Постэмбриональное развитие животных. развитие прямое и метаморфоз. рост и регенерация

Что такое метаморфоза?

Чтобы лучше понять, что это за слово «метаморфоза»мы должны знать ваш этимология. Термин происходит от греческого языка и состоит из следующих слов: Цель (вне), морфе (фигура или форма) и -osis (изменение состояния), следовательно, было бы преобразованием одного элемента в другой.

Затем, метаморфоза у животных это внезапное и необратимое изменение физиология, морфология и поведение. Это период жизни животного, соответствующий переходу от личиночной формы к ювенильной или взрослой форме. Он поражает насекомых, некоторых рыб и некоторых земноводных, но не млекопитающих.

Эта фаза развития характеризуется рождением автономной личинки, неспособной к размножению половым путем до достижения юношеской или взрослой стадии, известной как «имаго»или»Последняя стадияБолее того, явления метаморфоза не только поверхностны, но также связаны с чрезвычайно глубокими изменениями в организме животного, такими как:

• Модификация органа
• Модификация органических тканей
• Адаптация к новой среде

Что такое метаморфоза у животных?

Метаморфозы — это тип развития животных от одной стадии к другой. Тем не менее, в отличие от других типов развития, изменения относительно быстрые и драматические. Структура тела животного существенно отличается от того, что было на предыдущем этапе. Метаморфоз контролируется выбросом гормонов в клетки организма. В частности, гормон, высвобождаемый для контроля процесса, известен как идотиронин…

Важно дифференцировать метаморфоз с другими типами роста. У млекопитающих прохождение подросткового возраста не является метаморфозой, поскольку развитие происходит постепенно, а взрослый организм напоминает свою ювенильную форму

Вот почему нет млекопитающих, которые проходят через метаморфоз. Птицы тоже не могут метаморфозовать, кроме насекомых, амфибий и рыб..

Существуют различные типы метаморфоз у животных, с тремя основными отличиями: полная метаморфоза, частичная метаморфоза или без метаморфозы. Мы еще многое не знаем об этом увлекательном типе развития. Один аспект, который мы узнали, состоит в том, что бабочки могут помнить жизнь как гусеница. Исследование 2008 года показало, что бабочки могут помнить болевые стимулы, которые они позже получили в форме бабочки ..

Изменения во время метаморфозы

Во время метаморфоза организмы претерпевают значительные изменения в различных аспектах, включая их физическое строение, физиологические функции и поведение. Вот основные изменения, наблюдаемые при метаморфозе у насекомых и амфибий:

Метаморфоз насекомых (голометаболическое развитие):

1. Структура тела: насекомые испытывают полную реструктуризацию формы своего тела во время метаморфоза. Личинки имеют червеобразное или гусеничное тело, тогда как взрослые особи имеют отчетливые сегменты тела, крылья (у летающих насекомых) и специализированные придатки.
2. Реорганизация тканей: на стадии куколки личиночные ткани разрушаются и реорганизуются, образуя взрослые структуры. Это включает в себя развитие взрослых органов, таких как сложные глаза, репродуктивные органы и специализированные ротовые органы.
3. Развитие крыльев: Насекомые, обладающие крыльями, такие как бабочки и жуки, развиваются во время метаморфоза. Крылья формируются как выросты из специализированных крыловых дисков внутри куколки. Они постепенно увеличиваются и дифференцируются в функциональные крылья.
4. Изменения в пищеварительной системе: у многих видов насекомых пищеварительная система значительно трансформируется во время метаморфоза. Питательный аппарат личинок, специализированный для потребления растительного материала, заменяется пищеварительной системой взрослых особей, приспособленной для питания нектаром, пыльцой или другими источниками пищи.

Метаморфозы земноводных:

1. Развитие конечностей: Одним из заметных изменений во время метаморфоза амфибий является развитие конечностей. Головастики, у которых нет конечностей, отращивают конечности во время метаморфоза. Конечности постепенно удлиняются и дифференцируются на передние и задние конечности, что позволяет амфибии передвигаться по суше.
2. Резорбция хвоста: у головастиков есть хвост для плавания, но во время метаморфоза этот хвост подвергается резорбции. Хвост постепенно сморщивается и всасывается в тело, в результате чего у взрослой формы хвост исчезает.
3. Переход от жабр к легким: личинки земноводных, как и головастики, обладают жабрами для дыхания в воде. Однако при метаморфозе у них развиваются легкие и происходит переход от водного образа жизни к наземному или полуводному образу жизни. Этот переход связан с изменениями в дыхательной системе, позволяющими амфибии дышать атмосферным воздухом.
4. Изменения в коже: Кожа земноводных также претерпевает изменения во время метаморфоза. Он становится толще и более защитным, чтобы приспособиться к требованиям земной среды. Кроме того, некоторые виды могут иметь изменения цвета или узоры на коже, помогающие в маскировке или в сигнальных целях.

