Почему у одних животных развитие прямое, а у других – с личинкой?
Различают прямое и непрямое постэмбриональное развитие . При прямом развитии вновь появившийся организм по строению похож на родительский и отличается от него только размерами и неполным развитием органов. Прямое развитие свойственно человеку и другим млекопитающим, птицам, пресмыкающимся, некоторым насекомым.
При непрямом развитии животное проходит ряд превращений. Так, у насекомых из яйца появляется личинка, строение которой отличается от строения взрослого животного . Затем личинка превращается в куколку, а куколка — во взрослую форму. Непрямое развитие характерно и для земноводных.
Каково же значение непрямого развития ?
Во-первых, при непрямом развитии уменьшается конкуренция за пищу и место обитания между взрослыми особями и их потомством. Например, личинка лягушки — головастик питается растениями, а взрослая лягушка — насекомыми. Головастик и гусеница отличаются от взрослых форм по строению, внешнему виду, образу жизни, питанию. Во-вторых, у ряда видов, например кораллов, взрослые особи ведут прикрепленный образ жизни, они не могут передвигаться. Зато личинка у них подвижна, что способствует расселению вида.
Продолжительность постэмбрионального периода у организмов разных видов различна. Например, индийский слон живет до 70 лет, шимпанзе — до 40, мышь — до 3 лет, деревья могут жить сотни лет, а насекомое поденка — всего несколько суток. Может быть прямым или непрямым (сопровождается метаморфозом (превращение)) .
При прямом развитии вновь появившийся организм по строению похож на родительский и отличается от него только размерами и неполным развитием органов.
Прямое постэмбриональное развитие.
Прямое развитие свойственно человеку и другим млекопитающим, птицам, пресмыкающимся, некоторым насекомым.
В развитие человека выделяют следующие периоды: детство, отрочество, юность, молодость, зрелость, старость. Каждый период характеризуется рядом изменений в организме. Старение и смерть — последние этапы индивидуального развития . Старение характеризуются многими морфологическими и физиологическими имениями, ведущими к общему понижению жизненных процессов и устойчивости организма. Причины и механизмы старения до конца не изучены. Смерть завершает индивидуальное существование. Она может быть физиологической, если наступает в результате старения, и патологической, если вызвана преждевременно каким-нибудь внешним фактором (ранение, болезнь) .
Непрямое постэмбриональное развитие.
Метаморфоз представляет собой глубокие преобразования в строении организма, в результате которых личинка превращается во взрослое насекомое. В зависимости от характера постэмбрионального развития у насекомых различают два типа метаморфоза:
-неполный (гемиметаболия) , когда развитие насекомого характеризуется прохождением только трех стадий — яйца, личинки и взрослой фазы (имаго) ;
-полный (голометаболия) , когда переход личинки во взрослую форму осуществляется на промежуточной стадии — куколочной.
Вылупившийся из яйца цыпленок или родившийся котенок похож на взрослых животных соответствующего вида. Однако у других животных (например, земноводные, большинство насекомых) развитие протекает с резкими физиологическими изменениями и сопровождается образованием личиночных стадий. При этом все части тела личинки претерпевают значительные изменения. Меняются также физиология и поведение животных . Биологическое значение метаморфоза в том, что на стадии личинки организм растет и развивается не за счет запасных питательных веществ яйца, а она может питаться самостоятельно.
Из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состоянии. Личинка питается, растет, и, со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным.
Источник
3. Постэмбриональное развитие
Постэмбриональное развитие животных подразделяется на три периода: ювенильный, период зрелости и период старения.
Ювенильный период характеризуется продолжением начавшегося ещё в эмбриональной жизни органогенеза и увеличением размеров тела. К началу этого периода все органы развиты до такой степени, что молодое животное может существовать и развиваться в окружающей среде. Выполняют свои функции нервная, кровеносная и выделительная системы.
С выходом организма из зародышевых оболочек начинают функционировать органы дыхания, пищеварительная система и органы чувств. В течение ювенильного периода окончательно складываются видовые и индивидуальные особенности организма и особь достигает характерных для вида размеров.
Позже других органов развивается половая система. Когда заканчивается её формирование, наступает второй этап постэмбрионального развития.
