Тема 7 Размножение, рост и индивидуальное развитие

Тема 7
Размножение, рост и
индивидуальное
развитие организмов


Размножение – это свойство организмов производить
потомство или способность организмов к
самовоспроизведению
Является важнейшим свойством живого, обеспечивает
непрерывность жизни, продолжение видов



Для живых существ характерно
чрезвычайное разнообразие способов
размножения. Однако различают два
основных способа размножения –
бесполое и половое.
Бесполое размножение представляет
собой процесс, в котором участвует
один родитель (клетка или
многоклеточный организм)
В половом размножении участвуют два
родителя, каждый из которых имеет
собственную репродуктивную систему и
продуцирует половые клетки


Бесполое размножение характерно для
организмов многих видов как растений, так и
животных. Различают несколько типов
бесполого размножения.
Простое деление. Особенно
распространено бесполое размножение у
бактерий и синезеленых водорослей.
Единственная клетка этих безъядерных
организмов разделяется пополам или сразу
на несколько частей. Каждая часть является
целостным функциональным организмом.

Простым делением
размножаются амебы,
инфузории, эвглены и другие
простейшие. Разделение
происходит посредством
митоза, поэтому дочерние
организмы получают от
родительских тот же набор
хромосом.
Размножение амебы

Почкование. Этот тип
размножения используют
как одноклеточные, так и
некоторые
многоклеточные
организмы: дрожжи
(низшие грибы),
инфузории, коралловые
полипы.
Почкование
у пресноводных гидр происходит
следующим образом. Сначала на стенке гидры
образуется вырост, который постепенно удлиняется. На
его конце появляются щупальца и ротовое отверстие.
Из почки вырастает маленькая гидра, которая
отделяется и становится самостоятельным организмом.
У других существ почки могут оставаться на теле
родителя.



Фрагментация. Ряд плоских и кольчатых червей,
иглокожие (морские звезды) могут размножаться
посредством расчленения тела на несколько
фрагментов, которые затем достраиваются до
целостного организма.
В основе фрагментации лежит способность многих
простых существ к регенерации утраченных органов.
Так, если от морской звезды отделить луч, то из него
вновь разовьется морская звезда. Гидра способна
восстановиться из 1/200 части своего организма.
Обычно размножение фрагментацией происходит при
повреждениях. Самопроизвольную фрагментацию
осуществляют только плесневые грибы и некоторые
морские кольчатые черви.
Спорообразование. Родоначальницей нового
организма может стать специализированная клетка
родительского существа — спора. Такой способ
размножения характерен для растений и грибов.
Размножаются спорами многоклеточные водоросли,
мхи, папоротники, хвощи и плауны.
 Одноклеточное животное малярийный плазмодий
(возбудитель малярии) размножается посредством
шизогонии — множественного деления.
Сначала в его клетке
путем делений
формируется большое
количество ядер, затем
клетка распадается на
множество дочерних.

Малярийный комар

Вегетативное
размножение. Этот вид
бесполого размножения
широко распространен у
растений. В отличие от
спорообразования,
вегетативное размножение
осуществляется не
особыми
специализированными
клетками, а практически
любыми частями
вегетативных органов.
Вегетативное размножение: А –
луковицами; Б – клубнями; В –
корневищами


Половое размножение – формы размножения
организмов, при которых новый организм
развивается обычно из зиготы, образующейся в
результате слияния женских и мужских половых
клеток – гамет. Слияние при оплодотворении
генетически различных гамет приводит к
возникновению неидентичных особей. При этом
увеличении изменчивости потомства создаются
благоприятные условия для естественного отбора.
Одна из гомологичных хромосом соматической
клетки достается от "мамы", а другая — от "папы". В
результате части генетического материала
родительских особей объединяются, и в потомстве
появляются новые комбинации генов. Разнообразие
генетического материала позволяет потомству
успешнее приспосабливаться к изменяющимся
внешним условиям. В обогащении наследственной
информации состоит главное преимущество полового
размножения, его основное биологическое значение.




Гаметогенез – развитие половых клеток – гамет. У
многих животных гаметогенез бывает диффузным,
т.е. гаметы развиваются в любом участке тела
(губки, черви, некоторые кишечнополостные). У
подавляющего большинства животных гаметогенез
бывает локализованным. Гаметы у них развиваются в
половых железах – гонадах.
Сперматогенез – превращение диплоидных
первичных половых клеток в гаплоидные
дифференцированные мужские половые клетки –
сперматозоиды или спермии. Каждый сперматозоид
несет Х или У хромосому.
Овогенез (оогенез) – совокупность
последовательных процессов развития женской
половой клетки от первичной до зрелого яйца.
Размножение в яичниках ооцитов из первичной
оогенной ткани с диплоидным набором хромосом
рост ооцитов созревание (мейоз). В результате из
ооцита образуется одна гаплоидная клетка с Ххромосомой и три редукционных (направительных
тельца.
Схема гаметогенеза







Стадии эмбрионального развития
А - бластула; предполагаемые
эмбриональные зачатки.
1 - кожная эктодерма; 2 - кишечная
энтодерма; 3 - материал хорды; 4 материал мезодермы; 5 - нейральная
эктодерма.
Б - гаструла;
2 - кишечная энтодерма; 3 дорсальная губа бластопора; 4 вентральная губа бластопора; 5 боковая губа бластопора; 6 бластопор; 7 - материал хорды; 8 материал мезодеры; 9 - нейральная
эктодерма.
В - обособление материала нервной
трубки;
1 - нейральная эктодерма; 2 - кожная
эктодерма; 3 - гастроцель; 4 кишечная энтодерма; 5 - зачаток
мезодермы.
Г - обособление материала хорды,
мезодермы и вторичной кишки;
Д - формирование хорды и вторичной
кишки;
1 - нервная трубка; 2 - хорда; 3 мезодерма; 4 - кишечная энтодерма; 5
- полость вторично
й кишки.





Онтогенез – это полный цикл развития индивидуального
организма (животного или растения). Начинается с
образования давших ему начало половых клеток и
заканчивается его смертью.
Филогенез – история возникновения и развития вида
Морфогенез совокупность процессов, определяющих
структурную организацию клеток и тканей, а также общую
морфологию (форму и структуру) организмов
Развитие – это качественные изменения организмов,
которые определяются дифференцировкой клеток и
морфогенезом, а так же биохимическими изменениями в
клетках и тканях, обеспечивающих прогрессивные
изменения индивидов
Онтогенез (постэмбриональное развитие) бывает прямым
и непрямым


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.
Непрямое развитие, или 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.




Партеногенез — девственное размножение, одна
из форм полового размножения организмов, при
которой женские половые клетки (яйцеклетки)
развиваются без оплодотворения.
Партеногенез — половое, но однополое
размножение — возник в процессе эволюции
организмов у раздельнополых форм.
В тех случаях, когда партеногенетические виды
представлены (всегда или периодически) только
самками, одно из главных биологических
преимуществ партеногенеза заключается в
ускорении темпа размножения вида, так как все
особи подобных видов способны оставить потомство.
В тех случаях, когда из оплодотворённых яйцеклеток
развиваются самки, а из неоплодотворённых —
самцы, партеногенез способствует регулированию
численных соотношений полов (например, у пчёл).
Недавно доказана способность к партеногенезу во внелабораторных
условия у определённого вида акул. 14 декабря 2001 в океанариуме в
штате Небраска произошёл редкий случай — у одной из самок рыбымолота родился детёныш женского пола. Прочие версии были
отвергнуты после анализа ДНК, которое показало отсутствие отцовских
генов. Таким образом, это первый доказанный случай однополового
размножения у акул.