Типи постембріонального розвитку. Прямий і непрямий розвиток.

 

Постембріональний (післязародковий) розвиток тварин — це період, який триває від народження, або виходу з оболонок, і закінчується, коли орга­нізм стає здатним до розмноження. Під час цього періоду організм росте, від­бувається диференціація деяких його органів.

 

Народження

Живонародження ембріональний період продовжується завдяки живленню емб­ріона ресурсами материнського організму

Яйцеживонародження зародок розвивається за рахунок поживних речовин яйця всередені материнського організму і звільняється від яйцевих оболонок ще в жіно­чих статевих ходах

Яйценародження зародок розвивається в яйці поза материнським організмом і вихо­дить з нього в довкілля

 

 

 

 

Розрізняють прямий та непрямий типи постембріонального ровитку. За прямого розвитку щойно народжена тварина загалом нагадує дорослу і відрізняється лише меншими розмірами. Прямий розвиток відбувається шляхом ембріонізації. Ембріонізація — це явище, коли ембріональний період продовжується завдяки живленню емб­ріона ресурсами материнського організму (у плацентарних ссавців, хрящових риб) або запасними поживними речовинами яйця (плазуни, птахи). Народження або вилуплення з яйцевих оболонок тварини відбувається на вищому сту­пені розвитку, а це зменшує її вразливість зовнішніми чинниками.

Непрямий розвиток або розвиток з метаморфозом - це глибокі зміни структури організму, завдяки яким личинка пе­ретворюється на дорослу особину. Вона може жити в іншому середовищі і мати інший тип живлення. Наприклад, дорослі особини живуть на суші, а ли­чинки — у воді, дорослі є паразитами, а личинки — вільноживучими. Цей розвиток властивий більшості видів червів, молюскам, багатьом чле­нистоногим, деяким рибам і земноводним.

 

Розвиток

Непрямий (з метаморфозом)

Прямий

З повним перетворенням Доросла особина (імаго) Личинка Лялечка Метелики, жуки, бджоли, боли, тощо.

З неповним перетворенням Доросла особина (імаго) Личинка Клопи, бабки, таргани, воші тощо.

Непрямий тип розвитку забезпечує кілька важливих біологічних функцій, які сприяють існуванню виду:

· живильна функція. На певній фазі розвитку тварина отримує найбільше поживних речовин, потрібних для завершення розвитку. У комах цю функцію здійснює личинка (так, гусінь метеликів за час свого розвитку може збільшувати масу тіла в 10 000 разів і більше). Дорослі комахи, як вам відомо, не ростуть і живляться тільки для підтримання обміну речовин чи розвитку статевих продуктів, а деякі не живляться взагалі, використовуючи запаси поживних речовин, накопичені личинкою (наприклад, одноденки, шовковичний шовкопряд, оводи).

· раціональне використання ресурсів. Різні фази розвитку часто розділені просторово, як за способом, так і об'єктами живлення. Так удається уникнути надмірного зростання густоти популяції, що могло б призвести до виснаження ресурсів, необхідних для існування виду. Це явище спостерігають у комах, які розвиваються з повним перетворенням, прохідних риб, паразитичних організмів, цикл розвитку яких пов'язаний зі зміною хазяїв, земноводних тощо.

· функція розселення. Личинки багатьох тварин, які ведуть малорухомий чи прикріплений спосіб життя (губки, коралові поліпи, двостулкові молюски, ланцетники, вусоногі ракоподібні тощо), здатні активно чи пасивно (за допомогою течій, вітру, інших організмів) розселюватись, забезпечуючи поширення виду.

· забезпечення зараження хазяїв. Личинки паразитичних видів потрапляють різними шляхами в організм хазяїна. Так, з їжею потрапляють в організм людини личинки котячого сисуна, ціп'яків, стьожака широкого, трихінели; з водою - печінкового сисуна; через шкіру - анкілостоми тощо. В організмі хазяїна вони мігрують до певних тканин чи органів, де завершується їхній розвиток.

 

Біологічні адаптивні ритми.

Одне з найбільш загальних явищ, що відбуваються в природі -це сезонна періодичність. Чіткіше вона виражена в помірних і північних широтах, де зумовлює певну ритмічність життя організмів, у мешканців тропіків сезонні зміни виявляються не так чітко. Як вам відомо, обертання Землі навколо Сонця та своєї осі, а також Місяця навколо Землі зумовлює зміни світлового режиму, температури, вологості повітря, морські припливи та відпливи.

