Этапы развития человека
В результате эмбриональной стадии онтогенеза образуется организм, претерпевающий после рождения дальнейший рост и развитие. Различают два вида постэмбрионального развития: НЕПРЯМОЕ
(с превращением) и ПРЯМОЕ
, которые представлены на схеме главных этапов онтогенеза:
Элементарные представления об особенностях прямого и непрямого развития можно получить, прочитав учебник.
Достаточно изложен материал об индивидуальном развитии человека. Особое внимание необходимо уделить влиянию никотина и алкоголя на процессы онтогенеза.
Запомните:
1. под влиянием алкоголя могут возникать нарушения в хромосомном аппарате половых клеток, что ведет к рождению неполноценного потомства (дети воскресенья);
2. пьянство матери может привести к рождению младенцев с поражениями как внутренних органов так и нервной системы.
Можно предложить для обсуждения проблемы возрастной периодизации. При изучении периодов постэмбрионального развития человека посмотрите, что положено в основу возрастной периодизации. Обратите внимание на явление акселерации у подростков во второй половине 20 века. Какие существуют гипотезы, объясняющие это явление
С момента образования зиготы начинается онтогенез (от греч. on (ontos) – сущее и genesis – рождение), или индивидуальное развитие организма, которое заканчивается смертью. В онтогенезе Многоклеточных животных выделяют два периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом зародыша из яйца. Как же из одной клетки – зиготы формируется многоклеточный организм? Познакомимся с этим процессом на примере формирования зародыша у хордовых животных.
Эмбриональный период развития включает дробление зиготы, гаструлу, образование органов. На первом этапе зигота делится путем митоза. При этом сначала возникают две одинаковые клетки, потом – четыре и т.д. Клетки быстро делятся, но не растут. Число их увеличивается, а размеры уменьшаются. Этот процесс называют дроблением. Дробление заканчивается образованием небольшого полого пузырька – бластулы (от греч. blast – росток), который состоит из одного слоя клеток.
На следующей стадии образуется двуслойный зародыш – гаструла (от греч. gaster – желудок). Внутренний слой формируется за счет миграции части клеток или впячивания стенки внутрь полости пузырька. Наружный и внутренний слои клеток называют зародышевыми листками. Наружный листок – эктодерма (от греч. ectos – вне, снаружи и derma – кожа), внутренний – эндотерма (от греч. entos – внутри и derma).
На следующей стадии между эктодермой и энтодермой закладывается третий зародышевой листок – мезодерма (от греч. mesos – средний и derma). Из каждого зародышевого листка развиваются определенные органы и системы органов: из эктодермы – нервная система, органы чувств, кожа; из мезодермы – хорда, скелет, мышцы, кровеносная, выделительная, половая системы; из энтодермы – эпителий кишечника, пищеварительные железы, легкие.
Зародыш многоклеточного 1000 организма в своем развитии как бы повторяет этапы развития своего вида. Это хорошо видно на зародыше млекопитающего, который в ходе эмбрионального развития как бы проходит стадии развития своих предков: одноклеточных, двухслойных, кишечнополостных и т.д. Эти данные свидетельствуют о родстве высокоорганизованных и просто организованных животных, позволяют проследить ход эволюции.
Зародыш млекопитающих, в том числе и человека, очень чувствителен к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды. На развитие зародыша влияют вещества, которые он получает с кровью матери. Например, каждая выкуренная матерью сигарета уменьшает снабжение зародыша кислородом на 10%. Еще не созревшая печень плода не может справиться с поступающими в организм ядовитыми веществами, и они накапливаются в его тканях. Алкоголь, употребляемый матерью, концентрируется в крови плода и достигает 70% от его содержания в крови матери. Особенно плохо влияет алкоголь на центральную нервную систему (ЦНС) будущего ребенка. Чем это объясняется? Ученые считают, что ЦНС в ходе эволюции возникла сравнительно недавно и ее клетки очень чувствительны к недостатку кислорода. Алкоголь тормозит развитие клеток больших полушарий мозга. Вот почему при употреблении алкоголя родителями около 80% новорожденных оказываются с дефектами умственного развития. Сильное воздействие оказывают на плод поступающие в его кровь наркотические вещества. Еще не родившиеся дети наркоманов становятся зависимыми от наркотиков. После рождения они плохо развивается и нуждаются в особом медицинском наблюдении и уходе.
