Жизненный цикл у растений и животных. Жизненный цикл у растений и животных
Жизненный цикл у растений и животных
Цели урока: рассмотреть основные этапы жизненных циклов растений и животных, показать их связь с особенностями жизнедеятельности каждого конкретного организма; развивать умение сопоставлять и делать выводы; воспитывать неравнодушное отношение к окружающему миру.
Вопросы для беседы
1. Как можно диагностировать пороки развития человека?
2. Какие факторы повышают риск пороков развития человека?
3. Какие факторы внешней среды влияют на развитие организма?
4. Каким образом факторы внешней среды влияют на развитие организма?
5. Какие периоды онтогенеза выделяют в многоклеточных организмов?
6. Какие процессы происходят в организме во время эмбриогенеза?
7. Какие процессы происходят в организме во время постэмбрионального развития?
Жизненный цикл - это период между одинаковыми фазами развития двух или более последовательных поколений. У многоклеточных организмов индивидуальное развитие завершается естественной смертью. Непрерывность жизненного цикла организмов обеспечивают гаметы (половые клетки), которые передают наследственную информацию организмам дочернего поколения.
Продолжительность жизненного цикла у разных организмов может быть различной. Например, у бактерий или дрожжей промежуток между двумя делениями клетки часто не превышает ЗО минут, а во многих высших растений и позвоночных животных он длится много лет. Так, сосна обыкновенная начинает размножаться только на 30-40-м, рыба белуга - на 12-18-м годах жизни. Длительные жизненные циклы наблюдают и в некоторых беспозвоночных животных. Например, личинки одного из видов южноамериканских цикад развиваются в течение 17 лет.
Продолжительность жизненного цикла зависит от количества поколений, которые последовательно сменяют друг друга в течение одного года, или количества лет, в течение которых развивается одно поколение.
Различают простые и сложные жизненные циклы. При простом жизненного цикла все поколения не отличаются друг от друга. Простые жизненные циклы характерны для гидры, молочно-белой планарии, речного рака, паука-крестовика, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих.
Сложные жизненные циклы сопровождаются закономерным чередованием различных поколений или сложными преобразованиями организма во время развития. Так, в некоторых водорослей (бурых, красных) чередуется половое поколение, преимущественно гаплоидных, с неполовым, преимущественно диплоидным. Среди высших растений только в мохообразных преобладает половое поколение, тогда как в других (папоротникообразные, Хвощевидные, плаунообразные, голосеменные, покрытосеменные) - неполовое.
У животных сложные жизненные циклы тоже не редки. Так, в жизненном цикле многих простейших (фораминиферы, споровики) и кишечнополостных происходит закономерное чередование поколений, размножающихся половым и неполовым способами.
Например, неполовое поколения медузы аурелии - полипы - размножается почкованием, образуя новые полипы. С помощью поперечного деления полипы дают начало особям полового поколения - медузам. Мужские и женские особи медуз размножающихся половым способом. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается личинка, некоторое время плавает с помощью ресничек, а затем оседает на дно и превращается в полип.
У других животных (например, у плоских червей - поросят, в некоторых членистоногих - тлей, дафний) в жизненном цикле чередуются поколения, которые размножаются половым способом и парте-ногенетично.
Чередование поколений, которые размножаются половым способом и партеногенетически, имеет важное биологическое значение для организмов, живущих в меняющихся условиях окружающей среды и не могут переживать неблагоприятные периоды в активном состоянии. Половое размножение обеспечивает непрерывность существования вида, а партеногенез позволяет в полной мере использовать благоприятные периоды для быстрого роста численности вида.
Чередование поколений, которые размножаются различными способами (половым и неполовым, половым и партеногенетически), увеличивает изменчивость, которая обеспечивает способность вида жить в разных условиях окружающей среды и быстро реагировать на их изменения.
IV. Обобщение, систематизация и контроль
знаний и умений учащихся
Дать ответы на вопросы:
1. Какие особенности присущи жизненным циклам растений?
2. Чем гаметофит отличается от спорофита?
3. Какие особенности присущи жизненным циклам животных?
4. Какие преимущества и недостатки имеют сложные жизненные циклы?
5. Какие преимущества и недостатки имеют простые жизненные циклы?
estnauki.ru
Что такое простые и сложные жизненные циклы
По простого жизненного цикла все поколения не отличаются друг от друга.
Простые жизненные циклы характерны для различных животных: гидры, молочно-белой планарии, дождевого червя, речной рака, паука-крестовика, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих.