Эти изменения во время метаморфоза управляются сложными генетическими и гормональными процессами, которые регулируют развитие и дифференцировку тканей и органов. Конкретные изменения и их сроки различаются у разных видов, отражая их уникальные экологические и эволюционные адаптации.

Как проходит метаморфоз

Благодаря метаморфозу насекомое может всю накопленную в организме энергию посвятить важнейшему этапу в своей жизни, в результате которого она приобретает возможности кардинально изменить образ жизни и пищевую специализацию. Личиночная стадия — это стадия питания. Личинки жуков или гусеницы бабочек поглощают большое количество пищи, чтобы отложить в больших клетках своего тела достаточный жировой запас. Гусеница ест практически без остановки, а клетки, из которых в будущем образуются органы взрослой особи, остаются маленькими. В момент образования кокона в этих клетках начинается быстрое развитие, и маленькие клетки буквально „поглощают» жировые запасы личинки, чтобы преобразовать накопленную в них энергию и белки в новые органы — крылья, половые органы и сложные органы чувств. Много видов насекомых во время метаморфоза используют всю энергию, собранную на личиночной стадии. В таком случае взрослая особь вынуждена искать пищу, богатую сахаром, чтобы получить энергию, необходимую для размножения. Другие виды насекомых сохраняют часть запасов и после преобразования могут спариваться и размножаться, не питаясь. После того, как взрослые насекомые отложат яйца, они погибают. Классическим образцом насекомых, которые погибают сразу после размножения, являются подёнки.

Образ жизни и цикл развития

Все насекомые проходят во время своего развития через превращение — метаморфоз. Развитие, как правило, происходит одним из двух способов: может быть развитие с полным превращением и с неполным, при котором отсутствует стадия куколки.

Личинка бабочек — длинная, совершенно непохожая на взрослую особь гусеница. Личинки комнатных мух не имеют ног и головы, и пользуются внешним способом переваривания (отрыгивают пищеварительные соки на еду, а затем её поглощают). Многие виды жуков, например, хрущи, на личиночной стадии живут под землёй или в древесине. Личинки муравьёв, пчёл или ос небольшие и практически неподвижные. Они развиваются в специальном отсеке муравейника или улья, о них заботятся другие члены колонии. Прежде чем они достигнут размеров взрослой особи, то есть перейдут на стадию имаго, они развиваются в неподвижных куколках. Личинки некоторых видов насекомых внешне напоминают взрослых особей, но часто они ведут совершенно иной образ жизни. Например, наяда стрекозы внешне напоминает бескрылую взрослую особь. Однако, в отличие от взрослых стрекоз, охотящихся в воздухе, она ожидает добычу под водой и ловит её особым органом, который называют рукой или маской. Маска — это удлинённая челюсть, свободно подвешенная спереди на голове. Через много месяцев наяда, выходит из воды и после последней линьки превращается во взрослую летающую стрекозу.

Типы онтогенеза

У живых организмов выделяют три типа онтогенеза:

• Личиночный — характерен для насекомых, рыб, земноводных. Из-за малого количества желтка в яйцеклетке зигота развивается не в полноценную взрослую особь, а в личинку, способную самостоятельно питаться и расти. По достижении определённой стадии развития личинки происходит метаморфоз — превращение личинки во взрослый организм, сходный с родительским.
• Яйцекладный — встречается у рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих. В яйцеклетке содержится достаточное количество желтка с питательными веществами, поэтому личиночная стадия у этих животных отсутствует. Зародыш развивается внутри яйца.
• Внутриутробный — характерен для большинства млекопитающих, в том числе и человека. Развитие зародыша происходит в материнском организме в специальном временном органе — плаценте, который обеспечивает все потребности зародыша. Внутриутробное развитие завершается деторождением.

Рис. 2. Личинки насекомых.

Для некоторых видов характерна целая цепочка превращений из одной личинки в другую и только затем — во взрослую особь. Смысл возникновения личинок заключается в их питании пищей, отличной от той, которой питается взрослая особь. Таким образом существенно расширяется пищевая база для конкретного вида.

