в чем биологический смысл развития с метаморфозом
1. Дайте определения понятий.
Онтогенез – индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом, от оплодотворения или от момента отделения от материнской особи до конца жизни.
Прямое развитие – тип развития, при котором родившийся организм отличается от взрослого меньшими размерами и недоразвитием органов.
Непрямое развитие – из яйца появляется личинка, порой внешне совершенно не похожая и даже отличающаяся по ряду анатомических признаков от взрослой особи.
2. Заполните кластер «Периоды онтогенеза».
3. Чем деление клеток на этапе дробления отличается от обычного митотического деления?
Интерфаза очень короткая, клетки не растут, поэтому дробление проходит очень быстро.
4. Зарисуйте гаструлу и подпишите ее части.
5. Заполните таблицу.
6. В какой момент онтогенеза эмбриональный период заканчивается и переходит в постэмбриональный?
В момент рождения.
7. С помощью какого эксперимента можно доказать, что зачаток одного органа определяет развитие других органов?
Доказать, что зачаток одного органа определяет развитие других можно с помощью эксперимента, в котором у зародыша на стадии ранней гаструлы берут участок спинной стороны тела, из которого в дальнейшем должна развиться хорда и мезодерма, и пересаживают его на брюшную сторону другой гаструлы. В результате этой пересадки на брюшной стороне второй гаструлы из клеток, которые должны были давать начало кожным покровам, сформировалась дополнительная нервная трубка. Это явление называется эмбриональной индукцией.
8. В чем биологический смысл развития с метаморфозом?
Для многих видов наличие личиночной стадии – это возможность расселения и отсутствие конкуренции особей разного возраста за место обитания и пищу.
9. У рыб, земноводных, пресмыкающихся и птиц очень крупные яйцеклетки, а у большинства млекопитающих — очень мелкие. В чем причины такого различия?
У млекопитающих внутриутробный тип развития, все жизненные функции зародыша осуществляются через плаценту. У рыб, земноводных, пресмыкающихся и птиц яйцекладный тип развития, зародыш может длительное время развиваться внутри яйца.
10. Выберите правильный ответ.
Тест 1.
Стадия однослойного зародыша:
2) бластула;
Тест 2.
Двуслойный зародыш:
4) гаструла.
Тест 3.
Из мезодермы формируются:
3) кровеносные сосуды;
Тест 4.
У позвоночных животных прямое развитие характерно для:
4) птиц, млекопитающих.
11. Установите соответствие между типами постэмбрионального развития и конкретными организмами.
Примеры организмов
1. Ястреб-перепелятник
2. Белянка обыкновенная
3. Большая панда
4. Майский жук
5. Древесная квакша
6. Голубой кит
7. Озерная лягушка
8. Паук-крестовик
Типы развития
А. Прямое развитие
Б. Непрямое развитие
12. Закончите определения.
Слияние половых клеток – оплодотворение.
Оплодотворенная яйцеклетка – зигота.
Однослойный зародыш с полостью внутри – бластула.
Третий зародышевый листок – мезодерма.
Развитие систем органов зародыша – органогенез.
Превращение личинки во взрослую особь – метаморфоз.
13. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих.
14. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.
Выбранный термин – метаморфоз.
Соответствие – значение термина дополнено, то есть конкретно сложный процесс превращения личинки во взрослую особь.
15. Сформулируйте и запишите основные идеи § 3.8.
Развитие зародыша – это онтогенез. Его периоды: эмбриональный и постэмбриональный.
В эмбриональном периоде (эмбриогенезе) выделяют последовательные стадии бластулы, гаструлы, нейрулы и органогенеза.
Постэмбриональный период бывает 2 типов: с метаморфозом (непрямое развитие) и без метаморфоза (прямое). Развитие непрямое бывает с полным метаморфозом и с неполным.
Прямое развитие бывает яйцекладное и внутриутробное.
В чем биологический смысл развития с метаморфозом
Подробное решение Раздел стр. 71 по биологии для учащихся 9 класса, авторов С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин 2016
Вопрос 1. Какое развитие называют постэмбриональным?
Постэмбриональное развитие наступает после рождения или выхода зародыша из яйца и заканчивается смертью организма.
Вопрос 2. Сравните прямое и непрямое постэмбриональное развитие. Приведите примеры животных с такими типами развития.
При прямом развитии (у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих) из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но с уже заложенными всеми основными органами, свойственными взрослому животному. Постэмбриональное развитие в этом случае сводится в основном к росту и половому созреванию.
При развитии с метаморфозом из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, во взрослом состоянии отсутствующими. Личинка питается, растёт, и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым особям. Следовательно, при метаморфозе разрушаются личиночные органы и возникают органы, присущие взрослым животным.