В течение периода зрелости происходит размножение. Продолжительность этого периода у различных видов животных разная. У некоторых видов он длится лишь несколько суток, у других — много лет.
Период старения характеризуется замедлением обмена веществ и деградацией органов. Старение приводит к естественной смерти.
При прямом развитии на свет появляется особь, похожая на взрослую, но значительно меньших размеров. Её дальнейшее развитие сводится главным образом к росту и половому созреванию.
Прямое развитие характерно для животных с яйцекладным и внутриутробным типом онтогенеза: млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, некоторых беспозвоночных (малощетинковых червей, пауков и др.).
При непрямом развитии появившийся на свет организм ( личинка ) по строению и образу жизни отличается от взрослых особей. Для того чтобы личинка стала взрослой, требуется перестройка её организма — превращение, или метаморфоз.
Метаморфоз — быстрое изменение, которое происходит при переходе от личиночной стадии к взрослой форме.
Это процесс постэмбрионального созревания, который характерен для многих групп животных: большинства беспозвоночных (плоских червей, насекомых, двустворчатых моллюсков и т. д.), а также для рыб и земноводных.
личинка лягушки (головастик) не похожа на взрослое земноводное, а похожа на рыбу (нет конечностей, жаберное дыхание, боковая линия и т. п.). Постепенно происходит развитие органов взрослых земноводных.
Непрямое развитие насекомых бывает с полным превращением (с полным метаморфозом) и с неполным превращением (с неполным метаморфозом).
При развитии с полным превращением из яйца появляется личинка, которая питается, растёт, затем превращается в куколку. Внутри неподвижной куколки происходит полная перестройка всех органов. Из куколки выходит взрослое насекомое (имаго).
Полное превращение характерно для чешуекрылых (бабочек), жесткокрылых (жуков), двукрылых (мух и комаров), перепончатокрылых (пчёл, ос, шмелей) и т. п.
Рис. \(3\). Развитие с полным превращением
Развитие с неполным превращением происходит, когда отсутствует стадия куколки. Личинка в процессе линек постепенно превращается в имаго. Неполное превращение характерно для тараканов, полужесткокрылых (клопов), прямокрылых, стрекоз.
- развитие организма во взрослую особь (ювенильный период) обычно проходит за более короткий промежуток времени;
- не происходит существенной перестройки организма, и поэтому требуется меньше энергии и питательных веществ.
- для осуществления эмбрионального развития требуется большое количество питательных веществ в яйцеклетках или внутриутробное развитие потомства;
- при перенаселении обостряется внутривидовая конкуренция между молодыми и зрелыми особями, так как им необходимы одинаковые жизненные ресурсы.
- у многих видов животных личинки и взрослые особи занимают разные экологические ниши — это снижает внутривидовую конкуренцию;
- у малоподвижных или прикреплённых животных личинки способствуют расселению вида, расширению его ареала.
- развитие во взрослую особь обычно занимает длительный промежуток времени;
- для метаморфоза требуется много пищи и энергии.
Источник
Постэмбриональное развитие
При прямом развитии новый организм имеет большое сходство с взрослым — есть все органы взрослого организма, но некоторые из них недоразвиты. Однако, детеныши могут иметь отличные от взрослого пропорции тела, меньший размер и они не способны к размножению.
Одни органы работают активнее, например, тимус человека, отвечающий за развитие лимфоидной ткани (следовательно, за формирование иммунитета) активнее работает в детском возрасте.
Другие, например такие как половые железы, недоразвиты и будут изменятся в процессе онтогенеза.
Примеры позвоночных животных с прямым развитием:
Примеры беспозвоночных животных с прямым развитием:
Дождевой червь (малощетинковый кольчатый червь);
Брюхоногие и головоногие моллюски;
При непрямом развитии новый организм не похож на взрослую особь (отличается не только размерами, но и может не иметь некоторых органов взрослого организма, у некоторых есть провизорные (личиночные) органы), поэтому должен претерпеть глобальные изменения – метаморфоз.
Превращение может быть полным (со стадией куколки) и неполным (с постепенным изменением).