Этапы развития с метаморфозом

Развитие с метаморфозом — это тип эволюции, при котором организм проходит через несколько стадий развития, включающих значительные изменения в его внешности и образе жизни. В отличие от прямого развития, где организм сохраняет свою основную форму в течение всей жизни, развитие с метаморфозом предполагает рассогласование между личинкой и взрослым организмом.

Существует несколько типов развития с метаморфозом, включая гемиметаболическую и голометаболическую метаморфозу. Оба типа включают несколько этапов развития.

Гемиметаболическая метаморфоза:

1. Яйцо: Начальная стадия развития, когда из оплодотворенного яйца развивается личинка.
2. Личинка: Молодой и неполноценный организм, который нуждается в активном питании и росте для достижения следующего этапа.
3. Куколка: Покоящийся организм, подобный кукле, который проходит внутренние преобразования, чтобы превратиться во взрослого организма.
4. Взрослый организм: Зрелый организм, способный к размножению и продолжению жизненного цикла. Внешний облик и образ жизни могут значительно отличаться от предыдущих стадий.

Голометаболическая метаморфоза:

1. Яйцо: Начальная стадия развития, когда из оплодотворенного яйца развивается личинка.
2. Личинка: Молодой и неполноценный организм, который претерпевает активный рост и питание перед превращением.
3. Куколка: Покоящийся организм, внутренние преобразования которого приводят к формированию половых органов и превращению во взрослого организма.
4. Взрослый организм: Зрелый организм, способный к размножению и продолжению жизненного цикла. Внешний облик и образ жизни могут значительно отличаться от предыдущих стадий.

Примеры животных, проходящих развитие с метаморфозом, включают бабочек, жуков, лягушек и многих других

Каждый из этих организмов проходит через уникальные этапы развития с метаморфозом, что является важной адаптацией для их выживания и размножения

Виды метаморфоз

Теперь, когда вы знаете, что такое метаморфоза, мы объясним, какие типы существуют. Однако вы должны знать, что если у насекомых есть изменения на клеточном уровне, то у земноводных они связаны с изменениями в тканях животного, так что это разные процессы. Узнайте ниже, какие различия существуют между двумя метаморфозами насекомых и чем они отличаются от метаморфоза земноводных:

Метаморфозы в насекомых

Наблюдаем у насекомых два типа метаморфозы, в отличие от земноводных, которых испытывает только один. Ниже мы объясним, из чего они состоят:

1. Гемиметаболизм: Это также известно как простая, простая или неполная метаморфоза. При этом типе метаморфозы человек не переживает фазу «куколки», то есть у него нет периода бездействия. Он постоянно питается, увеличивая тем самым свои размеры, пока не достигнет взрослой стадии. У одного и того же вида каждая форма жизни имеет собственное приспособление к окружающей среде. Некоторые Примеры животных, страдающих гемиметаболизмом, являются омары или постельные клопы.
2. Голометаболизм: Это также известно как полная или сложная метаморфоза. В этом случае мы наблюдаем несколько различных стадий, и все они заканчиваются фазой куколки (которая может длиться недели и даже годы, в зависимости от вида) до рождения имаго. Мы наблюдаем радикальное изменение внешности человека. Некоторыми примерами животных, страдающих голометаболизмом, являются бабочка, муха, комар, пчела или жук.
3. Аметаболизм: также называется «аметаболия», это относится к насекомым и членистоногим, которые, когда достигают стадии нимфы, имеют определенное сходство со взрослой формой. Тем не менее, метаморфоза не происходит, является прямым развитием. Некоторые Примеры они вши и клещи.

У насекомых метаморфоз контролируется «экдизоном», стероидным гормоном, не имеющим ювенильных гормонов и играющим ключевую роль в поддержании личинок в организме животного. Однако есть растущая проблема: Некоторые инсектициды обладают характеристиками, аналогичными этим ювенильным гормонам, поэтому в конечном итоге они предотвращают метаморфоз человека, полностью подавляя их.

Метаморфоза в земноводных

В метаморфозах земноводных мы наблюдаем некоторое сходство с насекомыми, поскольку они также проходят личиночную фазу (головастик) и фазу куколки (головастик с конечностями) перед рождением имаго, которое будет взрослой стадией. В пример наиболее распространена лягушка.

После фазы «прометаморфоза», когда пальцы ног животных становятся видимыми, их соединяет итерпигитальная перепонка, называемая ладонью, образуя плавательную ногу в форме лопасти. Гормон, называемый «гипофиз», затем попадает с кровотоком в щитовидную железу. В это время он стимулирует выработку гормона тироксина Т4, который вызывает полный метаморфоз.

