Эволюционное и индивидуальное развитие

В биологии различают эволюционное и индивидуальное развитие. Эволюционное развитие — это процессы последовательных исторических изменений, происходящих с организмами в течение продолжительного времени на протяжении нескольких поколений. В результате этого возникло многообразие всех живых организмов.

Индивидуальное развитие — это совокупность процессов развития организма от образования зиготы до его смерти.

Периоды индивидуального развития. Зародышевый этап

Индивидуальное развитие разделяют на два этапа — зародышевый, или эмбриональный, и послезародышевый. Зародышевый этап — это все процессы роста и развития организма, которые происходят до его вылупления из яйца или рождения (рис. 41.1).

После оплодотворения образуется зигота. Это первая клетка будущего организма, содержащая в своем ядре наследственный материал материнской и отцовской особей. Размер зиготы у разных организмов существенно отличается. Так, у млекопитающих она маленькая, потому что зародыш не нуждается в большом запасе веществ. Он получает все необходимое из организма матери. А у птиц зигота большая — это желток яйца. В нем содержатся необходимые для развития зародыша вещества (рис. 41.2). Затем происходит деление зиготы, в результате которого образуется определенное количество очень похожих клеток. На ранних этапах из каждой такой клетки может вырасти целостный полноценный организм (это может происходить при полиэмбрионии или в результате научных опытов).

Рис. 41.1. Зародышевый этап индивидуального развития

Далее начинается процесс дифференциации, т. е. приобретение клетками отличительных особенностей. Сначала клетки формируют два слоя, как у кишечнополостных животных, т. е. эктодерму и эндодерму. Чуть позже у всех многоклеточных животных, кроме кишечнополостных, формируется третий зародышевый слой — мезодерма. Зародышевые листки — отдельные слои клеток, из которых в дальнейшем развиваются все системы органов.

Затем происходит формирование органов и тканей из каждого слоя. Так, нервная система образуется из эктодермы, пищеварительная — из эндодермы, а кости, мышцы, хрящи, кровь — из мезодермы. Такие закономерности характерны для всех многоклеточных животных.

Дальнейшее развитие организма происходит в такой же последовательности, как и эволюционные изменения. То есть те органы, которые в процессе эволюционного развития появились раньше, при индивидуальном развитии также развиваются раньше. А те, что возникли позже, соответственно, и развиваются позже.

Рис. 41.2. Развитие птицы в яйце

Послезародышевый этап

После рождения или вылупления из яйца начинается послезародышевое развитие. Оно сопровождается активным ростом организма, т. е. увеличением массы и размеров.

Рост к определенному периоду (как правило, к половой зрелости) называется ограниченным, или определенным. Такой рост характерен для насекомых, птиц, млекопитающих и др. (рис. 41.3). Существуют организмы, которые растут в течение всей жизни (рыбы). Такой тип роста называют неограниченным, или неопределенным (рис. 41.4).

У животных с внешним скелетом рост происходит только во время линьки (рис. 41.5). Животное избавляется от хитинового скелета и интенсивно растет, но вместе с тем оно становится уязвимым, поэтому в такой период обычно прячется и не питается. Затем его кожа выделяет жидкое вещество, которое становится новым скелетом.

Рис. 41.3. Ворон и лев являются представителями животных с ограниченным ростом

Рис. 41.4. Белуга является представителем животных с неограниченным ростом

Рис. 41.5. Выход кузнечика из хитинового покрова после линьки

Рис. 41.6. Нашествие саранчи считается стихийным бедствием

Фазовая изменчивость