Паразитические животные часто попадают разными путями в
организм хозяина на фазе личинки. Так, с пищей попадают в организм человека личинки кошачьей двуустки, цепней, широкого лентеца, трихинеллы; с водой
печеночного сосальщика; через кожу – анкилостомы и т.д. В организме хозяина личинки паразитов мигрируют в определенные ткани и органы, где и
ланершается их развитие.
Мы уже упоминали, что всем организмам присущи
рост и развитие. Многие организмы способны к регенерации.
Личинки многих животных, ведущих малоподвижный или прикрепленный
образ жизни (губки, коралловые полипы, двустворчатые моллюски, ланцетники, усоногие раки и т.д.),
способны активно или пассивно (с помощью течений,
нетра, других организмов) расселяться, обеспечивая
распространение вида.
Разные фазы развития часто разделены пространственно,
а также по способу и объекту питания. Таким образом
животные определенных видов избегают чрезмерно-
го роста численности популяций, что могло бы принести к истощению ресурсов, необходимых для их
(существования. Это явление, например, наблюдается у насекомых, развивающихся с полным превращением, проходных рыб, паразитических организмов,
развивающихся со сменой хозяев, земноводных и т.д.
Прямое развитие характерно для некоторых кишечнополостных (гидры), ресничных и малощетинковых
червей, ракообразных (дафнии, речной рак), моллюсков (пресноводные и наземные брюхоногие, головоногие), пауков, скорпионов, хрящевых рыб, пресмыкаюпщхся, птиц, млекопитаюпщх.
Непрямое развитие сопровождается значительными изменениями строения организма, благодаря
которым личинка превращается во взрослую особь.
Личинка – фаза послезародышевого развития многих
беспозвоночных (большинство кишечнополостных,
плоских, круглых, кольчатых червей, моллюсков,
насекомых , некоторых позвоночных животных, у которых запасы питательных веществ в яйце
недостаточны для завершения процессов формирования органов и их систем. Непрямое развитие происходит в несколько последовательных этапов (фаз),
на каждом из которых животное характеризуется
определенными особенностями строения и жизненных функций. Например, у насекомых при развитии
с неполным превращением выделяют фазы яйца, личинки и взрослого насекомого (клопы, стрекозы, тараканы, прямокрылые, вши), а при развитии с
полным превращением – яйца, личинки, куколки и
взрослого насекомого (бабочки, жуки, перепончато-крылые, двукрылые, блохи) (рис. 28). При этом особое
значение имеет фаза куколки, на которой происходит
полная перестройка организма: с участием лизосом переваривается большинство личиночных органов, а из
особых групп зародышевых клеток формируются ткани и органы половозрелого насекомого.
Непрямое развитие известно у многих кишечнопо-лостных, плоских и многощетинковых червей, насекомых, клещей, моллюсков, костных рыб, а также
иглокожих, ланцетников, земноводных и т.д.
Непрямое развитие обеспечивает несколько важных
биологических функций, способствующих существованию вида.
Послезародышевое (постэмбриональное) развитие
- это период, продолжающийся от рождения (выхода из оболочек, покрывающих зародыш) до наступления половой зрелости. В этот период организм растет, дифференцируются некоторые его органы (например, половые железы).Каким может быть послезародышевое разви-
тие животных? Послезародышевое развитие животных может быть прямым или непрямым. При прямом
развитии только что родившееся животное в целом
напоминает взрослую особь. Прямое развитие возмож-
но благодаря эмбрионизации. Эмбрионизация -
явление, при котором зародышевый период удли-
няется благодаря питанию эмбриона за счет ресурсов
материнского организма (плацентарные млекопита-
ющие, некоторые хрящевые рыбы) или запасных пи-
питательных веществ яйца (пресмыкающиеся, птицы)
.
Как происходит органогенез? Рассмотрим про-
цессы формирования тканей и органов на примере
хордовых животных . Выделяют фазу образования комплекса осевых органов (нервной трубки,
хорды, кишечника) и фазу формирования остальных
органов. Во время последней разные участки организма приобретают особенности строения, присуш,ие
взрослым особям данного вида.
Нервная трубка начинает формироваться после на-
чала образования мезодермы. Зародыш в этой фазе
развития называется нейрулой (от греч. нейрон -
нерв) . Сначала утолщается участок эктодер-
мы на спинной стороне зародыша, которая превраш;а-
ется в нервную пластинку.