Далее мы покажем вам, как происходят фазы метаморфоза по каждому из типов.

Различия между насекомыми и другими животными Метаморфозы

1. Тип метаморфозы:
   • Насекомые: Насекомые претерпевают полную метаморфозу. Они проходят четыре различных стадии: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь.
   • Земноводные: Земноводные претерпевают неполную метаморфозу. Их метаморфическое развитие включает три стадии: яйцо, головастик и взрослая особь.
   • Мотыльки: Мотыльки, как и насекомые, претерпевают полную метаморфозу. У них также есть четыре стадии: яйцо, личинка (гусеница), куколка (кокон) и взрослая особь.
2. Экологические триггеры:
   • Насекомые: Метаморфоз насекомых часто вызывается факторами окружающей среды, такими как изменения температуры, света или наличия пищи.
   • Земноводные: Метаморфоз у земноводных часто вызывается изменениями уровня воды или наличия пищи.
   • Мотыльки: триггеры для метаморфоза мотыльков могут быть разными, но часто на них влияют факторы окружающей среды, такие как температура, влажность и фотопериод.
3. Изменения во время Метаморфозы:
   • Насекомые: Насекомые претерпевают значительные изменения в форме, размере и строении тела во время метаморфоза. Личинки (например, гусеницы) имеют различные формы тела, приспособленные для питания, в то время как взрослые особи имеют полностью развитые крылья, репродуктивные органы и специализированный ротовой аппарат.
   • Земноводные: Земноводные также претерпевают изменения во время метаморфоза, но они, как правило, менее радикальны по сравнению с насекомыми. Ключевые изменения включают развитие конечностей, резорбцию хвоста и переход от жабр к легким.
   • Мотыльки: Подобно насекомым, мотыльки претерпевают значительные изменения в строении тела во время метаморфоза. Личинки гусениц имеют различные формы тела, предназначенные для питания, в то время как взрослые особи имеют крылья и репродуктивные органы.
4. Продолжительность Метаморфозы:
   • Насекомые: продолжительность метаморфоза у насекомых может сильно различаться в зависимости от вида и условий окружающей среды. Полная метаморфоза может занять несколько недель или месяцев.
   • Земноводные: Метаморфоз у земноводных также занимает несколько недель или месяцев, при этом головастик постепенно превращается во взрослую особь.
   • Бабочки: Метаморфоз бабочек, как правило, относительно короче по сравнению с насекомыми и амфибиями. Весь процесс от яйца до взрослой особи может занять несколько дней, но он может варьироваться в зависимости от вида бабочки и условий окружающей среды.

Эти различия в типе метаморфоза, триггерах, изменениях и продолжительности отражают разнообразные приспособления и жизненные стратегии насекомых, земноводных и мотыльков. Каждая группа развила различные метаморфические процессы, которые соответствуют их экологическим нишам и репродуктивным стратегиям.

Аспект	Насекомые	Земноводные	Бабочки
Тип метаморфозы	Завершенный	Неполный	Завершенный
Стажировки	Яйцо, Личинка, Куколка, Взрослый	Яйцо, Головастик, Взрослый	Яйцо, Личинка, Куколка, Взрослый
Триггеры окружающей среды	Изменения температуры, света или наличия пищи	Изменения уровня воды или наличия пищи	Сигналы окружающей среды, такие как температура, влажность и фотопериод
Изменения во время метаморфозы	Значительные изменения формы, размера и строения тела.	Менее резкие изменения; развитие конечностей, резорбция хвоста, переход жабр в легкие	Значительные изменения в строении тела.
Продолжительность метаморфозы	Несколько недель или месяцев	Несколько недель или месяцев	Несколько дней

Непрямое развитие (с метаморфозами)

Непрямое развитие характеризуется появлением организма (личинки), который по своему строению, внешнему виду и образу жизни разительно отличается от взрослых организмов своего вида. Чтобы личинка стала выглядеть как взрослая особь, в ее организме должен произойти ряд метаморфоз.

Метаморфозами называют быстрые изменения, происходящие при переходе от стадии личинки к формированию взрослой особи.