Сложные жизненные циклы сопровождаются закономерным чередованием разных поколений или сложными преобразованиями организма во время развития. Так, в некоторых водорослей (бурых, красных) чередуется половое поколение, преимущественно гаплоидные, с неполовым, преимущественно диилоидным. Среди высших растений только у мохообразных преобладал половое поколение, тогда как в других (папоротникообразные, Хвощевидные, плаунообразные, голосеменные, покрытосеменные) - неполовое.
Сложные жизненные циклы, сопровождающиеся изменением разных поколений наблюдают в разных группах животных. Так, в жизненном цикле многих простейших (фораминиферы, споровики) и кишечнополостных происходит закономерное чередование поколений, размножающихся половым и неполовым способами.
Вспомните жизненный цикл медузы аурелии. Неполовое поколения этого животного - полипы - размножается почкованием, образуя НОВЫЕ ИЮЛИГИЫ. С помощью поперечного деления полипы дают начало особям полового поколения - медузам. Мужские и женские особи медуз размножающихся половым способом. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается личинка, которая некоторое время плавает с помощью ресничек, а потом оседает на дно и превращается в полип.
У других животных (например, представителей плоских червей - сосальщиков, в некоторых членистоногих - тлей, дафний) в жизненном цикле чередуются поколения, которые размножаются половым способом и партеногенетически.
Например, самки мелких рачков дафний долгое время размножаются партеногенетически, откладывая неоплодотворенные яйца. Из них получается следующее поколение самок, которые снова откладывают неоплодотворенные яйца. Но при определенных изменений условий окружающей среды (снижение температуры, недостаток пищи, повышение солености воды и т.д.) из неоплодотворенных яиц выходят не только самки, а самцы. У самок формируются яйца, развитие которых возможно только после оплодотворения. Эти яйца содержат значительные запасы питательных веществ (желток), после оплодотворения покрываются плотной оболочкой и способны переживать периоды неблагоприятных условий. С наступлением благоприятных условий из них выходит новое поколение самок, размножающихся партеногенетически. Подобный тип жизненного цикла наблюдается и у насекомых тлей.
Чередование поколений, размножающихся половым способом и партеногенетически, имеет важное биологическое значение для организмов, обитающих в меняющихся условиях окружающей среды и не могут переживать неблагоприятные периоды в активном состоянии. Половое размножение обеспечивает непрерывность существования вида, а партеногенез дает возможность в полной мере использовать благоприятные периоды для быстрого роста численности вида.
В жизненном цикле других животных чередуются раздельнополое и гермафродитные поколения.
Например, у одного из видов круглого червя - рабдитиса-особи гермафродитной поколения паразитируют в легких лягушек. Яйца, которые откладывают эти особи, выводятся из организма хозяина наружу. Из них выходят личинки, из которых развиваются особи раздельнополое поколения. Они живут в почве и вдвое меньшие по размерам, чем гермафродитные. В свою очередь личинки, которые выходят из яиц, отложенных особями раздельнополое поколения, для своего дальнейшего развития должны попасть в организм лягушки. Там из них развиваются особи гермафродитной поколения.
worldofscience.ru
Жизненный цикл - «Энциклопедия»
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ (английский life cycle),
1) в биологии - совокупность всех фаз развития организма от оплодотворённой яйцеклетки до стадии зрелости, когда организм становится способным дать начало следующему поколению. В простейшем случае жизненный цикл включает только одно поколение: от зиготы до взрослого организма (например, у большинства позвоночных), в более сложных - несколько поколений (смотри Чередование поколений). При этом на протяжении жизненного цикла происходит смена разных способов размножения - например, обычное половое размножение сменяется партеногенезом (у трематод, ряда круглых червей, коловраток, дафний, тлей и др.) или бесполым размножением путём поперечного деления или образования многоклеточных вегетативных тел (в том числе у кишечнополостных - сцифоидных и гидроидных, у оболочников - асцидий, сальп). Соответственно продолжительность жизненного цикла определяется длительностью существования одного поколения (например, однолетние, двулетние и многолетние растения) или числом поколений (генераций) в составе одного жизненного цикла. Наряду с активной фазой длительность жизненного цикла включает также период покоя, или диапаузы.
