Что такое онтогенез: этапы развития организмов

Онтогенез

Что такое онтогенез: этапы развития организмов
Что такое онтогенез: этапы развития организмов

Рост и развитие человеческого организма начинаются с момента оплодотворения яйцеклетки и представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение жизни.

Рост – это количественные изменения, связанные с увеличением массы организма и сопровождающиеся изменением числа и размеров его клеток.

С момента оплодотворения до взрослого состояния количество клеток организма человека увеличивается с 1 до 1016-18. Рост заканчивается к 20–25 годам.

Развитие человека происходит в течение всей жизни и носит скачкообразный характер. Между отдельными этапами развития существуют не только количественные, но и качественные различия.

Смена этапов развития, или периодов жизни (детский, подростковый, юношеский, зрелый, старческий), может наступать раньше или позже, и эти этапы могут иметь разную продолжительность в зависимости от условий, в которых развитие протекает.

Что такое онтогенез

Индивидуальное развитие организма человека называют онтогенезом.

Когда происходит слияние половых клеток – женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоид), – наступает беременность, длящаяся 280 дней, или 9 месяцев.

Этот этап развития протекает в организме матери, поэтому весь онтогенез принято делить на пренатальный и постнатальный периоды (от лат. natus – рождение, т.е. периоды до и после рождения).

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.

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.

Акселерация и ее причины

В конце ХХ века ученые заговорили об акселерации – ускорении роста и развития детей и подростков, которое в большей степени проявляется в экономически развитых странах.

В результате акселерации средняя длина тела у детей и подростков стала на 10–15 см, а у взрослых мужчин – на 6–8 см больше, чем в начале века.

Сократился и период увеличения длины тела человека: 100 лет назад он продолжался до 23–26 лет, а в настоящее время фактически заканчивается уже к 19 годам у юношей и к 17 годам у девушек. Ускорились прорезывание молочных и постоянных зубов, половое созревание и даже психическое развитие.

Акселерацию связывают с целым комплексом причин, важнейшими из которых считают улучшение питания и условий жизни, стимулирующее воздействие разнообразных химических веществ, количество которых при современном  промышленном производстве резко возросло как в воздухе, так и в воде и почве. Ускоренному развитию способствуют также усиление солнечной активности и действие других видов излучения (например, радиоактивного).

Физическое развитие организма характеризуется массой (вес), длиной (рост) и размерами отдельных частей тела. Усредненные величины массы и длины тела в разные возрастные периоды приведены в таблице, у отдельных людей эти показатели могут иметь значительные различия.

Средние длина и масса тела у людей мужского (м) и женского пола (ж) разного возраста

ВозрастПолДлина тела, смМасса тела, кг
Новорожденныймж50,855,03,53,4
8 летмж126,3126,426,125,6
12 летмж143,9147,835,838,5
16 летмж169,8160,259,156,8
20 летмж173,6162,870,257,1
24–60 летмж174,5162,671,756,7

Особенности процесса роста человеческого организма

Период детства и юности
В процессе роста изменяются основные пропорции тела. Так, у новорожденного ребенка длина головы меньше длины тела в 4 раза, а у детей 5–7 лет – в 6 раз. К 16–20 годам соотношение длины головы и тела составляет 1 : 8.

Параллельно с ростом организма происходят возрастные изменения во всех органах и системах организма. В подростковый период быстро увеличиваются половые органы, развиваются вторичные половые признаки.

У девочек возрастает количество волос в подмышечных впадинах и на лобке, увеличиваются молочные железы, меняется форма таза, появляются менструации. У мальчиков к 15–16 годам начинается рост волос на лице и теле.

В юношеском возрасте (16–20 лет у девушек и 17–21 год у юношей) рост организма в основном завершается и наступает относительно стабильный период существования – зрелый возраст.

Период зрелого возраста
Строение тела в зрелом возрасте изменяется мало. Выделяют 2 периода зрелого возраста: первый – до 35 лет, второй – с 36 до 55 лет у женщин и до 60 лет у мужчин. Зрелый возраст – период наибольших возможностей человека, именно во второй период зрелого возраста человек достигает вершин своей личной и профессиональной деятельности.