Непрямое развитие у насекомых бывает двух видов:

1. С полным превращением. Примером может служить формирование бабочки: из яйца получается личинка, она растет, чтобы затем превратиться в куколку. Именно внутри куколки происходит изменение всех органов, чтобы на свет появилось взрослое насекомое. Помимо бабочек (чешуекрылых), такой тип развития свойственен жукам (жесткокрылым), мухам и комарам (двукрылым), осам, пчелам и шмелям (перепончатокрылым).
2. С неполным превращением. Так характеризуют течение процесса, в котором нет стадии куколки. Взрослая особь получается путем изменения и трансформации личинки. Такой тип характерен для клопов (полужесткокрылых), саранчи и кузнечиков (прямокрылых).

Процесс непрямого постэмбрионального онтогенеза характерен для большинства беспозвоночных (насекомых, плоских червей, двустворчатых моллюсков и др.), а также для земноводных и рыб.

Эмбриональное развитие

Эм­бри­о­наль­ное раз­ви­тие за­кан­чи­ва­ет­ся, когда ли­чин­ка или про­сто мо­ло­дой ор­га­низм раз­ры­ва­ет обо­лоч­ку яйца. В эм­бри­о­наль­ном раз­ви­тии вы­де­ля­ют­ся три ос­нов­ных этапа: это дроб­ле­ние, га­стру­ля­ция и пер­вич­ный ор­га­но­ге­нез.

Дроб­ле­ние – это ряд по­сле­до­ва­тель­ных де­ле­ний опло­до­тво­рен­ной яй­це­клет­ки. Дроб­ле­ние пред­став­ля­ет собой пер­вый пе­ри­од эм­бри­о­наль­но­го раз­ви­тия, ко­то­рый при­сут­ству­ет в жизни всех мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных (рис. 3).

Рис. 3. Типы дроб­ле­ния зи­го­ты, ха­рак­тер­ные для раз­ных групп живых ор­га­низ­мов

Дроб­ле­ние при­во­дит к тому, что из одной круп­ной опло­до­тво­рен­ной яй­це­клет­ки по­лу­ча­ет­ся мно­го­кле­точ­ный од­но­слой­ный за­ро­дыш. Такой за­ро­дыш на­зы­ва­ет­ся бла­сту­лой (рис. 4).

Рис. 4. Бла­сту­ла (од­но­слой­ный за­ро­дыш) у раз­ных жи­вот­ных

Но в теле мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных при­сут­ству­ют как ми­ни­мум два слоя кле­ток (губки и ки­шеч­но­по­лост­ные). Эти слои по­лу­ча­ют­ся в ре­зуль­та­те га­стру­ля­ции. В ходе га­стру­ля­ции клет­ки за­ро­ды­ша обыч­но не де­лят­ся и не рас­тут, зато ак­тив­но дви­га­ют­ся друг от­но­си­тель­но друга. В ре­зуль­та­те га­стру­ля­ции по­лу­ча­ет­ся за­ро­дыш га­стру­ла (рис. 5).

Рис. 5. Га­стру­ля­ция

На этапе позд­ней га­стру­ля­ции у всех трех­слой­ных жи­вот­ных (по слож­но­сти не усту­па­ю­щих пред­ста­ви­те­лям типа Плос­кие Черви) об­ра­зу­ет­ся тре­тий слой кле­ток (рис. 6).

Рис. 6. Га­стру­ля­ция у трех­слой­ных жи­вот­ных

Пер­вич­ный ор­га­но­ге­нез – это про­цесс об­ра­зо­ва­ния ос­нов­ных ком­плек­сов ор­га­нов. У каж­дой груп­пы жи­вот­ных этот про­цесс про­ис­хо­дит по-сво­е­му. На­при­мер, у хор­до­вых на этом этапе про­ис­хо­дит за­клад­ка нерв­ной труб­ки, хорды и ки­шеч­ни­ка (рис. 7).

Рис. 7. Пер­вич­ный ор­га­но­ге­нез пред­ста­ви­те­лей типа Хор­до­вые

Итак, на­ко­нец, юный ор­га­низм вышел из яйца. Далее раз­ви­тие может идти по од­но­му из двух типов.

Пря­мое раз­ви­тие – это ва­ри­ант раз­ви­тия, при ко­то­ром по­явив­ший­ся ор­га­низм по внеш­не­му стро­е­нию иден­ти­чен взрос­ло­му, но имеет мень­шие раз­ме­ры и не может раз­мно­жать­ся по­ло­вым путем (не об­ла­да­ет по­ло­вой зре­ло­стью). Даль­ней­шее раз­ви­тие в этом слу­чае свя­за­но с ро­стом и при­об­ре­те­ния спо­соб­но­сти к раз­мно­же­нию (рис. 8).