Періодичні (сезонні, добові) зміни інтенсивності екологічних факторів зумовлюють формування у живих організмів адаптивних біологічних ритмів: добових, припливно-відпливних, сезонних, річних.

З біологічними адаптивними ритмами пов'язане явище «біологічного годинника» — здатності організмів реагувати на плин часу. Його механізми ще остаточно не з'ясовані, але, безсумнівно, воно має важливе біологічне значення, оскільки дає змогу узгоджувати фізіологічні ритми організмів зі змінами довкілля.

 

Ø Добові ритми. Внаслідок обертання Землі навколо своєї осі, двічі на добу змінюється освітленість, що призводить до коливання температури, вологості та інших абіотичних факторів, впливаючи на активність організмів. Зокрема, сонячне світло визначає періодичність процесів фотосинтезу, випаровування води рослинами, час розкриття та закриття квіток тощо.

 

Ø Припливно-відпливні ритми зумовлені рухом Місяця навколо Землі. Особливо чітко вони визначені у мешканців припливно-відпливної зони (літоралі). Протягом місячної доби (24 години 50 хвилин) спостерігають по два припливи та відпливи, що змушує організми пристосовуватись до такої періодичної зміни умов. Під час відпливів мешканці літоралі закривають свої черепашки, будиночки, ховаються у грунт, змінюють своє забарвлення тощо. У риби атеріни-груніон, яка мешкає біля узбережжя південної Каліфорнії, з цими ритмами пов'язане розмноження. Під час високих припливів самка підпливає до берега і закопує ікру в пісок, а після нересту повертається у море. Личинки виходять з ікринок під час наступного високого припливу. Нерест атеріни-груніон залежить від певної фази Місяця: він відбувається через день-два після нового або повного Місяця. З фазами Місяця пов'язане розмноження і багатощетинкових червів, наприклад, тихоокеанського палоло. У мешканця Атлантичного узбережжя - ваблячого краба, у зв'язку з. приплив-но-відпливними ритмами змінюється забарвлення. Наприклад, в особин, яких утримували в акваріумі, забарвлення змінювалось так само синхронно із тими, що залишалися в природних умовах. Але, коли акваріуми з крабами перевозили в інший часовий пояс, то періодичність зміни забарвлення крабів поступово змінювалася відповідно до місцевих ритмів припливів і відпливів.

 

Ø Сезонні ритми пов'язані з обертанням Землі навколо Сонця, що зумовлює річні цикли змін кліматичних умов. З певними сезонами в організмів пов'язані розмноження, розвиток, життєві цикли, стан зимового спокою, у тварин - також линяння, міграції, сплячка тощо, а у листопадних рослин — щорічна зміна листя. Сезонні ритми впливають не тільки на життєві процеси організмів, а й на їхню будову. Наприклад, у рачків-дафній та комах-попелиць протягом року в різних поколінь закономірно змінюються розміри тіла та особливості будови певних його частин.

 

Ø У багатьох організмів спостерігаються менш чітко виражені багаторічні цикли, пов'язані з неперіодичною зміною сонячної активності впродовж кількох років: наприклад, масові розмноження перелітної сарани та деяких інших тварин.

 

Одним із провідних чинників, які впливають на біологічні ритми організмів, є фотоперіод - тривалість довжини світлового дня. Реакція організмів на зміни довжини світлового періоду доби дістала назву фотоперіодизму. Тривалість світлового періоду доби є найстабільнішим з екологічних факторів, бо вона завжди постійна в певному місці в даний день року, тоді як інші чинники (температура, вологість, тиск тощо) можуть варіювати у значних межах щодобово. Здатність організмів реагувати на зміну довжини світлового дня дає їм можливість заздалегідь адаптуватись до щорічних сезонних змін умов існування. Явище фотоперіодизму властиве всім групам організмів, але найчіткіше виражено у видів, які живуть в умовах різких сезонних змін довкілля.

Фотоперіодизм - це сукупність спадкових реакцій організмів, однак вони проявляються, як правило, лише за певного поєднання довжини світлового дня з іншими екологічними факторами.

Дослідження фотоперіодичних реакцій організмів має важливе практичне значення. Змінюючи довжину світлового періоду в умовах штучного утримання свійських тварин і культурних рослин, можливо регулювати процеси їхнього росту й розвитку, підвищувати продуктивність, стимулювати розмноження тощо.

Організми можуть пристосовуватись до періодичних змін умов існування активно, пасивно або уникати несприятливих періодів.