Стадии развития зародыша, взаимодействие тканей в процессе эмбрионального развития. Развитие растений и животных
Стадии развития зародыша, формирование тканей и органов
После образования зиготы начинается зародышевое (эмбриональное) развитие организма. У некоторых организмов (пчел, тлей) эмбриональное развитие может происходить без оплодотворения, т.е. без зиготы. Это явление получило название партеногенез.
Возникающие при этом организмы могут быть гаплоидны (например, самцы пчел) или диплоидны в результате слияния ядер после первого деления или удвоения хромосом без последующего деления клетки.
Из неоплодотворенных яйцеклеток может развиваться новое поколение организмов в естественных условиях или под влиянием различных искусственно созданных воздействий. Такой партеногенез называется искусственным. При помощи него в определенных условиях можно получить даже некоторых позвоночных животных — лягушек, тритонов, индеек.
Отличие развития зародыша у высших растений и животных
Во-первых, это связано с тем, что у этих растений происходит двойное оплодотворение, после которого начинается развитие как зародыша семени, так и питательного материала — эндосперма.
Во-вторых, у высших животных в период зародышевого развития формируются все ткани и большинство органов, свойственных взрослому, а у зародышей семенных растений образуются только зачатки основных вегетативных органов — корня, стебля и листьев. Полное формирование всех органов, в том числе и таких важнейших, как цветки, происходит в после-зародышевом периоде.
Стадии развития зародыша
Индивидуальное развитие организма называется онтогенезом.
Первый этап онтогенеза — эмбриональное развитие — в свою очередь, может быть разделен на несколько периодов:
- Дробление;
- гаструляция;
- органогенез — образование тканей и органов зародыша.
Второй этап — формирование тканей и органов зародыша — связан с дальнейшей дифференцировкой клеток. В первую очередь, из эндодермы образуется третий зародышевый листок — мезодерма, который начинает врастать между экто и энтодермой, отделяя их друг от друга.
Затем у зародышей позвоночных животных начинается формирование нервной трубки и хорды. Нервная трубка образуется на будущей спинной стороне зародыша путем впячивания эктодермы в виде желобка. Края желобка о дальнейшем срастаются, и он превращается в трубку, которая погружается под эктодерму. Нервная трубка является зачатком спинного мозга.
В это же время под нервной трубкой из энтодермы образуется тяж клеток, который впоследствии формирует хорду.
Дальнейшая дифференцировка приводит к формированию из энтодермы эпителия кишок, пищеварительных желез, а также легких.
Из мезодермы образуются кровеносная, выделительная система, скелет, мышцы. Из эктодермы кроме нервной трубки образуются органы чувств, покровный эпителий и придатки кожи.
Взаимодействие и взаимовлияние частей развивающегося зародыша
В процессе эмбрионального развития одни ткани или органы зародыша могут оказывать влияние на развитие других, находящихся рядом. Это влияние осуществляется путем сложных биохимических воздействий одних частей зародыша на другие. Такое влияние, определяющее направление развития, называется индукцией.
Если пересадить зачаток глаза, взятого у одного зародыша, под эктодерму другого зародыша, из последней развивается хрусталик дополнительного глаза. В этом случае пересаженный участок индуцировал дифференцировку клеток эктодермы в зачаток хрусталика. Индукцию можно наблюдать при пересадке спинного края бластопора одного зародыша на стадии гаструлы другому на той же стадии.
Этот участок бластопора является индуктором образования осевых органов зародыша — хорды и нервной трубки. В результате у зародыша образуются два комплекса осевых органов — один под влиянием собственного края бластопора, другой — под влиянием пересаженного. В некоторых случаях при этом удается получить два сращенных вместе зародыша.
Эмбриональный период заканчивается выходом зародыша из яйцевых оболочек. Далее начинается постэмбриональное развитие, которое характеризуется переходом организма к самостоятельному питанию и активному движению.
animals-world.ru
3.2. Домашние животные
Знания. Дети получают представления о кошке, собаке, корове, овце, лошади, свинье, козе и др. характерных для данной местности животных, узнают их названия, особенности внешнего облика, поведения. Узнают их детенышей, понимают, что жизнь этих животных тесно связана с человеком: он создает для них все необходимые условия (строит теплое помещение, кормит, заготавливает корма впрок, ухаживает), использует в хозяйстве, они не боятся человека, при хорошем обращении привязаны к нему. Домашние животные не приспособлены самостоятельно жить в естественных природных условиях, без заботы человека они дичают, могут погибнуть.
Отношение. Дети проявляют интерес к жизни домашних животных: охотно наблюдают за их проявлениями, задают вопросы, слушают рассказы, сказки. В ситуациях контакта добровольно участвуют в уходе за ними, понимают их желания, потребности, проявляют готовность их удовлетворить; умеют правильно обращаться с ними (гладить, играть, ласково разговаривать). Любуются красотой их проявлений (силой, ловкостью, грациозностью, преданностью и т.п.), отображают эти впечатления в игре, изодеятельности.