Рис. 8. Пря­мое раз­ви­тие круг­ло­го червя

Так раз­ви­ва­ют­ся нема­то­ды, ма­ло­ще­тин­ко­вые черви, без­но­гие ам­фи­бии, а также реп­ти­лии, птицы и мле­ко­пи­та­ю­щие. Такой же тип раз­ви­тия могут иметь и жи­во­ро­дя­щие пред­ста­ви­те­ли самых раз­лич­ных групп живых ор­га­низ­мов.

Метаморфоза у насекомых.

Насекомые являются метаморфической группой по преимуществу. Это группа животных, которые подвергаются этому изменению с большей частотой и, зачастую, наиболее драматично. Это яйцекладущие животные, что означает, что они рождены из яиц. Его развитие требует отслоения вашей кожи, так как это наружное покрытие предотвращает развивающийся по размеру, в отличие от других животных. Насекомые — беспозвоночные гексаподов, что означает, что у них шесть ног в стадии взрослой жизни…

Не все насекомые изменятся одинаково. Например, гексаподы в порядке двухвостки они считаются аметаболическими, что означает, что они не страдают существенными морфологическими изменениями после стадии нимфы. В основном подходят насекомые, что означает, что у них нет крыльев. После эмбриональной стадии они проходят только небольшие изменения, такие как:

1. Прогрессивное развитие гениталий.
2. Увеличение биомассы (то есть массы животных)
3. Незначительные различия в размерах фигур, которые относительно пропорциональны

В крылатые насекомые (те с крыльями), есть несколько типов метаморфоз. Эти типы подразделяются на три категории, которые определяются количеством и типом изменений, которым страдает насекомое. Это:

• Hemimetabolia (неполная метаморфоза)когда насекомое выходит из яйца, его называют нимфой. Нимфа выглядит как взрослое насекомое, но у нее все равно не будет крыльев. Это насекомые, у которых нет стадии куколки. Вместо этого они проходят различные линьки, а затем переходят непосредственно во взрослую жизнь. Некоторые примеры включают подёнок, стрекоз, кузнечиков, клопов, термитов и т. Д…
• Holometabolia (полная метаморфоза): личинки рождаются из яйца совсем не так, как у взрослых. В какой-то момент личинка станет куколкой или куколкой, которая вылупится у взрослого человека. Это метаморфоза, которая встречается у большинства насекомых, таких как бабочки, тараканы, муравьи, пчелы, осы, сверчки, жуки и т. Д…
• Гиперметаболия (гиперметаморфоз)К гиперметаморфическим насекомым относятся те, которые имеют очень продолжительное личиночное развитие. Личинки выглядят по-разному, поскольку они растут, потому что они находятся в разных местах обитания. У нимф не развились крылья, пока они не достигли зрелости. Это не очень распространено у насекомых в целом, но встречается у некоторых паразитоидных насекомых..

Биологическая причина метаморфоза, помимо того, что ему необходимо изменить кожу, состоит в том, чтобы разлучить потомство родителей. Отчасти это связано с тем, чтобы избежать конкуренции за это. Средство. Как правило, личинки будут жить в разных местах для взрослых насекомых. Например, личинки могут оставаться в водной среде, в то время как взрослые держатся подальше от воды. Они питаются по-разному, так как личинки могут быть травоядными, в то время как взрослые питаются другими насекомыми (или наоборот).

Периоды онтогенеза

У многоклеточных организмов онтогенез принято делить на два основных периода:

• Эмбриональный. Начинается с момента оплодотворения и характеризуется формированием многоклеточного организм. Завершается, в зависимости от типа онтогенеза, выходом личинки из личиночной оболочки, новой особи из яйца или рождением новой особи.
• Постэмбриональный. Начинается сразу после завершения эмбрионального этапа и включает в себя половое созревание, взрослое состояние, старение и заканчивается смертью.

Рис. 3. Эмбрион человека.

Продолжительность эмбриональной и постэмбриональной стадий существенно различается у разных групп живых существ. Так, позвоночные животные большую часть жизни проводят во взрослом состоянии, в то время как у насекомых постэмбриональный период — самый короткий и может длиться всего несколько часов для воспроизведения потомства.

Что мы узнали?

В докладе по биологии для 10 класса кратко можно рассказать о том, что такое онтогенез, с чего он начинается и каких бывает типов. Онтогенез длится на протяжении всей жизни организма, начиная с момента его зарождения. У многоклеточных организмов он делится на два основных периода: эмбриональный и постэмбриональный, каждый из которых играет большую роль для развития особи.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

Общие сведения

Определение онтогенеза базируется на др.-греч. «онтос» — сущий, «генезис» — зарождение. Это процесс индивидуального развития организма, период, включающий в себя множество внешних и внутренних изменений организма, которые происходят с ним на протяжении всего времени существования, начиная от зарождения и заканчивая смертью.