Реклама
Различают простой жизненный цикл - при прямом развитии организмов (например, у большинства позвоночных, у пауков) и сложный - с метаморфозом или с чередованием поколений. При развитии с метаморфозом особь изменяет свой внешний вид, внутреннее строение и образ жизни. У майского жука, например, это яйцо - личинка - куколка – имаго; у лягушки - яйцо - головастик - взрослая особь. В жизненных циклах с чередованием поколений сменяются особи с разным способом размножения. У сцифоидных, например, яйцо - планула - сцифистома (размножается поперечным делением) - эфира - медуза, вымётывающая яйца; у тлей: яйцо - самка-основательница - бескрылые особи (размножаются партеногенетически) - крылатые особи-мигранты - самцы и самки, откладывающие яйца. Из простейших наиболее сложны жизненные циклы у споровиков, в том числе у гемоспоридий. У паразитических грибов жизненные циклы по сложности сходны с жизненными циклами у паразитических червей, развивающихся со сменой хозяев; например, в жизненном цикле ржавчинных грибов имеются стадии развития, дающие разные виды спор: гаплоидные пикноспоры, двуядерные эцидиоспоры, уредоспоры и телейтоспоры, а также гаплоидные базидиоспоры.
С экологических позиций жизненный цикл представляет собой совокупность этапов развития с разным соотношением затрат энергии на поддержание существования, рост и размножение. Например, молодые неполовозрелые особи значительную часть энергии вкладывают в рост, а взрослые половозрелые особи - в размножение. Особый интерес вызывает длительность пребывания организма на той или иной стадии (в частности, возраст наступления половой зрелости). Соотношения затрат энергии зависят от биотических и абиотических условий, а также от ограничений, накладываемых предшествующим эволюционным развитием, и невозможности в силу ограниченности ресурсов вкладывать энергию во все виды жизнедеятельности одновременно.
С генетических позиций жизненный цикл - это чередование диплоидной и гаплоидной фаз развития. У всех многоклеточных животных, большинства высших растений (за исключением мхов) и ряда других организмов (например, бурая водоросль ламинария) в жизненном цикле преобладает диплоидная стадия; у многоклеточных животных гаплоидны только гаметы. У мхов гаплоидная стадия (гаметофит) доминирует над диплоидной (спорофитом) и может быть представлена листостебельным растением (сфагнум, кукушкин лён). Другие примеры преобладания гаплоидной стадии дают грибы и некоторые водоросли (кутлерия). У ряда водорослей (например, у ульвы) диплоидная и гаплоидная стадии развиты одинаково.
Лит.: Kondrashov А. S. Evolutionary genetics of life cycles // Annual Review of Ecology and Systematics. 1997. Vol. 28.
Л. В. Полищук.
2) В социологии и психологии - основные стадии жизненного пути человека. Включает: рождение, младенчество, детство, подростковый возраст, юность, зрелость, пожилой возраст, старость, смерть. Определённым циклам подчиняется также смена поколений в обществе.
Переход от одной стадии жизненного цикла к другой представляет собой не просто биологическое созревание индивида, а его социальное взросление и старение. Таким образом, возраст (смотри Возраст человека) есть некий социальный конструкт, который к тому же имеет чётко выраженные особенности в разных культурах и гендерных общностях. В современной трактовке жизненный цикл рассматривается как совокупность достаточно самостоятельных и вместе с тем взаимосвязанных между собой этапов, как процесс самореализации индивида на протяжении всей его жизни. Так, ещё недавно детство считалось подготовительным периодом к взрослости. Сегодня оно трактуется как самоценный период.
Одним из первых, кто обратил внимание на «стадиальные» особенности индивидуального развития, был американский психолог Э. Эриксон. Ему принадлежит ставшая сегодня классической модель жизненного цикла, включающая восемь последовательных этапов психосоциального развития человека, смена которых происходит в результате возрастных кризисов, обусловленных физиологическими изменениями в организме. Проблемы жизненного цикла рассматривались также в работах отечественных (Л. С. Выготский, А. Н. Леонтьев, Д. Б. Эльконин) и зарубежных (Ж. Пиаже, М. Монтессори) психологов.
Понятие «жизненный цикл» используется применительно к широкому кругу социально-экономических процессов. Жизненный цикл организаций - совокупность стадий - от рождения до старения и возрождения, которые проходит организация за период функционирования. Жизненный цикл инноваций включает 5 этапов: зарождение (привнесение), апробацию (селекция), адаптацию, интеграцию, утилизацию продукта. Смотри также Жизненный цикл товара.