Какие периоды выделяют в онтогенезе? В онтогенезе выделяют зародышевый (эмбриональный) и послезародышевый (постэмбриональный) периоды.
Зародышевый период индивидуального развития – это время, когда новый организм (зародыш, или эмбрион) развивается внутри материнского или внутри яйца, семени и т.д. Он завершается рождением (выходом из оболочек яйца, прорастанием).
Индивидуальное развитие, или онтогенез (от греч. онтос – существующее и генезис), – это развитие особи от ее рождения до конца жизни (смерть или новое деление особи). У разных групп организмов онтогенез имеет свои особенности, которые, в частности, зависят от способа размножения. У одноклеточных организмов онтогенез совпадает с клеточным циклом.
Продолжительность онтогенеза может быть различной. Например, у мексиканского кипариса-до 10 ООО, у драцены – до 6 ООО лет. Имеются «долгожители» и среди животных. Некоторые виды черепах живут до 150 лет, белуга – до 100. У беспозвоночных значительная продолжительность жизни наблюдается у некоторых моллюсков, членистоногих (например, у речного рака – до 20 лет).
При внешнем оплодотворении женская и мужская половые клетки сливаются вне половой системы самки (или гермафродитной особи). Внешнее оплодотворение чаш;е всего встречается у обитателей водоемов (черви, двустворчатые моллюски, речной рак, ланцетники, большинство костных рыб, земноводных), а также у некоторых наземных животных (например, дождевых червей).
Внутреннее оплодотворение, происходящее в органах половой системы самки (или гермафродитной особи), присуще большинству наземных животных (плоские и круглые черви, брюхоногие моллюски, насекомые, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), а также некоторым обитателям водоемов (хрящевые рыбы).
В процессе оплодотворения происходит активация яйцеклетки, проникновение в нее сперматозоида и слияние их ядер . После проникновения сперматозоида свойства оболочки яйцеклетки изменяются и она становится непроницаемой для других сперматозоидов.
Для процесса оплодотворения водорослям и высшим только с помощью ветра.
Процесс образования половых клеток называется гаметогенезом (от греч. гамете – жена или гаметес – муж и генезис).
Как образуются половые клетки? Рассмотрим процессы образования половых клеток на примере млекопитающих .
Яйцеклетки и сперматозоиды, как правило, имеют гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Они образуются в половых железах из первичных диплоидных половых клеток.
Процесс образования половых клеток проходит ряд последовательных стадий: размножения, роста, созревания и формирования.
На стадии размножения первичные половые клетки делятся путем последовательных митозов, в результате чего их количество многократно возрастает. На стадии роста образовавшиеся клетки увеличиваются до определенных размеров. На стадии созревания первичные диплоидные половые клетки делятся мейотически и превращаются в незрелые гаплоидные гаметы. Этот процесс имеет свои особенности при образовании сперматозоидов и яйцеклеток.
При созревании мужских половых клеток в результате двух мейотических делений образуются четыре одинаковые гаплоидные клетки. На стадии формирования ядро и цитоплазма сперматозоидов уплотняются, благодаря чему размеры зрелого сперматозоида уменьшаются. Только после созревания сперматозоиды способны самостоятельно двигаться и оплодотворять яйцеклетку.
При созревании женских половых клеток после первого деления мейоза образуются две разные по размерам гаплоидные клетки: крупная, содержащая запас питательных веществ, и мелкая – полярное тельце. После второго деления мейоза образуются четыре гаплоидные клетки: одна крупная яйцеклетка и три мелких полярных тельца. Полярные тельца в процессе размножения участия не принимают и через некоторое время исчезают. На стадии формирования у яйцеклетки образуется часть внешних оболочек.
Различия в образовании сперматозоидов и яйцеклеток объясняются тем, что сперматозоид при оплодотворении только вносит в яйцеклетку половину наследственного материала и поэтому его масса не имеет значения для развития будущего зародыша. Яйцеклетка, кроме своей половины наследственного материала, содержит все органеллы и запас питательных веществ, используемых зародышем в процессе его развития. Сохраняя максимальную массу цитоплазмы, яйцеклетка должна стать гаплоидной. Это достигается двумя последовательными, но неравномерными делениями мейоза: мелкие полярные тельца как раз и предназначены для удаления излишнего наследственного материала.