Термин «онтогенез» был введён немецким биологом Эрнстом Геккелем в середине XIX века. Он в равной степени применим к любому представителю животных, растений и микроорганизмов.

У одноклеточных организмов (простейшие, бактерии) онтогенез начинается в момент разделения материнской клетки на две и появления нового одноклеточного организма. Он совпадает с клеточным циклом и завершается либо очередным делением, либо смертью в результате негативного внешнего воздействия.

Рис. 1. Деление клетки.

Онтогенез многоклеточных организмов, размножающихся бесполым путём, начинается в момент выделения группы клеток материнским организмом. Например, у гидры процесс онтогенеза начинается в момент отделения от материнской особи нового организма при почковании.

У многоклеточных организмов, размножающихся половым путём, онтогенез начинается в момент оплодотворения, результатом которого является зигота — первая клетка будущего нового организма.

У каких животных есть метаморфозы?

Наконец, мы покажем вам частичный список зоологических групп животные, претерпевающие метаморфозы в своем развитии:

• Лизамфибии
• Бесхвостые
• Никнеймы
• Уроделес
• Членистоногие
• Насекомые
• Ракообразные
• Иглокожие
• Моллюски (кроме головоногих)
• Агнатес
• Лососевая рыба
• Угловидная рыба
• Плевронектиформные рыбы

Если вы хотите прочитать больше статей, похожих на Животные, претерпевающие метаморфозы в своем развитии, рекомендуем вам зайти в наш раздел Любопытства животного мира.

• Роу Л., Людвиг Д. (1991) Размер и время метаморфоза в сложных жизненных циклах: временные ограничения и вариации. Экология 72: 413-427
• Semlitch RD, Скотт DE, Pechmann JHK (1988) Время и размер метаморфоза, связанные с приспособленностью взрослых особей Ambystoma talpoidium. Экология 96: 184-192
• Твомбли С (1996) Сроки метаморфоза у пресноводных ракообразных: сравнение с моделями бесхвостых.. Экология 77: 1855-1866

Факторы, влияющие на процесс Метаморфозы

Факторы, влияющие на процесс метаморфозы:

1. Температура:
   • Высокие температуры могут ускорить метаморфоз, а низкие – замедлить его.
   • У разных видов есть определенные требования к температуре для оптимального развития во время метаморфоза.
2. Наличие еды:
   • Адекватная доступность пищи способствует более быстрому росту и развитию во время метаморфоза.
   • Ограниченные пищевые ресурсы могут задерживать или препятствовать метаморфическому процессу.
3. Света:
   • Свет играет роль в запуске и регулировании метаморфоза у некоторых организмов.
   • Определенные длины волн света могут стимулировать или тормозить метаморфический переход.
4. Влажность:
   • Оптимальный уровень влажности необходим для успешного метаморфоза.
   • Недостаточная влажность может повлиять на развитие и выживание организмов, подвергающихся метаморфозу.
5. Качество воды:
   • Чистота и подходящие водные условия имеют решающее значение для водных организмов во время метаморфоза.
   • Плохое качество воды, такое как загрязнение или низкий уровень кислорода, может негативно повлиять на процесс метаморфоза.
6. Хищничество:
   • Наличие или отсутствие хищников может влиять на скорость метаморфоза.
   • Организмы могут ускорять или задерживать свое развитие, чтобы избежать риска нападения хищников.
7. Конкуренция за ресурсы:
   • Конкуренция с другими организмами за ресурсы может повлиять на время и продолжительность метаморфоза.
   • Люди могут изменить скорость своего развития, чтобы оптимизировать использование ресурсов и минимизировать конкуренцию.
8. Генетические факторы:
   • Генетический состав и врожденные черты могут влиять на процесс и время метаморфоза.
   • Генетические вариации могут привести к различиям в скорости и степени метаморфических изменений.
9. Гормональная регуляция:
   • Гормоны, такие как тироксин, играют жизненно важную роль в координации и регулировании метаморфоза.
   • Гормональный дисбаланс или сбои могут повлиять на сроки и прогрессирование метаморфических стадий.
10. Экологические сигналы:
    • Различные внешние сигналы, включая фотопериод, изменения температуры и химические сигналы, могут влиять на метаморфоз.
    • Организмы воспринимают эти сигналы и реагируют на них, модулируя пути своего развития.