Период пожилого возраста
После 60 лет организм начинает постепенно стареть, в ряде органов возникают структурные изменения.

Это, в свою очередь, вызывает понижение функциональных способностей организма.

В пожилом возрасте (с 61 до 74 лет у мужчин и с 56 до 74 лет у женщин) и старческом (75–90 лет) в организме происходит характерная перестройка, которую изучает геронтология (от греч. geron – старик).

Временные границы старения варьируют у отдельных людей в широких пределах, однако старение – это генетически детерминированный процесс. Ученые подчеркивают, что активный образ жизни, регулярные занятия физической культурой замедляют процесс старения, однако лишь в пределах, обусловленных наследственными факторами.

Типы телосложения

Индивидуальные особенности формы тела человека называют типом телосложения или конституцией.

Это комплекс индивидуальных морфологических и физиологических особенностей, которые складываются в определенных социальных и природных условиях и проявляются в реакциях организма на различные воздействия.

Внешнему строению тела соответствует определенное расположение органов и их внутреннее строение. Различают 3 типа телосложения человека: долихоморфный, брахиморфный и мезоморфный.

Астенический тип
Люди долихоморфного (астенического) типа отличаются высоким или выше среднего ростом, относительно коротким туловищем, малой окружностью груди, узкими плечами, длинными нижними конечностями.

Среди литературных героев к этому типу можно отнести Дон Кихота. У таких людей относительно слабо развиты мышцы и подкожная жировая клетчатка.

Внутренние органы обычно лежат ниже, как бы опущены, легкие длиннее, а сердце расположено почти вертикально.

Гиперстенический тип
Брахиморфный (гиперстенический) тип телосложения характеризуют средний или ниже среднего рост, относительно длинное туловище, значительный объем груди и живота, широкие плечи, короткие конечности. Пример: Санчо Панса. Внутренние органы у гиперстеников относительно большего, чем у астеников, размера и лежат несколько выше. Легкие укорочены, сердце расположено почти горизонтально.

Нормостенический тип
Люди мезоморфного (нормостенического) типа по своим пропорциям занимают среднее положение.

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 человеческого организма

Особенностью человеческого организма является наличие больших резервов – как физических, так и духовных. Они генетически обусловлены, но при тренировке могут увеличиваться. За последнее столетие спортивные рекорды человека изменились весьма существенно.

В основе развития физических качеств и резервов лежат особенности организма человека, названные ученым-физиологом А. А. Маркосяном надежностью биологической системы.

Надежность организма обеспечивается избыточностью его элементов, их взаимозаменяемостью, способностью быстро и полностью возвращаться к состоянию относительного постоянства, динамичностью взаимодействия звеньев этой биологической системы.

Так, известно, что в головном мозге используется не более 5–10% нервных клеток. В покое в мышцах открыты лишь 25% кровеносных капилляров, однако при физической нагрузке их пропускная способность увеличивается в несколько раз.

После умеренной нагрузки функциональные показатели уже через 5 минут возвращаются к исходному уровню. Примеры можно продолжить, но, главное, надо понять, что для развития физических качеств у организма имеется материальная основа.

Как рассчитать свой идеальный вес?

Для определения «должной» массы тела человек зрелого возраста может воспользоваться формулой:

  • должная масса тела = длина тела (см) – 100.

Эта формула пригодна при росте 155–164 см, при росте 165–174 см следует вычесть 105, а при еще большей длине тела – 110.

Полезен и расчет индекса массы тела (ИМТ) по формуле:

  • ИМТ = масса тела (кг) / рост (м)2

В норме ИМТ равен 18–25.

Вместо заключения

Надежность биологической системы изменяется в процессе онтогенеза. Организм ребенка находится в состоянии роста и развития, поэтому количество его элементов значительно меньше, чем у взрослого. Недостаточно развиты у ребенка и механизмы регуляции, велика пластичность всех процессов.

Поэтому положительное воздействие на рост и развитие детского организма оказывают закаливание, занятия физической культурой и спортом, тренировка памяти в процессе учебы.