Постэмбриональное развитие. Наступает после рождения или выхода зародыша из яйца и заканчивается смертью организма. Типы постэмбрионального развития разнообразны и протекают в несколько стадий. У рыбы из икринки появляется малек, который растет и превращается во взрослую особь. В развитии человека выделяют следующие периоды: детство, отрочество, юность, молодость, зрелость, старость. Каждый период характеризуется рядом изменений в организме.
Различают прямое и непрямое постэмбриональное развитие. При прямом развитии вновь появившийся организм по строению похож на родительский и отличается от него только размерами и неполным развитием органов. Прямое развитие свойственно человеку и другим млекопитающим, птицам, пресмыкающимся, некоторым насекомым.
При непрямом развитии животное проходит ряд превращений. Так, у насекомых из яйца появляется личинка, строение которой отличается от строения взрослого животного. Затем личинка превращается в куколку, а куколка – во взрослую форму. Непрямое развитие характерно и для земноводных.
Каково же значение непрямого развития?
Во-первых, при непрямом развитии уменьшается конкуренция за пищу и место обитания между взрослыми особями и их потомством. Например, личинка лягушки – головастик питается растениями, а взрослая лягушка – насекомыми. Головастик и гусеница отличаются от взрослых форм по строению, внешнему виду, образу жизни, питанию. Во-вторых, у ряда видов, например кораллов, взрослые особи ведут прикрепленный образ жизни, они не могут передвигаться. Зато личинка у них подвижна, что способствует расселению вида.
Продолжительность постэмбрионального периода у организмов разных видов различна. Например, индийский слон живет до 70 лет, шимпанзе – до 40, мышь – до 3 лет, деревья могут жить сотни лет, а насекомое поденка – всего несколько суток. Может быть прямым или непрямым (сопровождается метаморфозом (превращение)).
При прямом развитии вновь появившийся организм по строению похож на родительский и отличается от него только размерами и неполным развитием органов.
Прямое постэмбриональное развитие
Прямое развитие свойственно человеку и другим млекопитающим, птицам, пресмыкающимся, некоторым насекомым.
В развитие человека выделяют следующие периоды: детство, отрочество, юность, молодость, зрелость, старость. Каждый период характеризуется рядом изменений в организме. Старение и смерть – последние этапы индивидуального развития. Старение характеризуются многими морфологическими и физиологическими имениями, ведущими к общему понижению жизненных процессов и устойчивости организма. Причины и механизмы старения до конца не изучены. Смерть завершает индивидуальное существование. Она может быть физиологической, если наступает в результате старения, и патологической, если вызвана преждевременно каким-нибудь внешним фактором (ранение, болезнь).
Непрямое постэмбриональное развитие
Метаморфоз представляет собой глубокие преобразования в строении организма, в результате которых личинка превращается во взрослое насекомое. В зависимости от характера постэмбрионального развития у насекомых различают два типа метаморфоза:
неполный (гемиметаболия), когда развитие насекомого характеризуется прохождением только трех стадий - яйца, личинки и взрослой фазы (имаго);
полный (голометаболия), когда переход личинки во взрослую форму осуществляется на промежуточной стадии - куколочной.
Вылупившийся из яйца цыпленок или родившийся котенок похож на взрослых животных соответствующего вида. Однако у других животных (например, земноводные, большинство насекомых) развитие протекает с резкими физиологическими изменениями и сопровождается образованием личиночных стадий. При этом все части тела личинки претерпевают значительные изменения. Меняются также физиология и поведение животных. Биологическое значение метаморфоза в том, что на стадии личинки организм растет и развивается не за счет запасных питательных веществ яйца, а она может питаться самостоятельно.
