Развитие организма ребенка в изучаемый период онтогенеза

Онтогенез – это индивидуальное развитие организма от момента образования зиготы до смерти. В ходе онтогенеза проявляется закономерная смена фенотипов, характерных для данного вида.

Различают два типа онтогенеза:

1. Прямой:

– неличиночный (рыбы, птицы, пресмыкающиеся, яйцеклетки богаты питательными веществами, значительная часть онтогенеза в яйце во внешней среде)

– внутриутробный (млекопитающие, обеспечение жизненных функций и развития зародыша материнским организмом через плаценту, роль провизорных органов).

2. Непрямой – когда организм проходит через стадию личинки – зародыша, способного к самостоятельному существованию (насекомые, амфибии, иглокожие), для этого типа онтогенеза характерен метаморфоз – превращение в зрелую особь. Метаморфоз:

– неполный (яйцо-личинка-имаго) – свойствен тараканам, саранчовым, клопам. У этих насекомых из яйца выходит личинка, похожая на взрослое насекомое (нимфа) и после каждой линьки происходит постепенный рост имеющихся крыльев и органов размножения. У стрекоз и подёнок личинки живут в водной среде, дышат жабрами и лишены крыльев. При метаморфозе они превращаются в крылатых насекомых, дышащих с помощью дыхалец.

– полный (яйцо-личинка-куколка-имаго): у бабочек, жуков, комаров, пчёл, мух и др. развитие протекает с полным метаморфозом, когда питание осуществляется на стадии личинки, а расселение и размножение – на взрослой стадии. При этом в ходе превращений происходит последовательная смена не похожих друг на друга форм: из яйца вылупляется червеобразная личинка, которая после нескольких линек превращается в малоподвижную куколку, а из куколки выходит крылатое взрослое насекомое с тремя парами конечностей. У двоякодышащих рыб личинка, имеющая наружные жабры, превращается во взрослую особь с жабрами, лежащими в полости тела, а также имеющую лёгкое.
У земноводных похожий на малька рыб головастик, обитающий в воде, превращается в лягушонка с лёгкими, конечностями, костными зубами, который выходит на сушу.

Этапы онтогенеза:

1. Пренатальный (дородовой, эмбриональный) – от образования зиготы до выхода из яйцевых оболочек или рождения; организм не способен к самостоятельному существованию, развивается внутри материнского организма и полностью зависит от него.

Стадии:

– зиготы;

– бластулы – стадия развития многоклеточного зародыша после дробления зиготы (митотического деления с самоудвоением ДНК, но без роста клеток). Все ядра клеток-бластомеров диплоидные, с абсолютно одинаковой генетической информацией. Обычно бластула состоит из 64 бластомеров. Зигота в процессе бластуляции не увеличивается в размерах, увеличивается число клеток, из которых она состоит; образуется однослойный зародыш, покрытый бластодермой, формируется первичная полость тела – бластоцель;

– гаструлы – стадия образования зародышевых листков – эктодермы, энтодермы (у двухслойных кишечнополостных и губок) и мезодермы (у трехслойных многоклеточных животных). У кишечнополостных животных на этой стадии формируются специализированные клетки, такие как стрекательные, половые, кожно-мускульные и т.д. Процесс образования гаструлы называется гаструляцией.

– Нейрулы – стадии закладки отдельных органов.

– Гисто– и органогенеза – стадии появления специфических функциональных, морфологических и биохимических различий между отдельными клетками и частями развивающегося зародыша. У Позвоночных животных в органогенезе можно выделить:

а) нейрогенез – процесс формирования нервной трубки (головного и спинного мозга) из эктодермального зародышевого листка, а также кожного покрова, органов зрения и слуха;

б) хордогенез – процесс формирования из мезодермы хорды, мышц, почек, скелета, кровеносных сосудов;

в) процесс формирования из энтодермы кишечника и связанных с ним органов – печени, поджелудочной железы, легких. Последовательное развитие тканей и органов, их дифференцировка происходит благодаря эмбриональной индукции – влиянию одних частей зародыша на развитие других частей. Это связано с деятельностью белков, которые включаются в работу на определенных стадиях развития зародыша. Белки регулируют активность генов, определяющих признаки организма. Таким образом, становится понятным, почему признаки определенного организма появляются постепенно. Все гены никогда не включаются в работу вместе. В конкретное время работает лишь часть генов.