Недостаток движения, активное и пассивное курение, регулярное переутомление и частые простудные заболевания ухудшают состояние растущего организма и тормозят его развитие.

Итак, физическое развитие человека зависит как от генетических факторов, унаследованных от родителей, так и от сложного комплекса внешних условий, среди которых главные – образ жизни и состояние окружающей среды. Физическая тренировка – общебиологический путь совершенствования резервных возможностей организма, она развивает то, что заложено природой.

Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН

Источник: https://www.medweb.ru/encyclopedias/anatomija/article/ontogenez

Онтогенез – индивидуальные стадии развития организма человека

Что такое онтогенез: этапы развития организмов

С момента оплодотворения яйцеклетки начинается рост и онтогенетическое развитие нового организма. Это поступательный непрерывный процесс, который протекает всю жизнь.

Благодаря росту происходит изменение количества клеток. С минуты зачатия и до полного взросления индивида количество клеток увеличивается — от одной до миллиардов.

В переводе с греческого «онтогенез» означает «зарождение сущего». А в научной среде – развитие живого организма, согласно природным физиологическим программам и срокам от рождения (или отделения от материнской особи при бесполом размножении) до умирания.

Впервые термин «онтогенез» ввел Э. Геккель в 1866 году. В процессе онтогенеза в организме реализуется генетическая информация, которую получает ребенок от своих предков.

Развитие человека происходит скачкообразно и бесконечно. Некоторые этапы имеют временные рамки – детство, юношество, зрелый возраст и старость. Другие этапы развития зависят от условий проживания и формирования человека – от зачатия и до конца его жизни.

К благоприятным условиям относят – здоровое питание и хороший климат, генетику, спокойную эмоциональную сферу. К негативным факторам – антисанитарные условия при зачатии ребенка, беременности и раннем детстве, вредные привычки матери и самого человека, разрушительные эмоции – агрессия, злость, насилие.

Что такое онтогенез?

При слиянии двух половых клеток (яйцеклетки и сперматозоида) у женщины наступает беременность. Человек вынашивает ребенка примерно 280 дней или 9 месяцев. На этом этапе маленький организм развивается и растет в утробе матери.

Поэтому весь срок онтогенеза разделяют на пренатальный (до рождения) и постнатальный период.

Виды онтогенеза

Развитие человека происходит согласно законам природы. Он развивается, закладываются органы и ткани, формируется и растет тело согласно своему графику.

Выделяют два основных вида онтогенеза: внутриутробный и постнатальный (после рождения). В свою очередь второй период делится на прямое развитие и непрямое.

Внутриутробное онтогенетическое развитие

Пренатальный период у людей длится 40 недель (280 дней). Ученые разделили его на три группы:

  1. Начальная стадия. Первая неделя после оплодотворения. Начинается слиянием двух половых клеток и заканчивается имплантацией – прикреплением оплодотворенной клетки к слизистой матки.
  2. Эмбриональный период. Длится примерно семь недель. В это время формируются все системы и органы маленького человека. Основное питание – полезные вещества, которые получает эмбрион с кровью матери.

На третьей недели формируются кровеносные сосуды, предпочка (пронефрос) и сердце. Спустя еще семь дней, появляется желудок, печень, поджелудочная, легкие, эндокринная система и зачатки ног и рук.

На пятой недели у эмбриона уже есть мочевой пузырь, зачатки бронхов внутри легких, формируется прямая кишка.

Через две недели интенсивно начинает расти голова, и уже можно на аппарате УЗД разглядеть маленькие пальчики, глазки и ушки.

– Плодный период. С девятой недели и до момента рождения плод растет и набирает массу. В дальнейшем все системы органов продолжают созревать и развиваться.

Постнатальная стадия онтогенеза

После рождения ребенок начинает жить отдельно от матери. Он сам дышит, ест пищу, переваривает ее и очищает свое тело. Процесс адаптации младенца к окружающей среде зависит от многих обстоятельств. На него влияют как состояние здоровья (его и матери), эмоциональный фон, так и генетическая предрасположенность, условия жизни и качество питания.