Вопрос 3. В чём заключается биологическое значение метаморфоза?
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.
Вопрос 4. Какие черты строения головастика свидетельствуют о родстве амфибий и рыб?
Личиночная форма амфибий – головастик, для которого характерны жаберные щели, боковая линия, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Эти признаки свидетельствуют о родстве амфибий и рыб. В процессе метаморфоза, происходящего под влиянием гормона щитовидной железы, рассасывается хвост, появляются конечности, исчезает боковая линия, развиваются лёгкие и второй круг кровообращения.
Вопрос 5. Вспомните из курса зоологии, чем отличается развитие с неполным и полным превращением (метаморфозом).
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:
Вопрос 6. Какая стадия постэмбрионального развития у позвоночных животных занимает большую часть жизни? Объясните почему.
Второй период постэмбрионального развития — пубертатный (т. е. период зрелости).У большинства позвоночных животных он занимает, как правило, большую часть жизни. В этот период усиленно развиваются половые органы и вторичные половые признаки (ясно вырисовывается половый диморфизм); к концу периода наступает половая зрелость и животные способны размножаться. Рост животных в этот период замедляется.
Вопрос 7. Сравните понятия «рост» и «развитие». Чем они принципиально отличаются?
Под развитием животного понимают усложнение структуры организма, дифференциацию и специализацию его органов и тканей. Развитие животного начинается с оплодотворения яйцеклетки и образовании зиготы. Важнейшей биологической особенностью зиготы является способность ее повторять путь исторического развития, пройденный предками. Индивидуальное развитие организма состоит из эмбриогенеза и постэмбрионального развития.
В чем биологический смысл развития с метаморфозом
Подробное решение параграф §43 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Теремов А.В., Петросова Р.А. Углубленный уровень 2017
Рассмотрите рис. 168. Из каких стадий состоит прямое и непрямое развитие животных? Какой тип развития имеет преимущество?
Прямое развитие происходит без превращений.
При непрямом развитие из яйца появляется личинка, которая затем превращается во взрослое животное. У насекомых существует еще одна промежуточная стадия – куколка.
1. Какие типы постэмбрионального развития у животных вам известны?
2. В чём разница между прямым и непрямым постэмбриональным развитием?
Прямое развитие происходит без превращений.
Непрямое развитие протекает с метаморфозом.
3. Охарактеризуйте стадии развития насекомых с полным и неполным превращением (см. рис. 168, 3, 4). Приведите примеры животных с такими типами развития.
При непрямом развитие из яйца появляется личинка, которая затем превращается во взрослое животное. Примером этому служит лягушка. У насекомых существует еще одна промежуточная стадия – куколка (пример: бабочка).
4. У каких позвоночных животных размножение может наступать на личиночной стадии? Какое это имеет значение для жизненных циклов организмов?
Например, личинка земноводного амбистомы – аксолотль – при недостатке гормона щитовидной железы не превращается во взрослую особь, но способна размножаться. При добавлении в воду гормона тироксина развитие происходит до конца, и аксолотль превращается в амбистому.
5. Объясните, в чём заключается биологический смысл развития с метаморфозом.
Биологический смысл метаморфоза заключается в том, что личинки и взрослые особи питаются разной пищей, приспособлены к разным условиям жизни. Это устраняет конкуренцию между ними за ресурсы среды, способствует лучшему выживанию молоди и вида в целом.
6. Выясните, какие существуют современные теории старения организмов.
В связи с различными взглядами ученых на природу и механизмы старения появилось множество различных теорий старения.
1. Теория гистерезиса – объясняет процесс старения изменениями коллоидного состояния клеточных веществ. Укрупнение коллоидных частиц ведет к нарушению ферментативных процессов, что в свою очередь снижает обменные процессы организма.
2. Теория “ошибок синтеза” имеет в виду нарушение в синтезе нуклеиновых кислот РНК и ДНК, несущих наследственную информацию химического строения белков живой ткани, являясь и их “пространственными матрицами”. Старение, авторы этой теории связывают с ошибками синтеза в механизме воспроизведения белков.
3. Стереохимическая теория исходит из представлений о пространственном перераспределении атомов и радикалов в молекулах живого вещества в процессе самообновления.
4. Теория онтогенеза (учение о развитии индивидуума). Повреждение и гибель соматических клеток вызывается или случайными причинами, или перераспределенным действием генетических факторов. В течение всей жизни не все клетки гибнут, а только их часть, что ослабляет жизнеспособность организма.
5. Биологическая концепция стресса. Старение – итог всех стрессов, которым подвергается организм в течение всей жизни. Оно соответствует фазе “истощения” общего адаптационного синдрома (ОАС). Но различие между старением и ОАС состоит в том, что последний более или менее обратим после отдыха. В то же время, любой стресс, особенно если он приводит к нарушениям (дистрессу, фрустрации, т.е. к душевному крушению, истощению, болезни), оставляет в организме после себя необратимые “химические рубцы”. Их накопление обуславливает признаки старения тканей.
