожи и ее производные, а также нервная трубка — зачаток всей нервной системы. Из мезодермы развиваются

мышечная, костная и хрящевая ткань, выделительная и кровеносная системы. Из энтодермы образуются пищеварительная система, печень, щитовидная и поджелудочная железы, органы дыхания.

После завершения гаструляции происходит развитие осевого комплекса органов: хорды, нервной трубки и туловищной мезодермы. У позвоночных этот процесс начинается с образования зачатка нервной трубки (стадия нейрулы). Одновременно с закладкой нервной трубки развивается хорда, а из клеток, лежащих между экто- и энтодермой по бокам от хорды, образуется мезодерма.

Процесс дифференцировки клеток определяется многими механизмами, одним из которых является эмбриональная индукция - взаимодействие между частями развивающегося организма. Так, если клетки одного зародыша пересадить в другой зародыш, то они выступят в роли организатора, направляющего развитие окружающих клеток, - вокруг них начнет формироваться новый зародыш внутри другого зародыша.

Постэмбриональный период

Постэмбриональный период начинается после рождения (или вылупления) организма.

Развитие бывает прямым (личиночная стадия отсутствует) и непрямым (есть стадия личинки). Прямое развитие характерно для птиц, млекопитающих, паукообразных; непрямое развитие - для насекомых, ракообразных, земноводных.

Биологическая роль непрямого развития - организм более полно использует ресурсы среды. При этом снижается конкуренция и повышается выживаемость вида. Так, личинкам и взрослым особям в основном необходимы различные пищевые ресурсы, также они часто обитают в разных средах жизни (исключение — насекомые с неполным превращением).