Показатели массы и роста изменяются в течение жизни. Понятие «нормы» не имеет четких границ. Показатели изменяются неравномерно, согласно генетической предрасположенности ребенка. Наибольший прирост массы и интенсивный рост происходит в первый год жизни малыша. Чаще всего дети свой вес умножают на три и вырастают в среднем на 25 – 30 сантиметров за год.

Ускоренный рост происходит в первые три года, в промежутке от пяти до семи лет и в период полового созревания (с 10 – 11 лет до 13 – 15 лет).

Девочки созреваю на год-полтора года раньше мальчиков. В подростковом возрасте прибавка в роте составляет примерно 5 – 8 сантиметров у мальчиков и сантиметров пять у девочек. Максимальная годовая прибавка в массе тела наблюдается в 13–15 лет.

Вес тела молодого человека бывает нестабильный до 20–25 лет, потом вес приходит в индивидуальную норму и держится примерно на одном уровне до 45–55 лет.

Эти показатели актуальны при условии, что человек следит за своим питанием и здоровьем, ведет активный образ жизни.

Онтогенез в постнатальном периоде бывает двух видов: прямое развитие и непрямое.

  • Прямое развитие. Организм ребенка внешне идентичен взрослому. У плода есть такие же руки и ноги, внутренние органы и системы. Дальнейший онтогенез связан с набором массы тела, ростом и половым созреванием. Человек – это представитель этого вида онтогенеза.
  • Непрямое онтогенетическое развитие (личиночное развитие). Формируются индивидуальные особенности и метаморфозы. Онтогенез представленного типа характерный для некоторых животных – лягушек, червей и насекомых.

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.

Особенности онтогенетического роста человеческого организма

Когда человек растет, у него изменяются основные пропорции тела. Например, у новорожденного ребенка длина головы в четыре раза меньше длины его тела. У детей в 5–6 лет голова меньше в шесть раз. А к двадцати годам соотношение головы к телу составляет 1:8.

Вместе с человеком растут, обновляются и меняются согласно возрасту органы и системы. В подростковом периоде быстро формируются и изменяются половые органы. Они начинают свою физиологическую работу, готовятся к репродуктивной функции.

Также появляются вторичные половые признаки. У девушек растут волосы на лобке и под мышками, увеличиваются молочные железы, начинается менструация, округляется таз. У парней заметен интенсивный рост волос на теле и на лице, меняется голос, созревает половая система.

В юношеском возрасте завершается период бурного роста и начинается относительно стабильный и длительный зрелый возраст.

Период зрелости условно разделяют на два небольших периода:

  1. Первая стадия (до 35 лет);
  2. Второй период (до 55 – 60 лет).

Это самый активный этап жизни каждого человека. Время возможностей, когда есть силы и время создавать семью, рожать детей, строить карьеру и развивать себя.

С 60 лет начинается период пожилого возраста. Организм человека после 60 лет начинает постепенно стареть, в органах возникают изменения. Эти перемены подробно изучает наука геронтология. Пожилой возраст длится от 60 до 75 лет. Затем начинается старческий возраст.

Границы возрастных изменений у всех национальностей и рас разные. При этом каждый индивид имеет свою генетическую предрасположенность к взрослению, старению и скорости изнашивания органов и систем.

Резервы организма человека

В каждом индивиде заложенные большие резервы. Как духовные, так и физические. Чаще всего ресурсы передаются по наследству, но некоторые люди способны увеличить способности организма с помощью тренировок. Известно, что за прошлое столетие спортивные рекорды существенно изменились.

А.А. Маркосян описывал ресурсы человека как надежный «банк» биологических систем, который обусловлен физическими показателями тела и особенностями организма.