Лит.: Ариес Ф. Возрасты жизни // Философия и методология истории. М., 1977; Бочаров В. В. Антропология возраста. СПб., 2001.
М. М.
knowledge.su
Какой абиотический фактор оказался в процессе эволюции главным регулятором сезонных явлений в жизни растений и животных?
Ответ: Сезонные изменения длины дня. Главным фактором регуляции сезонных циклов у большинства растений и животных является изменение продолжительности дня. Реакция организмов на продолжительность дня получила название фотопериодизма. Продолжительность дня определяет не только наступление зимнего покоя, но и другие сезонные явления у растений . Так, длинный день способствует образованию цветков у большинства наших дикорастущих растений. Такие растения называют длиннодневными. Из культурных к ним относятся рожь, овес, большинство сортов пшеницы и ячменя, лен. Однако некоторые растения, преимущественно южного происхождения, например хризантемы, георгины, для цветения нуждаются в коротком дне. Поэтому они зацветают у нас лишь в конце лета или осенью. Растения такого типа называют короткодневными. Сильно сказывается влияние длины дня и на животных . У насекомых и клещей длина дня обусловливает наступление зимнего покоя. Так, при содержании гусениц бабочки-капустницы в условиях длинного дня (более 15 ч) из куколок вскоре выходят бабочки и без перерыва развивается последовательный ряд поколений. Но если гусениц содержать при дне короче 14 ч, то даже весной и летом получаются зимующие куколки, которые не развиваются в течение нескольких месяцев, несмотря на достаточно высокую температуру. Подобный тип реакции объясняет, почему в природе летом, пока день длинный, у насекомых может развиваться несколько поколений, а осенью развитие всегда останавливается на зимующей стадии. У большинства птиц весенний, удлиняющийся день вызывает развитие половых желез и проявление гнездовых инстинктов. Осеннее сокращение дня вызывает линьку, накопление запасных жиров и стремление к перелету. Длина дня является сигнальным фактором, определяющим направление биологических процессов. Почему именно сезонные изменения длины дня приобрели такое большое значение в жизни живых организмов? Изменение длины дня всегда тесно связано с годовым ходом температуры. Поэтому длина дня служит точным астрономическим предвестником сезонных изменений температуры и других условий. Это объясняет, почему у самых разных групп организмов умеренных широт под влиянием движущих сил эволюции сформировались специальные фотопериодические реакции - приспособления к климатическим изменениям в различное время года. Фотопериодизм - это общее важное приспособление, регулирующее сезонные явления у самых разных организмов. <a rel="nofollow" href="http://www.zooeco.com/ecol-lekcii101-1.html" target="_blank">http://www.zooeco.com/ecol-lekcii101-1.html</a> <a rel="nofollow" href="http://www.coolreferat.com/Биотические_и_абиотические_факторы" target="_blank">http://www.coolreferat.com/Биотические_и_абиотические_факторы</a>
какой абиотический фактор является главным регулятором сезонных явлений в жизни животных?
touch.otvet.mail.ru
Жизненные циклы организмов
Биология Жизненные циклы организмов
просмотров - 990
Жизненный цикл, или цикл развития, складывается из последовательных фаз (которые часто называют стадиями), отмечающих важнейшие, узловые состояния организма – зарождение, развитие и размножение.
В жизненных циклах организмов, размножающихся половым способом, выделяют две фазы – гаплоидную и диплоидную. Относительная продолжительность этих фаз варьируется у представителей различных групп живых организмов. Так, у простейших и грибов преобладает гаплоидная фаза, а у высших растений и животных – диплоидная.
Удлинение диплофазы в ходе эволюции объясняется преимуществами диплоидного состояния перед гаплоидным. Благодаря гетерозиготности и рецессивности в диплоидном состоянии сохраняются и накапливаются разнообразные аллели. Это повышает объем генетической информации в генофондах популяций и видов, ведет к образованию резерва наследственной изменчивости, что перспективно для дальнейшей эволюции. В то же время у гетерозигот вредные рецессивные аллели не оказывают влияния на развитие фенотипа и не снижают жизнеспособности организмов.
Жизненные циклы бывают простыми и сложными. Сложные состоят из простых циклов, которые в этом случае оказываются незамкнутыми звеньями сложного цикла.
Чередование поколений свойственно почти всем эволюционно продвинутым водорослям и всем высшим растениям. Обобщенная схема жизненного цикла растения, у которого наблюдается чередование поколений, представлена на рис. 11.