6. Теория аутоинтоксикации, т.е. самоотравление организма.
7. Теория молекулярно — генетических механизмов старения объясняет старение изменениями молекулярной структуры и функции сомато генетического аппарата клетки. Согласно ей старение – это активный период онтогенеза, который состоит не только из процессов регрессии генов, их инволюции, но и связан с противоположными процессами – дегрессией генов, т.е. имеется “запрограммированная гибель” неделящихся клеток, а также размножение некоторых мутантных (делящихся клеток соединительной ткани).
Метаморфоз
Метаморфо́з (от др.-греч. μεταμόρφωσις — «превращение», у животных называется также метаболи́ей) — глубокое преобразование строения организма (или отдельных его органов), происходящее в ходе индивидуального развития (онтогенеза). Метаморфоз у растений и животных существенно различается.
Содержание
Метаморфоз у растений
Выражается в видоизменениях основных органов, происходящих в онтогенезе и связанных со сменой выполняемых ими функций или условий функционирования. Истинный метаморфоз — превращение одного органа в другой с полной сменой формы и функции, происходит у многих травянистых растений (постепенное отмирание надземного побега и переход в корневище, луковицу, клубнелуковицу на время неблагоприятного периода). В большинстве же случаев метаморфозу подвергаются не дифференцированные органы взрослого растения, а их зачатки, например, при превращении части побегов и листьев в колючки, усики. Детерминация зачатка органа, определяющая его окончательный облик и происходящая на разных этапах его развития, связана с накоплением определенных физиологически активных веществ и зависит от внешних и внутренних факторов.
Метаморфоз у животных
В отличие от растений, у животных при метаморфозе изменению подвергается всё строение организма. Метаморфоз свойственен большинству групп беспозвоночных и некоторым позвоночным — миногам, ряду рыб, земноводным. Обычно метаморфоз связан с резкой сменой образа жизни животного в онтогенезе, например, с переходом от свободноплавающего к прикрепленному образу жизни, от водного — к наземному и т. д. В жизненном цикле животных, развивающихся с метаморфозом, бывает хотя бы одна личиночная стадия, существенно отличающаяся от взрослого животного. У таких животных разные стадии онтогенеза выполняют разные жизненные функции, способствующие сохранению и процветанию вида (например, на личиночной стадии происходит расселение, а на взрослой — питание и рост). Регуляция метаморфоза у животных осуществляется гормонами.
Метаморфоз у беспозвоночных
Для низших беспозвоночных (губки, кишечнополостные) характерен метаморфоз, при котором различные свободноплавающие личинки выполняют функцию расселения вида. Часто такой метаморфоз осложняется чередованием поколений, размножающихся половым либо бесполым путем. При метаморфозе без чередования поколений из яйца выходит личинка, выполняющая функцию расселения вида (например, трохофора морских многощетинковых червей, велигер моллюсков). Своеобразен некротический метаморфоз, характерный для немертин, при котором будущая взрослая особь развивается внутри личинки, при этом основная масса тела личинки отмирает. Переход морских организмов к жизни в пресной воде и на суше часто вызывает утрату личиночных стадий развития. Варианты метаморфоза, при которых сходная со свободноживущей личинкой стадия проходит внутри яйцевых оболочек (как, например, у виноградной улитки, которая стадию велигера проходит в яйце), называются криптометаболией.
Метаморфоз у многоножек и насекомых
У многих многоножек изменения в течение жизни связаны лишь с увеличением числа сегментов тела и члеников усиков (т. н. анаморфоз). Для большинства первичнобескрылых и ряда многоножек характерно развитие без существенных изменений — протоморфоз или протометаболия. Развитие крыльев у насекомых привело к существенным изменениям онтогенеза. Если образ жизни личинки и имаго сходен, личинка сходна со взрослым насекомым, и изменения в основном сводятся к постепенному развитию крыльев и половых органов, говорят о неполном превращении. Если же в онтогенезе происходит резкое разделение основных функций (питания, расселения и размножения) между личинкой и имаго, а сами личинки мало похожи на взрослых особей, то говорят о полном превращении. Переход личинки во взрослую форму в этом случае осуществляется посредством куколки.
Метаморфоз у позвоночных
Среди позвоночных метаморфоз резко проявляется только у круглоротых, личинка которых — пескоройка — живет в грунте, а взрослые особи — полупаразиты рыб, и у земноводных, из яиц которых выходит головастик и в процессе метаморфоза происходит постепенная утрата личиночных органов и появление взрослых.
 |
