10 класс. Биология. Индивидуальное развитие. Постэмбриональный период

Комментарии преподавателя

 Введение. Постэмбриональный период

По­ст­эм­бри­о­наль­ный пе­ри­од на­чи­на­ет­ся с мо­мен­та вы­хо­да но­во­го ор­га­низ­ма из яй­це­вых обо­ло­чек либо из ор­га­низ­ма ма­те­ри. Он под­раз­де­ля­ет­ся на три пе­ри­о­да и вклю­ча­ет юве­ниль­ный пе­ри­од, пу­бер­тат­ный пе­ри­од и пе­ри­од ста­ре­ния.

 Ювенильный период. Прямое развитие

Пер­вый юве­ниль­ный пе­ри­од про­дол­жа­ет­ся до окон­ча­ния по­ло­во­го со­зре­ва­ния и может про­хо­дить по двум раз­лич­ным путям. Пря­мое раз­ви­тие про­ис­хо­дит, если из яйца или ор­га­низ­ма ма­те­ри вы­хо­дит новая особь, внешне по­хо­жая на взрос­лую, но мень­ше раз­ме­ром и нес­фор­ми­ро­ван­ной по­ло­вой си­сте­мой. К та­ко­му типу раз­ви­тия от­но­сит­ся раз­ви­тие птиц, реп­ти­лий, мле­ко­пи­та­ю­щих (рис. 1).

Рис. 1. При­ме­ры пря­мо­го раз­ви­тия жи­вот­ных. Свер­ху вниз: птицы (ку­ри­ца), реп­ти­лии (кро­ко­дил) и мле­ко­пи­та­ю­щие (че­ло­век)

 Ювенильный период. Непрямое развитие

Дру­гой тип раз­ви­тия на­зы­ва­ет­ся непря­мым и про­те­ка­ет с ме­та­мор­фо­зом (пре­вра­ще­ни­ем). При этом ли­чин­ка не по­хо­жа на взрос­лую особь. Этот тип раз­ви­тия ха­рак­те­рен для ля­гу­шек, неко­то­рых на­се­ко­мых и чер­вей (рис. 2).

Юве­ниль­ный пе­ри­од все­гда со­про­вож­да­ет­ся ро­стом ор­га­низ­ма, с одной сто­ро­ны про­цесс роста за­про­грам­ми­ро­ван ге­не­ти­че­ски, а с дру­гой сто­ро­ны – за­ви­сит от усло­вий су­ще­ство­ва­ния.

Рис. 2. При­ме­ры непря­мо­го раз­ви­тия жи­вот­ных: ам­фи­бии (ля­гуш­ка), че­шуе­кры­лые (ба­боч­ка)   

В ма­лень­ком ак­ва­ри­уме рыбы ни­ко­гда не до­стиг­нут раз­ме­ров, до ко­то­рых вы­рас­та­ют в при­род­ных усло­ви­ях, но если во время юве­ниль­но­го пе­ри­о­да рыб из ма­лень­ко­го ак­ва­ри­ума пе­ре­са­дить в боль­шой ак­ва­ри­ум, то такие рыбы вы­рас­тут боль­ше, чем те ко­то­рые оста­лись в ма­лень­ком ак­ва­ри­уме.

У че­ло­ве­ка рост кон­тро­ли­ру­ет­ся целым рядом гор­мо­нов, вы­де­ля­е­мых ги­по­та­ла­му­сом, ги­по­физом, щи­то­вид­ной же­ле­зой и по­ло­вы­ми же­ле­за­ми.

 Пубертатный период (зрелость)

Вто­рой пе­ри­од по­ст­эм­бри­о­наль­но­го раз­ви­тия – так на­зы­ва­е­мый пу­бер­тат­ный пе­ри­од, или пе­ри­од зре­ло­сти (рис. 3), у по­зво­ноч­ных жи­вот­ных за­ни­ма­ет боль­шую часть жизни.

Рис. 3. Пе­ри­од зре­ло­сти у че­ло­ве­ка

Пе­ри­од зре­ло­сти плав­но пе­ре­те­ка­ет в сле­ду­ю­щий пе­ри­од – ста­рость.

Гор­мо­ны и рост мле­ко­пи­та­ю­щих

На рост и раз­ви­тие мле­ко­пи­та­ю­щих вли­я­ют гор­мо­ны, ко­то­рые вы­ра­ба­ты­ва­ют­ся щи­то­вид­ной же­ле­зой, корой над­по­чеч­ни­ков и по­ло­вы­ми же­ле­за­ми (рис. 4). Их де­я­тель­ность ре­гу­ли­ру­ет ги­по­физ, что было до­ка­за­но в мно­го­чис­лен­ных экс­пе­ри­мен­тах.

Рис. 4. Же­ле­зы, вли­я­ю­щие на рост и раз­ви­тие

Из ги­по­фи­за было экс­тра­ги­ро­ва­но некое ве­ще­ство, ко­то­рое при вве­де­нии жи­вот­ным уве­ли­чи­ва­ло их массу тела. Это ве­ще­ство на­зва­ли гор­мо­ном роста. В даль­ней­ших ис­сле­до­ва­ни­ях было по­ка­за­но, что это один из троп­ных гор­мо­нов ги­по­фи­за, ко­то­рый на­зы­ва­ет­ся со­ма­то­тро­пин.