На работоспособность и здоровье человеческого организма влияет множество факторов:

  • изнашиваемость ресурсов – если человек живет на пределе возможностей, часто истощает себя чрезмерными нагрузками, много работает и мало отдыхает, то все запасы в организме истощаются, и он не успевает себя восстанавливаться;
  • питание организма – качество продуктов, продуманное меню, в котором достаточно витаминов и минералов влияют на внешний вид и здоровье индивида;
  • физическая нагрузка – при оптимальных нагрузках тело человека работает слажено, в то же время здоровью вредит полное отсутствие спорта либо чрезмерное истощение на тренировках;
  • генетика и наследственные заболевания, способности и т. д.;
  • эмоциональное здоровье человека. Сегодня уже многие врачи говорят о психосотатике и болезнях «от нервов». Если человек живет в стрессе, находится в депрессии либо в разрушительных отношениях – тело изнашивается быстрее, а органы начинают болеть и давать сбои в работе.

Источник: https://psiho.guru/metodiki/ontogenez-individualnye-stadii-razvitiya-organizma.html

Онтогенез

Что такое онтогенез: этапы развития организмов
Что такое онтогенез: этапы развития организмов

 (от греч. on, род. падеж ontos – сущее и …генез), онтогения, индивидуальное развитие особи, вся совокупность ее преобразований от зарождения (оплодотворение яйцеклетки, начало самостоятельной жизни органа вегетативного размножения или деление материнской одноклеточной особи) до конца жизни (смерть или новое деление особи).

Термин введён Э. Геккелем (1866). В ходе онтогенеза происходят рост, дифференцировка и интеграция частей развивающегося организма.

Согласно современным представлениям, в клетке, с которой начинается онтогенез, заложена определенная программа дальнейшего развития организма в виде кода наследственной  информации. В ходе онтогенеза эта программа реализуется в процессах взаимодействия между ядром и цитоплазмой в каждой клетке зародыша, между разными его клетками и между клеточными комплексами.

Наследственный аппарат, кодируя синтез специфических белковых молекул, определяет лишь общее направление морфогенетических процессов, конкретное осуществление которых в большей или меньшей степени (но в пределах наследственно закреплённой нормы реакции) зависит от воздействия внешних условий.

У животных важную роль в регуляции онтогенетических процессов играют нервная и эндокринная системы. Наиболее сложен онтогенез многоклеточных животных, размножающихся половым способом. В их онтогенезе выделяют следующие основные периоды (этапы):

  • предзародышевый (проэмбриональный), включающий развитие половых клеток (гаметогенез) и оплодотворение;
  • зародышевый (эмбриональный) – до выхода организма из лицевых и зародышевых оболочек;
  • послезародышевый (постэмбриональный) – до достижения половой зрелости;
  • взрослое состояние, включая последующее старение организма. Выделяют 3 типа онтогенеза животных
  • личиночный – после раннего выхода из лицевых оболочек организм некоторое время живёт в форме личинки, существенно отличающейся от взрослой формы; в конце личиночной стадии у ряда групп происходит метаморфоз; 
  •  яйцекладный – зародыш длительное время развивается внутри яйца, личиночная стадия отсутствует; 
  • внутриутробный – оплодотворённые яйца задерживаются в яйцеводах матери, иногда при этом возникает связь тканей зародыша и материнского организма с помощью плаценты.

Традиционно онтогенез изучала эмбриология, из которой выделилась биология развития, оставившая за собственно эмбриологией изучение лишь предзародышевого и зародышевого периодов.

У растений, размножающихся половым путем, онтогенез начинается с развития оплодотворенной яйцеклетки.

Характерная особенность онтогенеза растений – чередование бесполого (спорофит) и полового (гаметофит) поколений.

Спорофит образуется из зиготы, гаметофит – из прорастающей споры.

В жизненном цикле цветковых растений преобладает спорофит (само растение), тогда как мужские и женские гаметофиты сильно редуцированы.

При вегетативном размножении онтогенез начинается с деления соматических клеток материнского растения, в т. ч. из клеток специализированных органов – корневища, клубня, луковицы и т. д.

Как правило, онтогенез растений делят на следующие последовательные возрастные и структурно-физиологические этапы:

  • эмбриональный,
  • ювенильный,
  • зрелости,
  • размножения,
  • старости.

