Половое размножение без оплодотворения.

· Партеногенез – одна из форм полового размножения, при котором женская половая клетка развивается без оплодотворения. Значение: возможность размножения при редких контактах разнополых особей, а также возможность резкого увеличения численности потомства, что особенно важно для популяции с циклической смертностью. Виды: естественный и искусственный.

1. Естественный (характерен для некоторых растений, червей, насекомых, ракообразных). Естественный делится на факультативный (яйцо свободно развиваться как без оплодотворения, так и с оплодотворением, пчелы, муравьи, у которых из оплодотворенного яйца развиваются самки, из неоплодотворенных - самцы) и облигатный (яйца развиваются без оплодотворения, кавказская скальная ящерица, в настоящее время все особи данного вида представлены лишь самками). Часто партеногенез чередуется с половым размножением - циклический партеногенез. Характерно для дафнии, у которых в летнее время присутствуют лишь самки, лишь партеногенез, а осенью партеногенез сменяется размножением с оплодотворением.

2. Искусственный – открыл Тихомиров, он добился развития неоплодотворенной яйцеклетки тутового шелкопряда, раздражая их тонкой кисточкой или обрабатывая личинок несколькими каплями серной кислоты. В ходе опыта выяснилось, что для развития яйца необходима активация. В естественных условия это проникновение сперматозоида в яйцеклетку, в искусственных условиях такие факторы могут быть химическими, термическими, механическими.

· Андрогенез – форма полового размножения, при которой участвуют только мужские ядра, принесенные сперматозоидами, в то время как женское ядро погибает и не участвует в оплодотворении. Характерно для наездников, некоторых видов табака.

· Гиногенез – размножение, при котором сперматозоиды проникают в яйцеклетку и лишь стимулируют ее развитие, но ядро сперматозоида не сливается с ядром яйца и не участвует в развитии зародыша. В потомстве только женские особи. Встречается у некоторых групп червей.

Онтогенез.

Онтогенез – полный цикл индивидуального развития каждой особи от момента образования зиготы и до естественной смерти.

Краткая история учения об индивидуальном развитии.

Ранние представления об индивидуальном развитии отражались в двух взаимоисключающих концепциях:

1. Концепция преформизма

2. Концепция эпигенеза

Сторонники концепции преформизма считали, что структура будущего организма представлена в половых клетках родителей, что в онтогенезе нет развития. Развитие происходит в заранее существовавшем зародыше. Преформисты считали, что зародыш находится в яйце, и получили название овисты. Те, кто считал, что зародыш находится в сперматозоиде, получили название – анималькулисты.

Концепция эпигенеза исходит из принципа постепенного развития, в ходе которого происходит усложнение организма от неорганизованной массы до высокоорганизованной формы.

Ни преформизм, ни концепция эпигенеза не отражает действительного пути и процесса развития. Несомненно, что в ходе онтогенеза осуществляется эволюционно обусловленная программа индивидуального развития характерная для данного биологического вида и заложенная в генетическом аппарате зиготы.

В основе онтогенеза лежит реализация наследственной информации на всех стадиях существования в определенных условиях внешней среды.

Ученые, внесшие существенный вклад в эмбриологию и онтогенез:

· А.В. Левенгук (1667год) – обнаружил сперматозоиды, изучил партеногенез у тлей.

· М. Мальпиги – первый исследовал под микроскопом анатомическое развитие организма зародыша курицы.

· К. Вольф – исследовал развитие цыпленка в яйце.

· К. Берр – создал эмбриологию, как науку. Первый показал, что при развитии позвоночных, зародыши закладываются из двух клеточных пластов.

· А.О. Ковалевский – автор «Истории развития ланцетника», изучив развитие ланцетника, он подтвердил идеи о существовании развития во всем Царстве животных.

· И.И. Мечников – основатель теории фагоцетеллы.

· А.Н. Северцов – создатель современной эмбриологии, создатель теории полиэмбриогенезов – отклонений от онтогенеза.

Типы онтогенеза:

· Прямой

· Непрямой

Непрямой (личиночный) тип онтогенеза

Данный тип развития организмов характерен для организмов, яйца которых бедны желтком, и имею одну или несколько личиночных стадий. Существенное отличие взрослого организма от личинки обуславливается разным образом жизни: одни ведут активный образ жизни, другие имеют органы расселения. Для осуществления жизненных функций у личинок есть ряд временных провизорных органов (у головастика – хвост, жабры, двухкамерное сердце). Личиночный тип развития сопровождается метаморфозом. Представители: сцифоидные, сосальщики, насекомые земноводные.

Схема развития организма:

Яйцо→ Личинка→ Взрослая особь

Прямой тип развития организмов.

Яйцекладный тип развития организмов (неличиночный).

Данный тип развития характерен для рыб, птиц беспозвоночных, яйца которых богаты желтком, количество которого достаточно для завершения онтогенеза. Зародыш длительное время развивается внутри яйца, личиночной стадии нет. Питание, дыхание и выделение осуществляются провизорными органами (желток).

Схема развития организма:

Яйцо→ Молодая особь похожая на взрослую особь

Внутриутробный тип развития организмов.

Данный тип развития характерен для высших млекопитающих, в том числе и человека.

Отряды высших млекопитающих:

· Приматы

· Грызуны

· Ластоногие

· Хищные

· Парнокопытные

При данном типе развития яйцеклетка почти не содержит желтка, все жизнеобеспечение организма осуществляется через сложный провизорный орган – плаценту. Внутриутробный тип развития организмов является наиболее поздним в истории развития животных. Он обеспечивает высокую выживаемость и жизнеспособность, но зародыш нуждается в вскармливании материнским молоком.

Периодизация онтогенеза.

В онтогенезе животных, развивающихся половым путем, выделяют следующие периоды:

1. Проэмбриональный период, включает в себя:

· Гаметогенез

· Оплодотворение

2. Эмбриональный период – эмбриогенез, начинается с дробления зиготы и завершается рождением новой особи. Эмбриогенез включает в себя следующие этапы:

· Дробление зиготы и бластуляция

· Гаструляция

· Гистогенез – образование тканей

· Органогенез – образование органов и систем органов

3. Постэмбриональный период начинается от рождения нового организма и завершается его смертью, включает следующие этапы:

· Ювенильный

· Зрелость

· Старость

Характеристика периодов онтогенеза.

1. Проэмбриогенез включает гаметогенез и оплодотворение. Проникшие в яйцеклетку сперматозоиды вызывают ряд процессов, которые называются активацией яйца.

· Усиливают метаболизм яйца (увеличение потребления кислорода, использование гликогена)

· Расслоение составных частей цитоплазмы яйца. Яйцо приобретает полярность, то есть образуется вегетативное дно и анимальная верхняя часть. Вегетативное дно заполнено цитоплазмой, которая богата желтком и митохондриями, а анимальная часть заполнена безжелтковой цитоплазмой.

2. Эмбриогенез начинается с дробления зиготы и заканчивается выходом организма из яйца. Зигота - одноклеточная стадия развития многоклеточного организма.

Этапы:

Бластуляция.

Дробление зиготы, образование бластулы – ряд последовательных митотических делений зиготы, в результате которых образуются клетки – бластомеры. Они отличаются от клеток взрослого организма. В ходе дробления одно деление следует за другим, с каждым последовательным деление бластомеры становятся все меньше и меньше, так как не происходит роста клеток, как в митозе. Характер дробления зиготы обуславливается типом яйцеклетки, то есть количеством желтка и особенностями его расположения в цитоплазме.