Тема 1: Онтогенез тварин: розвиток та розмноження
1. Тривалість життя тварин
На минулому уроці ми з вами розглядали прямий та непрямий розвиток тварин та його особливості. Давайте пригадаємо основні моменти.
Тривалість життя — це період, який починається після народження або виходу з оболонок, що вкривають зародок, і триває до смерті. За цей час організм росте, набуває здатності до розмноження (зріє), старіє та вмирає.
У різних тварин цей період може сильно коливатися від декількох годин (у комах-одноденок) до декількох сотень років (наприклад, у молюсків арктіка). До тварин довгожителів відносять гренландських китів (майже 210 років), галапагоських черепах (до 170 років), озерного осетра (майже 150 років).
Є серед тварин і умовно безсмертні істоти, такі як інфузорія туфелька або гідроїдна медуза турітопсис (до 5 мм), яка здатна переходити із зрілої особини у стадію поліпу і назад і так багато разів. При цьому медуза омолоджується.
Тривалість життя тварин залежить від внутрішніх та зовнішніх чинників. Учені запропонували декілька гіпотез обґрунтування тривалості життя.
1. Тривалість життя тварин прямо пропорційна тривалості їх періоду росту і розвитку.
2. Тривалість життя тварин перебуває в тісному зв’язку з розмірами і масою їх тіла. Масивні тварини живуть довше, ніж дрібні.
3. Тривалість життя організмів має зворотну залежність від їхньої плодючості. Чим вища плодючість тварин, тим меншою є тривалість їхнього життя.
4. Тривалість життя тварин пов’язана з ритмом і частотою дихання та серцебиття. Тварини, які мають високий ритм і частоту дихання та серцебиття, живуть недовго.
5. Тривалість життя тварин залежить від типу харчування, наприклад травоїдні живуть довше за хижаків.
2. Періоди росту і розвитку тварин
Ріст тварин - це сукупність кількісних змін, які забезпечують збільшення маси й розмірів особини за рахунок процесів біосинтезу речовин.
У різні періоди розвитку організм тварин росте з неоднаковою швидкістю. Одразу після народження тварини ростуть швидше, а з віком повільніше. Величина і швидкість росту залежать від внутрішніх (спадкових) та зовнішніх (їжа, тепло, світло, почуття безпеки) чинників.
У тварин спостерігається два типи росту: обмежений (у наземних тварин) та необмежений (здебільшого водні тварини).
У постембріональному розвитку тварин виділяють наступні періоди
1. Період росту
2. Період розмноження
3. Діапауза
4. Період старіння
Діапауза - період спокою в розвитку, шо характеризується різким зниженням обміну речовин і зупинкою ростових процесів.
У деяких тварин загибель настає майже одразу після розмноження. У них є два періоди постембріонального розвитку: перед репродуктивний (організми ще статево недозрілі) та репродуктивний (коли набувають здатності до статевого розмноження).
В інших (більшість хребетних тварин, річковий рак, деякі комахи, павукоподібні, молюски) репродуктивний період триває досить довго. Після нього смерть настає не відразу, а через деякий час (від кількох днів у комах до кількох років і десятків років у великих ссавців). Він має назву періоду старіння, коли поступово знижується рівень обміну речовин та настають необоротні зміни в організмі, які зрештою призводять до смерті.3. Регенерація і її значення для тварин
Регенерація – відновлення втрачених або пошкоджених органів, а також оновлення цілого організму з його частини. Наприклад, у гідри організм може бути оновлений з 1/200 його частини, у планарії – з 1/100. Губку можна розтовкти в ступці й пропустити через сито, вона збереться в один чи декілька організмів. Морські огірки рятують себе тим, що викидають назустріч хижаку свої нутрощі. Ящірка ламає хвіст у разі небезпеки. З підвищенням рівня організації тварин здатність до регенерації зменшується.