3.3. Перелетные и зимующие птицы
Знания. Дети знакомятся с конкретными видами птиц своей местности, узнают их названия, характерные особенности внешнего облика, поведения, чем питаются, как приспособлены к наземно-воздушному образу жизни, к сезонно меняющимся условиям неживой природы. Узнают, что зима - очень трудный период для птиц: мало корма, нет насекомых, холодно, короткий день (в светлое время суток птицы не успевают прокормиться). Они по-разному приспособились к жизни в зимнее время: насекомоядные улетают в теплые края, где нет снега и морозов, это перелетные птицы; те же, кто питается семенами растений, остатками пищи человека, приближаются к его жилью, на юг не улетают, это зимующие птицы. Человек может помочь зимующим птицам, подкармливая их крошками хлеба, семенами различных растений.
Отношение. Дети проявляют интерес к жизни птиц, коллективно и самостоятельно наблюдают за ними, задают вопросы, сообщают о своих впечатлениях, любуются их проявлениями, полетом. Охотно участвуют в организации и проведении подкормки зимующих птиц.
(Сведения о диких животных даются в 5-М разделе «Жизнь растений и животных в сообществе»)
4. Рост и развитие растений и животных и их связь со средой обитания
4.1. Растения
Знания. Дети узнают, что новое растение можно вырастить из семени, что от одного семени можно получить много семян; получают представление о стадиях роста и развития однолетних культур (на примере цветочных или огородных растений): семя, проросток, наращивание зеленой массы (период вегетативного роста), цветение, плодоношение (образование семян). В разные периоды роста растению нужны неодинаковые условия. Молодое растение слабое, хрупкое, и с ним надо обращаться осторожно, чтобы не повредить ею.
Новые комнатные растения можно вырастить из черенка, листа, луковицы, делением куста. Вновь посаженное растение слабое, его надо часто поливать, оберегать от ярких солнечных лучей, сквозняка. На этот период для него можно создать тепличные условия.
Отношение. Дети с интересом участвуют в выращивании растений, с готовностью выполняют указания взрослых по уходу за ними, охотно наблюдают за растениями, замечают изменения, делают зарисовки в календаре.
Индивидуальное развитие организмов и их поведение. Онтогенез. Жизненный цикл у растений и животных
Тема: Индивидуальное развитие организмов и их поведение. Онтогенез. Жизненный цикл у растений и животных.
Онтогенез (личность, происхождение) это индивидуальное развитие организма, с момента образования зиготы до его смерти. Гаметы это половые клетки, которые несут наследственную информацию и имеют гаплоидный набор. Зигота слияние двух половых гамет. Оплодотворение это процесс слияния мужской и женской половых клеток растений или животных, является основой полового процесса.
Онтогенез у животных и растений делится на 2 периода: 1)Эмбриональный (эмбриогенез) 2)Постэмбриональный.
Эмбриональный (зародышевый) период это период онтогенез от образования зиготы до рождения или выхода из яичных оболочек или прорастания.
Постэмбриональный длится от момента рождения и до момента приобретения организма способности к размножения, или к моменту старения и смерти. У организмов некоторых видов после размножения наступает смерть (лососевая икра). У других способность к размножению сохраняется некоторое время период половой зрелости. После потери половой зрелости смерть наступает не сразу, но через некоторое время (от нескольких дней у насекомых, до нескольких лет, а то и десятка лет у млекопитающих). Это время называют периодом старения, когда снижается уровень обмена веществ, происходят необратимые изменения в организме, которые приводят к смерти.
Существует два типа онтогенеза: прямой и непрямой. Непрямое развитие онтогенеза может быть личиночным, Прямое развитие онтогенеза существует в двух формах: не личиночное и внутриутробное. Личиночная форма развития характеризуется происхождение одной или несколькими личиночными стадиями. Личинки активно питаются, этот тип развития сопровождается метаморфозом. Неличиночная форма развития характерна некоторым земноводным, пресмыкающимся и птицам. Яйца этих животных богаты на желток, для дыхания и питания зародыша существуют временные органы. Внутриутробное развитие характерно для млекопитающих и людей, все функции зародыша осуществляются за счёт организма матери, при помощи плаценты.
Этапы эмбрионального развития человека:
1)Оплодотворение образование зиготы
2)Дробление образование бластулы
3)Гаструляция образование зародышевых листков
4)Гистогенез образование тканей
5)Органогенез образование органов.
В случае личиночной формы онтогенеза: эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается выходом из яичных оболочек. Если форма онкогенеза неличиночная: эмбриональный период начинается с образования зиготы и выходом из зародышевых оболочек. При внутриутробной форме: эмбриональный период начинается с образования зиготы и длится до рождения.