В ходе онтогенеза происходит структурная и функциональная специализация клеток, тканей и органов растения, усложняются взаимодействия между частями, возникают необратимые возрастные изменения всего организма как целостной живой системы. Целостность растения в онтогенезе обеспечивают фитогормоны, а также обмен метаболитами между разными органами, например, между органами фотосинтеза – листьями и органами поглощения воды и минер, элементов – корнями.

В ходе онтогенеза растений осуществляется рост, связанный с увеличением размеров и новообразованием элементов структуры организма, и развитие, ведущее к качеств, изменениям структуры и функций растения и его частей.

Т. к. большинство растений ведет прикрепленный образ жизни и их онтогенез в значительной степени зависит от среды обитания, у них выработались разнообразные приспособительные реакции (период покоя, фотопериодизм, термопериодизм и др.), благодаря которым период активной жизнедеятельности приурочен к наиболее благоприятному времени года.

По другим источникам.

Различают два типа онтогенеза:

  • прямой – неличиночный (рыбы, птицы, пресмыкающиеся, яйцеклетки богаты питательными веществами, значительная часть онтогенеза в яйце во внешней среде) и внутриутробный (млекопитающие, обеспечение жизненных функций и развития зародыша материнским организмом через плаценту, роль провизорных органов)
  • 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:
    • неполный (яйцо–личинка–имаго),
    • полный (яйцо–личинка–куколка–имаго)

Этапы онтогенеза:

  • пренатальный (дородовой, эмбриональный) – организм не способен к самостоятельному существованию, развивается внутри материнского организма и полностью зависит от него;
  • постнатальный (послеродовой, постэмбриональный) – самостоятельное питание, передвижение и т.д.

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

  • дорепродуктивный (особь не способна к размножению):
          • эмбриональный
          • 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.

 Смерть как биологическое явление – универсальный способ ограничить участие многоклеточного организма в размножении, обеспечить смену поколений и эволюционный процесс.

Источник: https://biology100.ru/index.php/problemnye-voprosy/3-organizm-kak-biologicheskaya-sistema/ontogenez

Онтогенез

Что такое онтогенез: этапы развития организмов
Что такое онтогенез: этапы развития организмов

Индивидуальное развитие особи многоклеточных организмов начинается с одной-единственной оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы.

В ходе этого удивительного по сложности и стройности комплекса ростовых и формообразующих процессов развивается высокоорганизованный многоклеточный организм.

Он наследует по законам генетики специфические индивидуальные, родовые и соответствующие каждому виду анатомо-физиологические, а у людей и некоторых видов высших млекопитающих – еще и психологические черты.

Всю совокупность преобразований, совершающихся у особи от ее зарождения до смерти, называют индивидуальным развитием организма или онтогенезом (от греч.

ontos – сущее и genesis – возникновение, происхождение).

В развивающемся организме легко прослеживаются не только видовые признаки, но и ряд родовых (и «семейных» – у человека) черт, которые нередко могут отсутствовать у его родителей, но наблюдались у более отдаленных предков.

Развитие любого организма (в том числе и человека) в течение жизни – это реализация генотипа, заложенного в зиготе как программы признаков, передаваемых из поколения в поколение.

В онтогенезе обычно выделяют два периода – эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный период онтогенеза

Эмбриональный (зародышевый) период развития многоклеточного организма, или эмбриогенез, у животных охватывает процессы, происходящие от первого деления зиготы до выхода из яйца или рождения молодой особи, а у растений – от деления зиготы до прорастания семени и появления проростка.

Эмбриональный период у большинства многоклеточных животных включает три основных этапа: дробление, гаструляцию и дифференциацию, или морфогенез. Рассмотрим эти этапы на примере развития зародыша ланцетника, которое представляет собой упрощенную схематическую картину эмбрионального развития и других хордовых животных.

В результате ряда последовательных митотических делений зиготы образуются многочисленные (128 и более) мелкие клетки – бластомеры (от греч. blastos – зародыш и meros – часть).

При делении образовавшиеся дочерние клетки не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым последующим шагом – делением – они становятся все мельче, так как в них не происходит увеличения объема цитоплазмы.

