Урок Получить доступ за 75 баллов Развитие организмов
Введение
Живые существа на протяжении многих миллионов лет совершенствуют свои признаки, приспосабливаясь к новым условиям среды.
Появляются новые виды животных, которые лучше адаптировались к выживанию в природе.
Но даже самый совершенный живой организм в своем индивидуальном развитии проходит все этапы эволюционного процесса от одноклеточной зиготы, получившейся при слиянии половых клеток до многоклеточного высокоразвитого существа в момент рождения.
В этом уроке вы узнаете об историческом и индивидуальном развитии организмов, об их видах, особенностях и о тех животных, для которых они характерны.
Историческое развитие организмов
Жизнь на планете Земля появилась 3,5 миллиарда лет назад, когда появились простейшие безъядерные организмы- бактерии.
Эукариоты образовались в результате эндосимбиоза - процесса, когда одна клетка поглощает другую, но не усваивает ее, в результате чего маленькая клетка начинает “работать” на благо большой клетки.
Так, например, появились двумембранные органоиды митохондрии (из анаэробных бактерий) и хлоропласты (из цианобактерий), а эволюция живого мира сделала огромный скачок в своем развитии.
Доказательством такого интересного происхождения двумембранных органоидов служит наличие в них ДНК и РНК, отличных от нуклеиновых кислот в ядре, наличие собственных прокариотических рибосом, а также своя структура внутренней мембраны.
Живые организмы эволюционировали на протяжении 600 миллионов лет в водной среде.
На сушу жизнь не выходила из- за отсутствия озонового слоя, который сейчас защищает Землю от губительной солнечной радиации.
Как только появились автотрофные организмы, которые с помощью хлорофилла синтезировали органические вещества, кислород начал накапливаться в атмосфере.
А под действием сильных электрических разрядов кислород превращался в озоновый слой, который по сей день сохраняет жизнь на планете.
Одноклеточные организмы разделились на автотрофов и гетеротрофов, дали начало двум царствам: растения и животные.
Простейшие животные и растения, приспосабливаясь к новым условиям среды, переходили к колониальному, а затем многоклеточному образу жизни.
Динозавры царствовали на Земле на протяжении 160 миллионов лет.
200 миллионов лет назад среди рептилий выделилась группа динозавров, давшая начало млекопитающим.
Крупные хищные ящеры подавляли развитие млекопитающих, но после массового вымирания динозавров, млекопитающие вышли из тени и заняли свое место на планете Земля.
155 миллионов лет назад от пресмыкающихся произошли зубастые птицы (археоптерикс), а затем современные птицы.
Птицы и млекопитающие имели прогрессивные черты развития: теплокровность, четырехкамерное сердце, интенсивный обмен веществ.
160 миллионов лет назад появились первые плацентарные млекопитающие, у которых присутствует плацента и внутриутробное развитие плода.
Они проявляли заботу о потомстве и выкармливали детенышей молоком.
30 миллионов лет назад от насекомоядных млекопитающих отделяется отряд приматов, эволюция видов которого привела к возникновению предка человека 6,5 миллионов лет назад.
И уже 40 тысяч лет назад появляется вид человек разумный (Homo sapiens), который по сей день является высшим произведением эволюции на планете Земля.
Индивидуальное развитие организмов
Онтогенез- это индивидуальное развитие организма с момента оплодотворения яйцеклетки до естественной смерти организма.
В онтогенезе выделяют два периода:
- эмбриональный (с момента образования зиготы до выхода из яйца)
- постэмбриональный (с момента рождения до смерти)
В эмбриональном развитии многоклеточный организм проходит следующие этапы:
- зигота- оплодотворенная яйцеклетка имеет диплоидный набор хромосом
- дробление процесс многократного деления зиготы и образования многоклеточного организма
- бластула- стадия развития многоклеточного зародыша после дробления зиготы. В процессе бластуляции не увеличиваются размеры зиготы, а увеличивается количество клеток, происходит образование однослойного зародыша, покрытого бластодермой и формирование первичной полости тела- бластоцели.
- гаструла- стадия образования зародышевых листков:
- эктодерма- внешняя оболочка
- энтодерма- внутренний слой (присутствует у двухслойных кишечнополостных и губок)
- мезодерма- средняя оболочка (присутствует у трехслойных многоклеточных)
Процесс образования гаструлы называется гаструляция, в ходе него появляется полость первичной кишки.
- нейрула- стадия закладки нервной трубки
- гисто- и органогенез- появление и разделение тканей и органов
У позвоночных животных в органогенезе можно выделить
- нейрогенез- процесс формирования из эктодермы нервной трубки (головного и спинного мозга), органов зрения и слуха, кожного покрова
- хордогенез- процесс формирования из мезодермы хорды, мышц, почек, скелета, кровеносных сосудов
- процесс формирования из энтодермы кишечника и связанных с ним органов: печени, поджелудочной железы, легких
Самая главная цель любого живого организма- воспроизведение себе подобных, т. е. размножение.