Развитие с метаморфозом: особенности и этапы

Метаморфоз – это процесс развития организма, при котором происходят значительные изменения в его строении и функционировании. Особенностью развития с метаморфозом является то, что организм переходит через несколько различных стадий или фаз, каждая из которых отличается от предыдущей и следующей.

Для большинства организмов с метаморфозом можно выделить следующие этапы:

1. Яйца: развитие начинается с момента откладывания яиц. Яйца – это специальные оболочки, внутри которых находятся эмбрионы. Они обычно окружены защитными слоями, чтобы обеспечить безопасность эмбриону.
2. Личинка: после вылупления из яйца, организм находится в стадии личинки. Личинка часто имеет отличную морфологию и образ жизни от своих родителей. Она обычно хищная и стремится активно поедать пищу для роста и развития.
3. Куколка: некоторые организмы проходят через стадию куколки, когда они полностью претерпевают метаморфоз. В этой стадии происходят кардинальные изменения в строении организма, включая переустройство тканей и органов.
4. Взрослое особь: после выхода из куколки, организм превращается во взрослую особь. Она обычно обладает половыми органами, позволяющими ей размножаться и продолжать цикл развития.

Примерами организмов, развитие которых происходит с метаморфозом, являются насекомые (например, бабочки и жуки), земноводные (например, лягушки) и некоторые виды рыб. Каждый из этих организмов проходит через определенные этапы метаморфоза, которые специфичны только для них и позволяют им адаптироваться к своей среде обитания.

Организм	Этапы метаморфоза
Бабочки	Яйца, гусеницы, куколки, взрослая особь
Лягушки	Яйца, полулягушки, квадратоголовые личинки, квадратоголовки, куколки, взрослая особь
Рыбы	Яйца, эмбрионы внутри яиц, личиночный этап, взрослая особь

Развитие с метаморфозом – это удивительное проявление природы, позволяющее организмам адаптироваться к различным условиям окружающей среды и обеспечивать свою выживаемость.

Преимущества метаморфоза

У насекомых с неполным превращением, или метаморфозом, личинка похожа на миниатюрную копию своих родителей и питается той же пищей, что и взрослые особи. Итак, личинки и взрослые насекомые являются пищевыми конкурентами. Кроме того, они живут на одной и той же территории, ведь питаются они теми же растениями. Личинка насекомого с полным метаморфозом ведёт тайный образ жизни, приспосабливаясь к нему всё совершеннее, а взрослые насекомые ведут открытый образ жизни, активно летая и ища места, подходящие для откладки яиц. У насекомых с полным превращением отдельные стадии развития значительно отличаются, поэтому личинкам и взрослым особям удаётся избежать конкуренции. Личинки жуков развиваются под корой деревьев и питаются древесиной, а взрослые особи летают в воздухе и питаются соками растений.

Полный метаморфоз (Холометабола)

Полный метаморфоз — это метаморфоз, который проходит стадии, начиная от яйца — личинки — куколки — имаго (имаго).

Что касается развития совершенных метаморфоз в целом, а именно:

• Из яиц вылупляются личинки. Личинки обычно претерпевают линьку до четырех раз, чтобы сформировать личинки стадии от одной до четырех. В личиночной стадии насекомые очень активно питаются.
• Личинки четвертой стадии разовьются в куколку (кокон). На этом этапе куколка не ест активно, но процесс обмена веществ продолжается. Куколка вырастет и превратится во взрослое насекомое (имаго).

Пример полной метаморфозы — бабочки.

Этапы развития полного метаморфоза у бабочек, а именно:

Яйцо
Из яиц вылупляются личинки через 3-5 дней.

Личинка (гусеница)
Из яиц вылупляются личинки, и личинки будут активны в поисках пищи.
Во время роста внешняя оболочка личинки не растягивается, но когда внешняя оболочка личинки становится плотной, процесс линьки происходит 4-6 раз.
Личинки переходят в стадию куколки после достижения максимального роста.

Куколка (кокон)
Куколка выглядит как период отдыха для гусеницы, но внутри куколки происходит процесс роста и развития бабочки, который длится около 7-20 дней.

Бабочка
Молодая бабочка вылезет из кокона и расправит крылья.
После того, как крылья высохнут и окрепнут, молодые бабочки попытаются взлететь. Молодые бабочки вырастают во взрослых бабочек, находящихся на взрослой стадии (имаго).