Процесс деления клеток без увеличения объема цитоплазмы называют дроблением.

За короткое время дробления исходная яйцеклетка дает начало нескольким сотням клеток, образующим однослойную стенку вокруг центральной полости. В итоге зародыш принимает вид пузырька со стенкой, образованной одним слоем клеток. Такой однослойный зародыш называют бластулой, а образующуюся внутри полость – бластоцелью.

Схема стадий развития зародыша ланцетника

В ходе дальнейшего развития у ряда беспозвоночных бластоцель превращается в первичную полость тела, которая у позвоночных почти полностью вытесняется вторичной полостью тела – целомом (от греч. koiloma – полость).

После образования многоклеточной бластулы начинается процесс гаструляции: перемещение части клеток с поверхности бластулы вовнутрь, на места будущих органов. В результате образуется чашевидный зародыш – гаструла.

Она состоит из двух пластов клеток – зародышевых листков: наружного – эктодермы и внутреннего – энтодермы. У большинства многоклеточных животных в процессе гаструляции образуется третий зародышевый листок – мезодерма.

Она расположена между эктодермой и эндодермой.

Клетки зародыша в процессе гаструляции становятся различными по структуре и по биохимическому составу, то есть они дифференцируются. Биохимическая специализация клеток обеспечивается различной (дифференцированной) активностью генов.

Дифференцировка клеток каждого зародышевого листка эмбриона приводит к образованию различных тканей и органов, то есть совершается морфогенез, или формообразование.

Производные эктодермы выполняют в основном покровную и чувствительную функции, производные энтодермы – функции дыхания и питания, а производные мезодермы обеспечивают связи между частями зародыша – двигательную, опорную, транспортную и трофическую функции.

У эмбриона хордовых животных в энтодерме одновременно с появлением и обособлением мезодермы начинается формирование хорды, которая впоследствии у всех позвоночных замещается позвоночником. Затем из эктодермы, расположенной над хордой, образуется нервная пластинка (нейральная эктодерма), из которой образуется нервная трубка.

Так из нейральной эктодермы возникает зачаток центральной нервной системы. Процесс образования нервной трубки и осевого комплекса органов зародыша называют нейруляцией, а зародыш на этой стадии – нейрулой.

У человека стадия нейруляции происходит в течение третьей недели после зачатия, размеры зародыша в этот период составляют всего лишь около 2 мм.

Зародыш животных (и растений) – единый организм. В нем все клетки, ткани и органы развиваются в тесном взаимодействии. При этом каждый зачаток своим развитием оказывает влияние на другие зачатки, в значительной мере определяя путь их формирования. Кроме того, на темпы роста и развития зародыша воздействуют различные факторы внутренней (организм матери) и внешней среды обитания.

Закономерности эмбрионального развития

Сравнение эмбрионов различных позвоночных животных, например рыб, амфибий, птиц и млекопитающих, показывает, что ранние стадии их развития очень сходны между собой. Но на поздних стадиях эмбрионы этих животных уже различаются, и довольно сильно.

Сходство стадий эмбрионального развития позвоночных: 1 – рыба; 2 – амфибия; 3 – рептилия; 4 – млекопитающее; 5 – человек

Эти факты сходства эмбрионов у позвоночных животных впервые описал в книге «Об истории развития животных» (1828) русский ученый-эмбриолог Карл Максимович Бэр.

Выявленные закономерности он сформулировал в четырех положениях, позже названных законами Бэра: 1) в процессе индивидуального развития общие признаки появляются раньше, чем частные; 2) частные признаки развиваются из общих; 3) в процессе развития животные постепенно все больше дивергируют от родственных форм; 4) на ранних стадиях развития животные бывают сходны с аналогичными стадиями развития (но не со взрослыми стадиями) более примитивных форм. Открытые К.М. Бэром закономерности эмбрионального развития Чарлз Дарвин рассматривал как одно из существенных доказательств эволюции и назвал их законом зародышевого сходства.