Исходя из этой цели, выделяют 3 этапа жизни любого организма в постэмбриональном периоде:
- дорепродуктивный- рост и развитие организма до полового созревания
- репродуктивный- период половой зрелости и активного размножения (осуществление репродуктивных функций)
- пострепродуктивный- старение и смерть
Виды онтогенеза
Различают два основных вида онтогенеза: прямой и непрямой.
При непрямом типе развития присутствует личиночная стадия и метаморфоз.
Личинка значительно отличается от взрослого животного по внешнему строению и образу жизни.
Во взрослую особь личинка превращается в результате метаморфоза.
У бабочек из яйца появляется личинка, гусеница, которая активно питается и набирает вес, затем превращается в куколку, и из нее выходит взрослая особь - бабочка.
Главная задача взрослой особи - воспроизведение вида в процессе размножения.
Бабочка откладывает яйца, из которых вновь появятся гусеницы.
Непрямой тип развития проходят многие виды беспозвоночных (некоторые насекомые) и позвоночные животные, например, рыбы и земноводные.
В процессе развития может присутствовать одна или несколько личиночных стадий.
У личинок имеется ряд временных, отсутствующих у взрослых форм, органов.
В зависимости от типов метаморфоза непрямой (личиночный) тип развития может быть:
- с неполным превращением
- с полным превращением
При развитии с неполным превращением личинка постепенно превращается во взрослое животное, утрачивая личиночные органы и выращивая постоянные, характерные для взрослой особи (например, у амфибий).
При развитии с полным превращением личинка сначала превращается в неподвижную куколку, из которой выходит взрослый организм совершенно не похожий на личинку (например, жуки).
При прямом типе развития детеныш рождается уменьшенной копией взрослого организма.
Например, котята похожи на взрослую кошку.
Прямой яйцекладный тип развития встречается у некоторых членистоногих, рыб, рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих.
Яйца этих животных богаты желтком с питательными веществами.
Зародыш длительное время развивается внутри яйца.
Питание зародыша происходит за счет яйцевых оболочек, дыхание через поры скорлупы.
Прямой внутриутробный тип развития характерен для высших млекопитающих и человека.
Яйцеклетки содержат мало питательных веществ, поэтому питание, дыхание и выделение у зародыша осуществляются через материнский организм.
Для этого из тканей матери и зародыша развивается сложный орган- плацента.
Завершается этот тип развития процессом деторождения.
Онтогенез человека
В жизни человека, как и всех млекопитающих, онтогенез начинается с эмбрионального этапа, который заканчивается физическим отделением от тела материнского организма - рождением.
Эмбриональный этап онтогенеза человека называют пренатальным, который включает три стадии:
Предзародышевая стадия или прогенез, который занимает первые две недели внутриутробного периода: с момента образования зиготы до ее прикрепления к стенке матки.
Заканчивается эта стадия формированием эмбриона.
Эмбриональная или зародышевая стадия продолжается до конца второго месяца беременности и заканчивается формированием плаценты.
Плацента- это орган, который соединяет организм матери и плода.
На этой стадии происходит закладка основных органов зародыша.
Плодная или фетальная стадия длится с 9 недели до рождения ребенка.
В это время плод очень быстро растет.
К концу третьего месяца можно увидеть пол плода.
После 6 месяцев внутриутробного развития происходит замедление роста, в том числе ввиду ограниченных размеров матки.
С 7 месяцев плод способен к выживанию во внешней среде, у него формируются рефлексы (сосательный, мигательный и хватательный), а также возникает реакция на звук.
Перинатальный период происходит с 28 недели беременности и до 7 дня с момента рождения.
Это наиболее критический период в развитии плода.
Так как именно в это время происходят роды и приспособление маленького человека к жизни вне организма матери.
Новорожденные в зависимости от срока беременности матери подразделяются на доношенных (39- 40 недель) и недоношенных (28-38 недель и менее).
Доношенными считают новорожденных с массой тела не менее 2500 грамм и длиной тела не менее 45 см.
Недоношенные дети отличаются повышенной смертностью, поэтому они нуждаются в особом уходе.
Средняя масса тела новорожденных мальчиков составляет около 3500 грамм, а девочек около 3300 грамм.
В первые часы жизни происходит приспособление организма ребенка к новым условиям.
Чем выше показатели здоровья ребенка, тем лучше, быстрее и безболезненнее произойдет адаптация.
В грудном возрасте происходит активный рост и набор веса.
Также ребенок продолжает адаптироваться к новым условиям среды и учится управлять своим телом.
К первому дню рождения ребенка длина тела увеличивается в 1,5 раза, а масса в 3 раза.
С 6 месяцев начинается прорезывание молочных зубов.
