Образование двухслойного зародыша

Как образуется двухслойный зародыш?

Процесс образования двухслойного зародыша называется гаструляцией. Для него характерно:
1) перемещение клеточных масс;
2) начало использования наследственной информации клеток зародыша;
3) появление первых признаков дифференцировки клеток;
4) возникновение первых тканей организма — зародышевых листков.

Зародышевые листки — отдельные пласты клеток, занимающие в зародыше определенное место и дающие начало определенным органам. Они гомологичны, т. е. вне зависимости от систематического положения животного дают развитие одним и тем же органам и тканям.

У ланцетника процесс гаструляции протекает путем инвагинации — впячивания клеток вегетативного полюса в бластоцель. При этом клетки анимального полюса образуют наружный зародышевый листок — эктодерму, а клетки вегетативного полюса — внутренний зародышевый листок — энтодерму.

Зародышевые листки

Какие зародышевые листки образуются в ходе эмбрионального развития?

В стадии гаструлы у эмбриона ланцетника формируются эктодерма и энтодерма. Дальнейший органогенез заключается в формировании комплекса осевых органов — хорды, нервной трубки и кишечной трубки; появляется третий зародышевый листок — мезодерма.

Постэмбриональный период развития

Какое развитие называют постэмбриональным? Что такое прямое и непрямое постэмбриональное развитие?

Постэмбриональное развитие осуществляется с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти. Подразделяется на три периода: дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.

Постэмбриональное развитие может быть прямым или непрямым.

Прямое развитие. При прямом постэмбриональном развитии яйцевые оболочки или тело матери покидает организм, имеющий закладки всех органов, характерных для взрослых животных, и не имеющий отсутствующих у взрослых животных личиночных органов.

Дорепродуктивный период заключается в основном в росте и завершается периодом полового созревания. У человека для женских особей — в 12–14 лет, для мужских — в 14–16 лет. Половое созревание проявляется в активизации деятельности половых желез, начале гаметогенеза и более ярком проявлении вторичных половых признаков.

В репродуктивный период завершается рост, идет активная репродукция. Физические возможности организма по освоению среды обитания проявляются наиболее ярко. Период завершается климаксом, характеризующимся снижением активности половых желез, завершением гаметогенеза, снижением физических возможностей организма.

Пострепродуктивный период (50–55 лет у женщин, 60–65 лет у мужчин) характеризуется снижением физических и других возможностей организма, часто отрицательной динамикой массы тела. Завершается смертью.

Непрямое развитие. При непрямом постэмбриональном развитии из яйцевых оболочек выходит личинка, как правило устроенная проще взрослого животного.

Дорепродуктивный период включает личиночную стадию и часто заканчивается метаморфозом — превращением, при котором происходит замена личиночных органов на структуры, свойственные взрослым животным.

Метаморфоз может быть полным и неполным. При неполном метаморфозе замена личиночных органов на органы взрослых животных происходит постепенно, без прекращения активного перемещения и питания организма.

При полном метаморфозе личинка прекращает активно перемещаться в среде обитания и добывать себе пищу. Она образует куколку, в которой происходит метаморфоз, т. е. замена личиночных органов на органы взрослого организма.

После завершения превращения у позвоночных происходит рост и половое созревание. У беспозвоночных после завершения метаморфоза наступает репродуктивный период.

Биологический смысл развития с метаморфозом заключается в том, что:
1) личинка самостоятельно растет, накапливая клеточный материал для дальнейших превращений; в результате снижаются затраты материнского организма на развитие каждого потомка, что позволяет увеличить численность потомства;
2) личиночные формы и взрослые организмы, как правило, обитают в разных условиях среды и используют разные источники питания, что снижает интенсивность борьбы за существование между молодыми и зрелыми формами.

Особенности строения личинок

Приведите примеры строения личинок, свойственные предкам этих животных.

Личинки амфибий — головастики — имеют жаберные щели, боковую линию, двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Все эти черты строения характерны для предков амфибий — рыб.

Определенный и неопределенный рост

Что такое неопределенный и определенный рост? Приведите примеры.

Определенным ростом называют явление, при котором процесс роста (увеличение массы тела организма) заканчивается к определенному моменту жизни и, следовательно, размеры представителя данного вида предопределены заранее. Так, например, средний рост человека составляет 170–190 см, а продолжается рост примерно до 25 лет.

Неопределенный рост заключается в том, что размеры тела увеличиваются в течение всей жизни организма и, следовательно, масса каждой особи ограничена только продолжительностью ее жизни. Например, среди животных неопределенным ростом обладают камбалы, скаты; у растений — практически все представители.

Сходство зародышей

Приведите примеры сходства черт строения у зародышей разных классов позвоночных животных.

У всех позвоночных животных, включая высших их представителей, закладывается хорда, которая в дальнейшем замещается позвоночником. В ходе эмбрионального развития позвоночных в глотке закладываются жаберные щели и соответствующие им перегородки, однако у рептилий, птиц и млекопитающих они не развиваются в жабры. Факт закладки жаберного аппарата у зародышей наземных позвоночных объясняется их происхождением от рыбообразных предков, дышавших жабрами. Строение сердца человеческого зародыша в ранний период формирования напоминает строение этого органа у рыб: оно с одним предсердием и одним желудочком. У беззубых китов в эмбриональном периоде закладываются зубы. Впоследствии они разрушаются и рассасываются.

Эмбриональная дивергенция

Что такое эмбриональная дивергенция?

Расхождение признаков у зародышей различных организмов в процессе развития называется эмбриональной дивергенцией, которая определяется историей развития данного вида и эволюцией той или иной систематической группы животных.

Развитие эмбрионов

Дайте объяснение возникновения у эмбрионов современных животных черт строения, свойственных их далеким предкам.

Это явление объясняется биогенетическим законом Мюллера–Геккеля: онтогенез — индивидуальное развитие каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития) вида, к которому эта особь относится.

Влияние внешней среды на развитие зародышей

Какие факторы внешней среды влияют на развитие зародышей?

Организм не может жить вне среды обитания. Эмбрион развивается в условиях среды, характерных для особей данного вида и вне этих условий его развитие может нарушаться или останавливаться. На развивающийся организм влияют такие факторы среды, как температура, концентрация кислорода и диоксида углерода, ионный состав воды (для водных организмов), интенсивность инсоляции. Для млекопитающих, в том числе и человека, имеет значение здоровье матери, в теле которой происходит развитие. Негативно сказывается на характере внутриутробного развития употребление беременной женщиной алкоголя, табака и, в особенности, токсических веществ и наркотиков.