Рис. 11. Обобщенная схема жизненного цикла растения, у которого наблюдается чередование поколений
Примером растения с простым циклом может быть одноклеточная зеленая водоросль хлорелла, которая размножается только спорами. Развитие хлореллы начинается с автоспор. Οʜᴎ еще внутри оболочки материнской клетки одеваются собственными оболочками, становясь полностью подобными взрослому растению.
Молодые хлореллы растут, достигают зрелости и становятся органом спорогенеза – вместилищем спор. В материнской клетке возникает 4–8 автоспор – дочерних хлорелл. В результате, жизненный цикл хлореллы представляется как последовательность трех узловых фаз: автоспора → вегетирующеерастение → репродуктивнаяклетка (вместилище) → автоспора и т.д.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, простой жизненный цикл при размножении спорами имеет последовательность всего трех узловых фаз: 1 – одноклеточный зачаток как начальная фаза растения, 2 – взрослый организм одно- или многоклеточный, 3 – материнская (репродуктивная) клетка зачатка. После третьей фазы течение жизни приводит снова к фазе одноклеточного зачатка.
Такие простые жизненные циклы для растений не характерны. В подавляющем большинстве групп растений наблюдаются сложные жизненные циклы. Οʜᴎ обычно включают два, иногда три простых цикла. Вместе с тем, в сложных циклах (при половом размножении) обязательно имеются 1–2 обособленные фазы гаметы и зиготы.
К примеру, равноспоровый папоротник в природе представлен двумя формами особей – собственно папоротник и заросток папоротника. Заросток папоротника (маленькие зеленые пластинки, едва заметные на почве) является непосредственным потомством крупных перистолистных особей папоротника. Он недолговечен, но успевает дать начало жизни единственной крупнолиственной особи. В результате наблюдается чередование поколений: папоротник → заросток → папоротник.
Папоротник, размножающийся спорами, принято называть спорофит (бесполая генерация), а заросток размножается гаметами и принято называть гаметофит (половая генерация). Гаметофит и спорофит определяются только по способу размножения особи. Раздельное существование спорофита и гаметофита невозможно, и они относятся только к растениям со строгим чередованием поколений.
У голосеменных растений женский гаметофит – многоклеточный гаплоидный эндосперм с двумя (у сосны) или несколькими (у других голосеменных) архегониями.
У покрытосеменных растений женский гаметофит обычно редуцирован до семи клеток, архегониев не имеет и принято называть зародышевым мешком. Зародышевый мешок, гомологичный заростку, микроскопически мал и находится в глубине цветка.
Мужской гаметофит семенных растений развивается из микроспоры и представляет собой пыльцевое зерно (пыльцу), прорастающее в пыльцевую трубку с образованием двух спермиев. Жизненный цикл цветкового растения представлен на рис. 12.
Рис. 12. Жизненный цикл цветкового растения
Жизненные циклы значительно усложняются, если половое размножение чередуется с партеногенетическим и бесполым. Существуют гапло-диплоидные организмы, у которых один пол находится всегда только в гаплофазе, а другой как в дипло-, так и в гаплофазе. К таким организмам относится медоносная пчела (рис. 13).
Рис. 13. Жизненный цикл пчелы
Соматические клетки матки пчелиной семьи диплоидны, и гаплофаза представлена у нее только гаметами. У рабочей пчелы яичники редуцированы, и гаплофаза в ее жизненном цикле отсутствует. Трутни развиваются партеногенетически из неоплодотворенных яиц и имеют гаплоидный набор хромосом. В силу замены мейоза митозом в гаметогенезе трутней их сперматозоиды оказываются также гаплоидными. Следовательно, трутни существуют только в гаплофазе.
Особенно широкой изменчивостью жизненных циклов отличаются грибы (рис. 14). В их жизненном цикле четко выражены три ядерные фазы – гаплоидная, диплоидная и дикарион.
Дикарион найден у Ascomyces и Basidiomyces, у последних он составляет бόльшую часть цикла.
Гаплоидное состояние у Basidiomyces является переходным, а диплоидное существует только как зигота.
У грибов и водорослей соотношение продолжительности гаплофазы и диплофазы меняется, в связи с этим наблюдаются разные промежуточные варианты жизненных циклов.
Рис. 14. Схема базовых жизненных циклов у грибов
(изменения в ядерной фазе указаны различной штриховкой,
стрелками показано направление развития)
oplib.ru