Со­ма­то­тро­пин че­ло­ве­ка – это белок, со­сто­я­щий из 190 ами­но­кис­лот. Он уси­ли­ва­ет про­цес­сы роста во всем ор­га­низ­ме, уско­ряя син­тез нук­ле­и­но­вых кис­лот для под­го­тов­ки к ми­то­зу, спо­соб­ствуя по­гло­ще­нию ами­но­кис­лот хря­ще­вой и мы­шеч­ной тка­ня­ми.

 Сенильный период (старость)

Ста­ре­ние – это об­ще­био­ло­ги­че­ская за­ко­но­мер­ность, свой­ствен­ная всем живым ор­га­низ­мам. В опре­де­лен­ном для каж­до­го ор­га­низ­ма воз­расте в ор­га­низ­ме на­чи­на­ют­ся из­ме­не­ния, сни­жа­ю­щие воз­мож­но­сти этого ор­га­низ­ма к при­спо­соб­ле­нию, к из­ме­ня­ю­щим­ся усло­ви­ям су­ще­ство­ва­ния (рис. 5).

Рис. 5. По­жи­лой че­ло­век

Улуч­ше­ния усло­вий жизни, сни­же­ние дет­ской смерт­но­сти, по­бе­да над мно­ги­ми за­бо­ле­ва­ни­я­ми – все это при­во­дит к уве­ли­че­нию про­дол­жи­тель­но­сти жизни.

Если в XVI в XVII веке сред­няя про­дол­жи­тель­ность жизни была около 30 лет, то сей­час в бла­го­по­луч­ных стра­нах сред­няя про­дол­жи­тель­ность жизни у муж­чин до­сти­га­ет 75 лет (рис. 4), а у жен­щин 80.

Оче­вид­но, это не пре­дел, и по­бе­да над сер­деч­но-со­су­ди­сты­ми и он­ко­ло­ги­че­ски­ми за­бо­ле­ва­ни­я­ми может про­длить жизнь че­ло­ве­ка до 120–140 лет, но при этом, есте­ствен­но, че­ло­век дол­жен вести так на­зы­ва­е­мый здо­ро­вый образ жизни и не зло­упо­треб­лять ал­ко­го­лем и ни­ко­ти­ном.

Смерть – это пре­кра­ще­ние жиз­не­де­я­тель­но­сти че­ло­ве­ка, од­на­ко смерть необ­хо­ди­ма для эво­лю­ци­он­но­го про­цес­са, по­сколь­ку без нее не про­ис­хо­ди­ла бы смена по­ко­ле­ний.

Про­цесс ста­ре­ния за­про­грам­ми­ро­ван ге­не­ти­че­ски, од­на­ко до сих пор нет еди­ной тео­рии, объ­яс­ня­ю­щей этот про­цесс.

Одни ис­сле­до­ва­те­ли счи­та­ют, что про­цесс ста­ре­ния за­пус­ка­ет­ся груп­пой генов, ко­то­рая за­пус­ка­ет так на­зы­ва­е­мую про­грам­му ста­ре­ния – эта точка зре­ния под­твер­жда­ет­ся су­ще­ство­ва­ни­ем ред­чай­ше­го за­бо­ле­ва­ния че­ло­ве­ка, про­ге­рии.

Типы ста­ре­ния че­ло­ве­ка

Ме­ди­ки утвер­жда­ют, что про­цесс ста­ре­ния– это слож­ный мно­го­гран­ный и ге­не­ти­че­ски обу­слов­лен­ный про­цесс, предот­вра­тить ко­то­рый невоз­мож­но, а вот за­тор­мо­зить его можно. Раз­ли­ча­ют два вида ста­ре­ния – фи­зио­ло­ги­че­ское и па­то­ло­ги­че­ское.

При фи­зио­ло­ги­че­ском ста­ре­нии воз­раст че­ло­ве­ка ана­ло­ги­чен пас­порт­но­му воз­рас­ту, а при па­то­ло­ги­че­ском ста­ре­нии на­блю­да­ет­ся уско­рен­ное ста­ре­ние ор­га­низ­ма, свя­зан­ное в боль­шин­стве слу­ча­ев с раз­лич­ны­ми стрес­со­вы­ми фак­то­ра­ми или же с ге­не­ти­че­ской пред­рас­по­ло­жен­но­стью.

Жи­вот­ные-дол­го­жи­те­ли

Ста­рость, одрях­ле­ние не есть обя­за­тель­ный ат­ри­бут дол­гой жизни. Су­ще­ству­ют виды, ко­то­рые могут жить на про­тя­же­нии веков. К таким видам от­но­сит­ся мол­люск жем­чуж­ни­ца (рис. 6), ко­то­рая может жить около 200 лет и при этом не ста­реть. С каж­дым годом жем­чуж­ни­ца ста­но­вит­ся все устой­чи­вее к усло­ви­ям окру­жа­ю­щей среды и даже лучше раз­мно­жа­ет­ся.