2. Постнатальный (послеродовой, постэмбриональный) – с момента рождения до смерти; самостоятельное питание, передвижение и т.д.

Важнейшим событием онтогенеза является возможность осуществления размножения, по этому признаку выделяют следующие периоды постнатального этапа онтогенеза:

– дорепродуктивный (особь не способна к размножению) подразделяют на эмбриональный и ювенильный;

– репродуктивный (наиболее стабильное состояние);

– пострепродуктивный – связан со старением, характерно прекращение участия в размножении, устойчивость снижается. Различают внешние признаки старости (снижение эластичности кожи, поседение волос, развитие дальнозоркости) и внутренние (обратное развитие органов, снижение эластичности кровеносных сосудов, нарушение кровоснабжения мозга, деятельности сердца и др.). Все это приводит к снижению жизнеспособности и повышению вероятности гибели.

Постэмбриональный период человека подразделяется на следующие периоды:

– грудничковый (от рождения до 4 недель);

– грудной (от 4 недель до года);

– дошкольный (ясельный, средний, старший);

– школьный (ранний, подростковый);

– репродуктивный (молодой до 45 лет, зрелый до 65 лет);

– пострепродуктивный (пожилой до 75 лет и старческий – после 75 лет).

Онтогенез – индивидуальное развитие организма, состоит из 3 периодов:

Прогенез – созревание гамет и их слияние с образованием зиготы.

Эмбриональный период (или эмбриогенез) – с момента образования зиготы до рождения или выхода организма из яйцевых оболочек. Этапы эмбриогенеза: дробление, в результате которого образуется бластула; гаструляция, в процессе которой возникают зародышевые листки (эктодерма, энтодерма и мезодерма); образование тканей и органов. Способ дробления зиготы зависит от количества желтка и характера его распределения в цитоплазме яйцеклетки. Различают полное и неполное дробление. Полное дробление может быть равномерным и неравномерным, а неполное – дискоидальным и краевым. Процесс гаструляцииосуществляется разными способами и зависит от строения бластулы, т.е., в конечном счете, от количества желтка в яйцеклетке. Для гаструляции характерны перемещения и дифференцировка клеток, в результате чего образуется двух- или трехслойный зародыш. После завершения гаструляции происходит развитие осевого комплекса: хорды, нервной трубки, туловищной мезодермы; стадия нейрулы. Процесс дифференцировки клеток определяется многими механизмами, среди которых важную роль играет эмбриональная индукция.

Постэмбриональный период начинается после рождения или выхода организма из яйцевых оболочек. В нем различают прямое развитие, которое проходит без личиночной стадии, и непрямое развитие, при котором имеется личиночная стадия, заканчивающаяся превращением (метаморфозом) во взрослую особь.

Источник

KtoNaNovenkogo
ЧАстые ВОпросы
Вы здесь

7 августа 2020

Онтогенез — это…
Типы и периоды онтогенеза
Особенности развития человека
Онтогенез в ЕГЭ по биологии

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:

дробление;
гаструляция;
гистогенез;
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:

радиальное (перпендикулярно или параллельно оси клетки);
спиральное;
билатеральное (по одной оси симметрии);
бисимметричное (по двум осям симметрии);
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.

Зародышевые листки
Эктодерма	Мезодерма	Энтодерма
Нервная система, хрусталик глаза; потовые железы; ногти; волосы; эпидермис кожи, эпителий рта и носовой полости; зубная эмаль	Скелетные и сердечные мышцы; гладкая мускулатура; кости, хрящи, соединительная ткань; кровь и кровеносные сосуды; почки	Печень; поджелудочная и щитовидная железа; эпителий пищевода, желудка, кишок, лёгких, желчного и мочевого пузыря

Постэмбриональный период у позвоночных животных выглядит следующим образом:

дорепродуктивный этап – организм проходит стадию роста, развития и полового созревания;
репродуктивный этап – период полноценного и стабильного функционирования всех систем организма, включая способность к размножению (у позвоночных животных этот этап составляет большую часть жизни;
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:

прямое – когда из организма или яйца матери появляется особь, сходная со взрослым организмом, только меньшего размера и с неразвитой половой системой;
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.
Младенчество – на этой стадии налаживается эмоциональное общение малыша с мамой.
Ранний возраст – характеризуется началом самостоятельных действий (попытка встать на ноги, взять игрушку) и становлением речи. Завершается примерно к трём годам.
Детство – период активного развития мозговой деятельности, когда ребёнок постигает окружающий мир, приобретает многие навыки, усваивает законы культуры окружающего общества.
Подростковый возраст (отрочество) – период полового созревания, формирования личности, приобретения нравственных понятий, убеждений, принципов.
Юность – характеризуется формированием мировоззрения и определением духовных ценностей, выбором направления профессионального развития.
Молодость – преддверье зрелости, начало осознанных семейных отношений.
Зрелость – самый продолжительный и значимый этап, период самореализации, воспитания потомства.
Старение – естественное завершение жизненного цикла.
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

Комментарии и отзывы (1)

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

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 мая 2018; проверки требуют 27 правок.

Онтогене́з (от др.-греч. ὤν, лат. on > род. ὄντος, ontos «сущий» + γένεσις, genesis «зарождение») — индивидуальное развитие организма.

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[править | править код]

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 — эмбриогенез — изучаются также эмбриологией.

Онтогенез животных[править | править код]

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.

Различают личиночный, или непрямой, тип онтогенеза, характерный для многих видов беспозвоночных и некоторых позвоночных животных (рыбы, земноводные). Обусловлен относительно малыми запасами желтка в яйцах этих животных, а также необходимостью смены среды обитания в ходе развития либо необходимостью расселения видов, ведущих малоподвижный или паразитический образ жизни.

Неличиночный (яйцекладный) — у ряда беспозвоночных, а также у рыб, пресмыкающихся, птиц и некоторых млекопитающих, яйца которых богаты желтком. Зародыш длительное время развивается внутри яйца.

Внутриутробный тип развития характерен для человека и высших млекопитающих, яйцеклетки которых почти лишены желтка. В материнском организме образуется временный орган — плацента, через который организм матери обеспечивает все потребности растущего эмбриона. Завершается этот тип развития процессом деторождения[1].

Онтогенез делится на два периода:

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

Эмбриональный период[править | править код]

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[править | править код]

Дробление — ряд последовательных митотических делений оплодотворённого 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 всё более мелкими, то есть меняются ядерно-плазменные отношения: ядро остаётся 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 распределён в цитоплазме (изолецитальные яйца: иглокожие, плоские черви, млекопитающие), то дробление протекает по типу полного равномерного: бластомеры одинаковы по размерам, дробится всё яйцо.

Если желток распределён 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, окружённые 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[править | править код]

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, деламинация.

Инвагинация

Наблюдается у животных с изолецитальным типом яиц (голотурия, ланцетник). 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[править | править код]

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 счёт 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[править | править код]

Постэмбриональное развитие включает ювенильный (лат. juvenilis — юношеский, детский возраст, не достигший полового созревания), пубертатный (лат. pubertas — возмужалость, половая зрелость) периоды и период старения, который заканчивается смертью — прекращением жизнедеятельности организма[1].

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 (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, растёт и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослому организму (имаго). Например: развитие лягушки, некоторых насекомых, червей.

Постэмбриональное развитие сопровождается ростом.

См. также[править | править код]

Морфогенез
Онтогенез человека
Постэмбриональное развитие
Филогенез

Примечания[править | править код]

↑ 1 2 Мустафин А.Г. Биология. Для выпускников школ и поступающих в вузы / под ред. проф. В.Н.Ярыгина. — 16-е изд., стереотипное. — М.: КНОРУС, 2015. — С. 99, 104. — 584 с. — ISBN 978-5-406-04138.

Литература[править | править код]

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.
Джейми Дейвис. Онтогенез. От клетки до человека.

Источник