Из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состоянии. Личинка питается, растет, и, со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным. При неполном метаморфозе замена личиночных органов происходит постепенно, без прекращения активного питания и перемещения организма. Полный метаморфоз включает стадию куколки, в которой личинка преобразовывается во взрослое животное.
У асцидий (тип хордовые, подтип личиночно-хордовые) образуется личинка, обладающая всеми основными признаками хордовых животных: хордой, нервной трубкой, жаберными щелями в глотке. Личинка свободно плавает, затем прикрепляется к какой-либо твердой поверхности на дне моря и совершает метаморфоз: хвост исчезает, хорда, мышцы, нервная трубка распадаются на отдельные клетки, большая часть которых фагоцитируются. От нервной системы личинки остается лишь группа клеток, дающая начало нервному узлу. Строение взрослой асцидии, ведущей прикрепленный образ жизни, нисколько не напоминает обычные черты организации хордовых животных. Только знание особенностей онтогенеза позволяет определить систематическое положение асцидий. Строение личинки указывает на происхождение их от хордовых животных, которые вели свободный образ жизни. В процессе метаморфоза асцидии переходят к сидячему образу жизни, в связи с чем упрощается их организация.
Непрямое развитие характерно для земноводных
Личинка лягушки – головастик - напоминает рыбку. Он плавает у дна, проталкивая себя вперед хвостом, обрамленным плавником и дышит сначала наружными жабрами, торчащими пучками по бокам головы, а позднее внутренними жабрами. У него один круг кровообращения, двухкамерное сердце, есть боковая линия. Все это – черты строения рыб.
1 неделя, длина тела 7 мм – Вылупляется из слизистой капсулы. Имеются наружные жабры, хвост, рот с роговыми челюстями; под ротовым отверстием слизистые железы.2 неделя, длина тела 9мм – Наружные жабры начинают атрофироваться, над внутренними жабрами образуется жаберная крышка. Глаза хорошо развиты.4 неделя, длина тела 12 мм – Утрата наружных жабр и слизистых желез. Развивается брызгальце. Хвост расширяется и помогает плавать.7 неделя, длина тела 28 мм – Появляются почки задних конечностей.9 неделя, длина тела 35 мм – Задние конечности вполне сформированы, но не используются при плавании. Голова начинает расширяться.11-12 неделя, длина тела 35 мм – Левая передняя конечность выходит через брызгальце, а правая прикрыта жаберной крышкой. Задние конечности используются при плавании.13 неделя, длина тела 25 мм – Глаза увеличиваются, рот расширяется.14 неделя, длина тела 20 мм – Хвост начинает рассасываться.16 неделя, длина тела 15мм – Все внешние личиночные признаки исчезли. Лягушка выходит на сушу.
Земноводные растут всю жизнь, но чем старше, тем медленнее.
У рыбы из икринки появляется малёк, который растет и превращается во взрослую особь. Скорость метаморфоза зависит от количества пищи, температуры и внутренних факторов. Например, личинка лягушки – головастик питается растениями, а взрослая лягушка – насекомыми. Головастик и гусеница отличается от взрослых форм по строению, внешнему виду, образу жизни, питанию.
Личинки бабочек, называемые гусеницами, имеют вытянутое, насеченное туловище, напоминая червей с обрубленными концами тела. Ротовой аппарат у гусениц в отличие от такого взрослых насекомых – грызущий. На нижней губе открываются прядильные железы, выделяющие секрет, застывающий на воздухе в шелковые нити. На груди у личинок, как и взрослых, имеются три пары членистых ножек, но они пользуются ими лишь для захвата пищи и для опоры. Для передвижения гусеницы применяют нечленистые мясистые брюшные ложноножки, на подошвах которых имеются мелкие крючочки. Подавляющее большинство гусениц питается растительной пищей. По образу жизни они очень разнообразны. Развитие с полным превращением.
|