Рис. 6. Дву­створ­ча­тый мол­люск жем­чуж­ни­ца. С воз­рас­том жем­чуж­ни­ца не ста­ре­ет, а ста­но­вит­ся более жиз­не­спо­соб­ной.

Но, тем не менее, даже жем­чуж­ни­ца ока­зы­ва­ет­ся не бес­смерт­ной. Она по­ги­ба­ет из-за несо­гла­со­ван­но­го роста ра­ко­ви­ны и мы­шеч­ной ноги, ко­то­рая её дер­жит в вер­ти­каль­ном по­ло­же­нии. Огром­ная ра­ко­ви­на пе­ре­ве­ши­ва­ет и па­да­ет на дно, филь­тра­ция планк­то­на пре­кра­ща­ет­ся, и жем­чуж­ни­ца уми­ра­ет с го­ло­да.

Та же учесть пре­сле­ду­ет круп­ных че­ре­пах (рис. 7), у ко­то­рых пан­цирь ста­но­вит­ся слиш­ком тя­же­лым.

Рис. 7. Ги­гант­ские че­ре­па­хи

Что ка­са­ет­ся мле­ко­пи­та­ю­щих, то среди них также есть ви­ды-дол­го­жи­те­ли. К таким видам от­но­сит­ся грен­ланд­ский кит (рис. 8) – он может жить более 200 лет, при этом, когда он уми­ра­ет, у него не на­блю­да­ет­ся при­зна­ков ста­ре­ния, и от чего он уми­ра­ет – пока не из­вест­но.

Рис. 8. Грен­ланд­ский кит

Не так давно было от­кры­то су­ще­ство голый зем­ле­коп (рис. 9), ко­то­рое живет в Аф­ри­ке. Про­дол­жи­тель­ность жизни этого су­ще­ства – 28 лет, по раз­ме­рам оно не пре­вы­ша­ет мышь-по­лёв­ку. Так вот, голый зем­ле­коп сумел от­ме­нить про­грам­му ста­ре­ния. У этого зверь­ка не встре­ча­ет­ся сер­деч­но-со­су­ди­стых за­бо­ле­ва­ний, диа­бе­та, рака – у него мощ­ней­шая им­мун­ная си­сте­ма, ко­то­рая со­хра­нят­ся ак­тив­ной в те­че­ние всей жизни. У зем­ле­ко­па два зуба, треть всех мышц ор­га­низ­ма обес­пе­чи­ва­ет ра­бо­ту этих рез­цов. Зем­ле­ко­пы про­гры­за­ют под зем­лей ла­би­рин­ты пло­ща­дью при­мер­но, как два фут­боль­ных поля.

В цен­тре этого ла­би­рин­та – он­то­ца­ри­цы, во­круг – 250 во­и­нов. У ца­ри­цы от од­но­го до трех мужей, мно­гие самцы по­ги­ба­ют в борь­бе с вра­га­ми, зме­я­ми и зем­ле­ко­па­ми из со­сед­них стай. От чего на­сту­па­ет есте­ствен­ная сметь зем­ле­ко­пов при от­сут­ствии ка­ких-ли­бо дру­гих из­ме­не­ний, уче­ны­ми пока не уста­нов­ле­но.

Рис. 9. Голый зем­ле­коп в норе

Таким об­ра­зом, про­цесс ин­ди­ви­ду­аль­но­го раз­ви­тия кон­тро­ли­ру­ет­ся ге­не­ти­че­ской про­грам­мой ор­га­низ­ма, од­на­ко может ре­гу­ли­ро­вать­ся и кор­рек­ти­ро­вать­ся фак­то­ра­ми внеш­ней среды, с ко­то­ры­ми стал­ки­ва­ет­ся ор­га­низм.

 Прогерия

У ре­бен­ка, боль­но­го про­ге­ри­ей, про­яв­ля­ют­ся явные при­зна­ки ста­ро­сти, в 10–12 лет он вы­гля­дит как очень по­жи­лой че­ло­век (рис. 10).

Рис. 10. Дети, стра­да­ю­щие про­ге­ри­ей

До­ка­за­но также, что ДНК в любом ор­га­низ­ме по­сто­ян­но по­вре­жда­ет­ся раз­лич­ны­ми фи­зи­че­ски­ми и хи­ми­че­ски­ми воз­дей­стви­я­ми. В мо­ло­дом воз­расте ак­тив­но ра­бо­та­ют спе­ци­аль­ные фер­мен­ты, вос­ста­нав­ли­ва­ю­щие нор­маль­ное стро­е­ние ДНК, од­на­ко в ста­ро­сти фер­мен­ты функ­ци­о­ни­ру­ют все сла­бее, и на­коп­ле­ние оши­бок в струк­ту­ре ДНК ведет к он­ко­ло­ги­че­ским за­бо­ле­ва­ни­ям и на­ру­ше­ни­ям об­ме­на ве­ществ.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/10-klass/undefined/individualnoe-razvitie-postembrionalnyy-period

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=2dCT8WNajTg

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=2btnvYnnD28

источник презентации - http://prezentacii.com/biologiya/9648-postembrionalnoe-razvitie.html

Файлы