Італійський дослідник природи Ладзаро Спалланцані, вивчаючи садового равлика (1768р.), встановив, що той, навіть втративши голову, здатен відновити її з усіма органами. Риби також можуть відновлювати деякі органи. Втрачені плавці, пошкоджена луска, зябра, чутливі вусики біля рота поступово відновлюються.
4. Розмноження та його значення. Форми розмноження тварин
Сучасні тварини дожили до наших днів тому, що їхні далекі предки змогли залишити схожих на себе нащадків. Бо ж рано чи пізно всі структури тіла тварини зношуються і організм вмирає, якщо раніше його не з’їв хижак або не спостигла хвороба. Але загибель одного організму не означає загибелі виду в цілому, бо завдяки розмноженню з’являються нові і нові покоління тварин.
Розмноження — де здатність живих організмів відтворювати собі подібних, збільшуючи при цьому кількість особин свого виду.
Біологічне значення: забезпечує існування виду протягом багатьох тисячоліть, сприяє збільшенню чисельності особин виду, їхньому розселенню на нових територіях.
У процесі еволюційного розвитку у тварин почала формуватися спеціальна статева система, яка складається з органів утворення гамет і протоків для їх виведення під час зовнішнього запліднення або пристосувань для внутрішнього запліднення.
За наявності органів утворення гамет тварини можуть бути самцями (чоловіча стать) і самками (жіноча стать) або гермафродитами (є чоловічі й жіночі залози – органи утворення гамет). Чоловічі залози – сім’яники, жіночі – яєчники. У сім’яниках утворюються сперматозоїди, в яєчниках утворюються яйцеклітини.
До форм розмноження тварин відносять
Переваги і недоліки нестатевого розмноження
Переваги: бере участь лише одна особина, здатна швидко збільшувати чисельність виду та заселяти нові території.
Недоліки: всі особини мають однаковий набір генів (є клонами), пристосовані до умов проживання материнського організму, зміни в довкіллі можуть призвести до загибелі всіх особин даного виду на території.
Переваги статевого розмноження у порівнянні з нестатевим
Статеве розмноження підвищує генетичну різноманітність виду, що дозволяє йому вижити в умовах істотних змін у довкіллі. Дочірній організм, який розвивається із зиготи, може поєднувати ознаки обох батьків.
Переваги: забезпечує унікальність набору генів кожної дочірньої особини у пристосуванні до умов середовища, зміна довкілля не веде до загибелі усього виду, більш прогресивною форма розмноження, серед тварин переважає саме статевий спосіб розмноження.
5. Статеві клітини та запліднення
Найкраще пристосовуються до навколишнього середовища тварини, що з’явилися на світ внаслідок статевого розмноження. Адже вони отримують спадковий матеріал не тільки від материнського, а й від батьківського організму.
Статеве розмноження у тварин забезпечують спеціалізовані статеві клітини – чоловічі (сперматозоїди) та жіночі (яйцеклітини). Утворення чоловічих і жіночих статевих клітин - гамет – з їх подальшим злиттям забезпечує перекомбінацію батьківських ознак і появі в нащадків нових можливостей пристосування до змін умов середовища. Таким чином, статеве розмноження прогресивніше за вегетативне.
Зовнішнє запліднення характерне для водних тварин (двостулкові молюски, кісткові риби, амфібії), а внутрішнє – для наземних тварин (черевоногі молюски, павуки, комахи, плазуни, птахи, ссавці).
Найменша тривалість вагітності спостерігається в сірого хом'ячка: 11 - 13 днів, а найбільша у слонів - 1,5 року та китів - 2 роки.
Фактори середовища також можуть суттєво впливати на розвиток статевих ознак. Так, розвиток зародків крокодилів у чоловічі чи жіночі особини обумовлюється температурою, за якої відбувається інкубація яєць. Якщо інкубація відбувалася за температури 32-33 °С, то з яєць вилупляться самці, а якщо температура була нижче або вище цього інтервалу — то самки.
Немає коментарів:
Дописати коментар