Первый год жизни ребенок проходит наиболее быстрое развитие в своей жизни: учится сидеть, стоять и ходить, узнает отца и мать, может употреблять взрослую еду.
У ребенка появляется контакт с его окружением, возникает привязанность к родителям.
В период раннего детства происходит снижение темпов роста и набора веса.
Развитие речи и усложнение двигательной деятельности.
Ребенок прекрасно ориентируется в окружающем мире, учится от взрослых, подражая их действиям.
Очень быстро запоминает слова и поведение взрослых.
В этот период происходит осознание своего “я”, отделение своей индивидуальности от матери и семьи, обострение отрицания и упрямства (кризис 3- х лет).
С 4 лет начинается период первого детства.
Примерно в 5- 6 лет молочные зубы сменяются постоянными.
В 6- 7 лет происходит скачок роста, начинают расти конечности.
Быстро развиваются умственные способности, формируется личность ребенка.
В период второго детства, примерно с 8 лет начинается развитие вторичных половых признаков.
К 10 годам девочки значительно опережают мальчиков по росту и массе тела, ввиду более раннего полового созревания.
У девочек оно наступает примерно на 2 года раньше, чем у мальчиков.
В среднем к 12- 13 годам у обоих полов заканчивается смена зубов.
Подростковый возраст называют пубертатным (переходным) периодом развития.
Происходит перестройка всех систем и органов организма, переход к репродуктивному периоду взрослой жизни.
Ребенок становится взрослым человеком.
Начинается период активного роста, до 12 см в год.
У обоих полов под влиянием гормонов развиваются половые органы, появляются вторичные половые признаки.
У мальчиков выделяются мужские гормоны, андрогены: нарастает масса скелета и мышц, развивается физическая сила и выносливость, начинается оволосение по мужскому типу (борода, подмышки, грудь, пах).
Идет развитие плечевого пояса и мускулатуры верхних конечностей, появляется выступ гортани- кадык, голос становится низким.
У девочек выделяются женские половые гормоны, эстрогены, которые “включают” развитие организма по женскому типу: увеличиваются млечные железы, становится заметной талия из- за увеличения тазовых костей, идет оволосение по женскому типу (подмышки, пах).
Организм готовится к вынашиванию и рождению ребенка.
В юношеском возрасте с 16 до 20 лет завершаются процессы роста и развития организма.
Организм готов к выполнению репродуктивной функции.
На юношеский период приходится пик интеллектуальных способностей и познавательных возможностей.
В это время юноши и девушки определяются с жизненными принципами, формируют гражданскую позицию, приобретают профессию, подыскивают партнера для создания семьи.
Зрелый возраст начинается с 21 года.
С 30 лет начинается снижение физиологических показателей организма.
Организм начинает снижение мышечной массы и защитных функций.
После 50 лет за счет стирания межпозвоночных дисков, потери массы и тонуса мышц начинается уменьшение роста человека.
Зрелый возраст делят на стадию молодости (до 35 лет) и собственно зрелый возраст (36- 55 у женщин, 36- 60 у мужчин).
В молодости продолжаются интеллектуальный рост, развитие личности и социальное развитие, человек способен вести активную жизнь и еще не утратил репродуктивную функцию.
В зрелом возрасте от 36 до 45 лет человек достигает пика в карьере, имеет семью, хорошее материальное обеспечение и детей.
Критическим десятилетием считается возраст 45- 55 лет, когда появляется ухудшение здоровья, потеря молодости и красоты, утрата репродуктивной функции.
Возникают депрессии, что сказывается в увеличении количества суицидов в этом возрасте.
В 55- 60 лет наступает физиологическое и психологическое равновесие.
Пожилой возраст начинается с 56 лет у женщин, с 61 года у мужчин.
Он знаменуется выходом человека на заслуженный отдых и угасанием всех систем и функций организма.
Снижается работоспособность, организм утрачивает свои основные ресурсы.
Требуется больше времени на отдых и восстановление сил.
Ввиду ослабления защитных функций организма падает иммунитет, возникают различные заболевание, в том числе и хронические.
Старческий возраст начинается с 75 лет и продолжается до 90 лет или момента естественной смерти.
Человек стремительно теряет массу тела, атрофируются мышцы, выпадают зубы, волосы.
Укорачивается длина тела человека к 80 годам на 8- 10 см от исходного роста.
При слабой работе мозга наступает деменция (слабоумие, ухудшение памяти, снижение познавательных способностей), особенно ярко выражается у людей при отсутствии умственного труда.
Долгожителями считаются люди, переступившие порог 91 год.
К долгожительству предрасположены люди ведущие здоровый образ жизни, спокойные, уравновешенные, доброжелательные, имеющие отличную наследственность и отсутствие вредных привычек.
В бесплатной версии урока недоступны:
- Видео
- Изображения
- Дополнительная информация
- Таблицы
- Тесты