Постэмбриональный период онтогенеза

Постэмбриональный (послезародышевый) период начинается с момента выхода организма из яйцевых оболочек или с момента рождения и продолжается до половозрелости. В этот период завершаются процессы формообразования и роста, что определяется прежде всего генотипом и факторами внешней среды. У человека продолжительность детского периода составляет 13-16 лет.

У многих животных выделяют два типа постэмбрионального развития – прямое и непрямое. При прямом типе развития у рождающейся особи уже имеются все основные органы, свойственные взрослому животному (рыбы, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).

Прямое развитие организма

При непрямом типе у организмов вначале образуется личинка, которая по внешним и внутренним признакам значительно отличается от взрослого организма, а лишь затем – взрослая особь (плоские и кольчатые черви, моллюски, ракообразные, насекомые, земноводные).

Например, из яиц лягушки вначале появляются личинки – головастики и лишь через несколько стадий формируются взрослое животное. У комнатной мухи, жуков, бабочек из яйца выводится червеобразная личинка и только на стадии куколки формируется взрослое животное.

Непрямое формирование организма называют развитием с превращением или метаморфозом (от греч. metamorphosis – превращение).

Метаморфоз; А – лягушки: 1 – яйца, икра; 2, 3 – головастики; 4 – лягушка с хвостом; 5 – лягушка; Б – майского жука: 1 – яйца; 2 – личинка; 3 – куколка; 4 – взрослое насекомое; В – кузнечика: 1 – яйца; 2 – нимфа; 3 – взрослое насекомое

При этом метаморфоз у насекомых может быть полным (бабочки, мухи, муравьи, пчелы, блохи) и неполным (кузнечики, тараканы, термиты).

В ходе онтогенеза происходит рост, дифференциация и интеграция частей развивающегося многоклеточного организма.

Согласно современным представлениям в зиготе содержится наследственная информация, заключенная в ДНК хроматина, определяющая ход развития данного организма (особи).

Эта генетическая программа реализуется в процессах взаимодействия между ядром и цитоплазмой в каждой клетке зародыша, между разными его клетками и между комплексами клеток в зародышевых листках.

Онтогенез организма всегда контролируется генами.

В настоящее время экспериментально доказано, что на разных этапах онтогенеза в клетках и тканях разной специализации проявляется неодинаковая активность генов. В 1995 году Э. Льюис, К. Ньюсслайн-Вольхард и Э. Вейссхау за открытие генетического контроля на раннем этапе эмбрионального развития организмов были удостоены Нобелевской премии.

Стадии взрослого организма

Взрослым считается организм, достигший состояния половой зрелости и способный к размножению. У взрослого организма различают генеративную стадию и стадию старения. По окончании способности к размножению организм входит в стадию старения.

Стадии развития тюльпана разнолистного: А – проростки: 1 – 1 год; 2 – 2-4 года; 3 – 5-6 лет; Б – взрослое растение (7-15 лет); В – старческое растение (15-17 лет)

На генеративной стадии взрослый организм путем размножения обеспечивает появление потомства. Таким образом реализуется непрерывность существования популяции и вида.

У многих организмов этот период длится долго – много лет, даже у тех, кто дает потомство лишь один раз в жизни (лососевые рыбы, угорь речной, поденки, майский хрущ, а у растений – многие виды бамбука, зонтичных и агавы). Однако существует много видов, у которых взрослые организмы на протяжении ряда лет неоднократно производят потомство.

Например, дуб черешчатый, достигнув возраста свыше 600 лет, еще производит плоды – желуди, а вечнозеленые хвойные деревья секвойя и секвойядендрон производят семена даже в возрасте 2500– 3000 лет.

Старение – это закономерный процесс проявления возрастных изменений, ведущий к затуханию ряда физиологических функций, снижению адаптационных возможностей организма и увеличению вероятности смерти.

Каждому виду свойственна своя продолжительность жизни.

Но у особей вида она определяется сложными взаимоотношениями процессов старения и процессов, направленных на стабилизацию жизнеспособности организма, на сохранение его здоровья и увеличение продолжительности жизни.

Источник: http://blgy.ru/biology10pro/ontogeny

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.