В результате оплодотворения образуется зигота это начальная стадия развития нового организма. Стадия зиготы длится несколько часов. В зиготе млекопитающих и человека до начала следующей стадии эмбриогенеза происходит дифференцирование и перемещение участков цитоплазмы, что приводит к двусторонней симметрии.
Следующая стадия эмбриогенеза дробление. Дроблением называют несколько митотических делений зиготы, между которыми отсутствует типовая интерфаза (G1-период отсутствует полностью, а S-период очень короткий и начинается ещё в телофазе предыдущего митоза). В результате этого дочерние клетки зиготы (бластомеры)обретают размеров материнской клетки и с каждым деление становятся всё меньше и меньше и наконец в результате дробления образуется бластула, которая почти не отличается по размерам от зиготы. Дробление в зависимости от типа яйцеклетки может быть полным и неполным, равномерным и неравномерным, синхронным и асинхронным, но обязательно заканчивается образованием бластулы.
Бластуляция это одна из стадий развития зародыша в многоклеточных организмах, которой завершается процесс дробления оплодотворённой яйцеклетки. Бластула это однослойный шаровидный зародыш с полостью внутри. Стенки бластулы образованы с полостью внутри. Завершается дробление приблизительно на стадии 128 бластомеров. В зависимости от дробления различают: целобластулу, амфибластулы, дискобластулы и стеробластулы. Стадия бластулы проходят зародыши всех типов животных. Дробление зиготы человека неравномерный, асинхронный, заканчивается образование бластоцита.
Следующий этап онтогенеза гаструляция. Гаструляция (желудок) это процесс отделения двух первичных зародышевых листков и формирование двухслойного зародыша, или гаструлы у многоклеточных организмов. В ходе гаструляции клетки зародыша почти не делятся и не растут. Зародышевые листки образуются в два этапа: сначала формируется ранняя гаструла, которая имеет два зародышевых листка эктодерму и энтодерму, а потом происходит поздняя гаструла, когда образуется мезодерма.
Дальнейшее клеточное деление, перемещение, рост, дифференцирование зародышевых листков приводит к гистогенезу, к образованию тканей. Гистогенез и органогенез идут параллельно и завершаются в конце эмбрионального периода.
Сложные, пространственные превращения клеток и частей зародыша получили название морфогенез. Из энтодермы образуется вся нервная система, некоторые части органов чувств (роговица глаза), кожные покровы (кожный эпителий, эпителий ротовой полости). Из мезодермы развиваются кости позвоночника, черепа, конечностей, полосатая скелетная мускулатура, кровеносная система и кровь, гладкие мышцы внутренних органов, органы выделительной системы, половые железы и вся соединительная ткань. Эндодерма даёт начало эпителию пищеварительной и дыхательной систем, печени, лёгким, поджелудочной железе.
Органогенез это процесс образования всех тканей и органов будущего организма из 3 зародышевых листков. Фазы органогенеза: нейруляция образование нервной системы; формирование других органов.
У позвоночных в этот период происходит закладка хорды, нервных и кишечных трубок. Потом начинается бурное деление клеток, которое завершается резким увеличением их численности и ростом эмбрионов, при этом клетки дифференцируются и из них образуются разные органы и ткани.
Эмбриогенез цветочных растений это развитие зародыша в семени. На ранних этапах он протекает одинакового как у однодольных, так и у двудольных растений. Процесс развития начинается с того что расположена в семенном зачатке зигота вытягивается и делится поперёк. Одна из клеток образует подвесок. По своему функциональному значению подвесок напоминает плаценту млекопитающих, он выполняет трофическую функцию и обеспечивает связь зародыша с питательными веществами. Вторая клетка многоразово делится путём митоза и образует сам зародыш, в нём заложены основные структуры будущего растения: точка роста пагона, гипокотиль (нижняя часть стебля зародыша растений), семя доли и зародышевый корешок.
Постэмбриональный период развитие организма завершается формированием органов тела, происходить половое созревание и размножение, наступает старость и смерть.
Непрямое развитие характерно только многоклеточным организмам. Из яйца появляются личинки это зародыш, который сильно отличается от взрослой особи строением, но уже способны самостоятельно питаться. У личинок отсутствуют зародышевые половые органы, и невозможно определить их пол. Обязательным условием непрямого развития является наличие метаморфоза (глубокие превращения организма, которые происходят на протяжении постэмбрионального периода жизни). В процессе развития личиночные органы исчезают, и их место занимают органы характерные взрослым особям. Личиночное развитие характерно для большинства групп животных: губки, черви, моллюски, членистоногие, костяные рыбы, некоторые земноводные.
Прямое развитие это тип развития, при котором новорождённый или организм, который появляется из яйца по своему строению не отличается от взрослого организма. У него нет специфических органов или структур, но организм имеет меньшие размеры, и он не половозрелый. Прямой тип развития характерен для наиболее высокоорганизованных групп позвоночных: пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие, а так же отдельных представителей других групп царств малощетинковые черви, головоногие моллюски, реснитчатые черви, пауки.
refleader.ru