Беспозвоночные животные с неполным метаморфозом:
Кишечнополостные (личинка планула);
Паразитические плоские черви (шестикрючечная личинка онкосфера у бычьего цепня, мирацидий, редия, церкарий у печеночного сосальщика);
Многощетинковые кольчатые черви (личинка трохофора);
Двустворчатые моллюски (трохофора, велигер, глохидий);
Крабы и креветки (личинка зоеа, науплиус);
Насекомые из отряда полужесткокрылые: клопы, гладыши, водомерки (личинка нимфа);
Насекомые из отряда прямокрылые: кузнечики, сверчки, саранча (личинка нимфа);
Насекомые из отряда стрекозы (личинка наяда);
Насекомые из отряда тараканы (личинка нимфа);
Насекомые из отряда равнокрылые: цикады, тля листоблошки (личинка нимфа);
Насекомые из отряда вши (личинка нимфа);
Позвоночные с неполным превращением:
Бесчелюстные (личинка пескоройка)
Земноводные (личинка головастик)
Беспозвоночные с полным превращением
К этой группе относят насекомых, которые переживают стадию куколки в своем развитии, личинка отличается от взрослой особи по многим признакам: анатомии и морфологии, питанию, месту обитания. Такое отличие уменьшает внутривидовую конкуренцию между молодыми и взрослыми особями и увеличивают выживаемость вида в целом.
Такой тип развития характерен для следующих отрядов насекомых:
Двукрылые (личинка мухи – опарыш, личика комара — мотыль);
Чешуекрылые или бабочки (личинка гусеница);
Перепончатокрылые – осы, пчёлы, шмели, муравьи.
Таблица «Животные с прямым и непрямым развитием, с полным и неполным превращением»
При прямом развитии новый организм имеет большое сходство с взрослым — есть все органы взрослого организма, но некоторые из них недоразвиты. Однако, детеныши могут иметь отличные от взрослого пропорции тела, меньший размер и они не способны к размножению.
Одни органы работают активнее, например, тимус человека, отвечающий за развитие лимфоидной ткани (следовательно, за формирование иммунитета) активнее работает в детском возрасте.
Другие, например такие как половые железы, недоразвиты и будут изменятся в процессе онтогенеза.
Примеры позвоночных животных с прямым развитием:
Примеры беспозвоночных животных с прямым развитием:
Дождевой червь (малощетинковый кольчатый червь);
Брюхоногие и головоногие моллюски;
При непрямом развитии новый организм не похож на взрослую особь (отличается не только размерами, но и может не иметь некоторых органов взрослого организма, у некоторых есть провизорные (личиночные) органы), поэтому должен претерпеть глобальные изменения – метаморфоз.
Превращение может быть полным (со стадией куколки) и неполным (с постепенным изменением).
Беспозвоночные животные с неполным метаморфозом:
Кишечнополостные (личинка планула);
Паразитические плоские черви (шестикрючечная личинка онкосфера у бычьего цепня, мирацидий, редия, церкарий у печеночного сосальщика);
Многощетинковые кольчатые черви (личинка трохофора);
Двустворчатые моллюски (трохофора, велигер, глохидий);
Крабы и креветки (личинка зоеа, науплиус);
Насекомые из отряда полужесткокрылые: клопы, гладыши, водомерки (личинка нимфа);
Насекомые из отряда прямокрылые: кузнечики, сверчки, саранча (личинка нимфа);
Насекомые из отряда стрекозы (личинка наяда);
Насекомые из отряда тараканы (личинка нимфа);
Насекомые из отряда равнокрылые: цикады, тля листоблошки (личинка нимфа);
Насекомые из отряда вши (личинка нимфа);
Позвоночные с неполным превращением:
Бесчелюстные (личинка пескоройка)
Земноводные (личинка головастик)
Беспозвоночные с полным превращением
К этой группе относят насекомых, которые переживают стадию куколки в своем развитии, личинка отличается от взрослой особи по многим признакам: анатомии и морфологии, питанию, месту обитания. Такое отличие уменьшает внутривидовую конкуренцию между молодыми и взрослыми особями и увеличивают выживаемость вида в целом.
Такой тип развития характерен для следующих отрядов насекомых:
Двукрылые (личинка мухи – опарыш, личика комара — мотыль);
Чешуекрылые или бабочки (личинка гусеница);
Перепончатокрылые – осы, пчёлы, шмели, муравьи.
Таблица «Животные с прямым и непрямым развитием, с полным и неполным превращением»
Источник