Pojem "ontogeneze" definuje proces individuálního vývoje organismu od jeho vzniku do okamžiku smrti. Zahrnuje několik různých fází, v nichž dochází k určitým změnám. Pro jakékoliv stadium je charakterizována koordinovanou regulací aktivity genu. Individuální vývoj organismu je považován za kombinaci biochemických, morfologických, mentálních a fyziologických transformací. V průběhu ontogeneze dochází ke kvantitativním a kvalitativním změnám. Jsou poněkud odlišné pro každý typ živého organismu.
Pojem ontogeneze
Tento termín byl navržen Haeckelem v roce 1886. Ontogeneze je soubor po sobě jdoucích biochemických, fyziologických a morfologických transformací, které organismus zažívá od okamžiku oplodnění nebo oddělení od mateřského jedince až do smrti. První případ se týká sexuální reprodukce, druhé - asexuální. V procesu ontogeneze je realizována genetická informace získaná od rodičů. To je charakteristické pro sexuální a asexuální reprodukci.
Ontogeneze je tvořena z řeckých slov "na" a "geneze", které jsou přeloženy jako "skutečné" a "původ". Jinak se tento proces nazývá individuální vývoj organismu. Jeho studie zahrnovala:
- vývojová biologie;
- embryologie - studuje embryogenezi (počáteční stadium ontogeneze).
Typy ontogeneze
Problematika ontogeneze byla studována mnoha vědci, včetně E. Haeckela a F. Mullera. Formulovali a zavedli řadu zobecnění, která se pak stala biogenetickým zákonem. Jeho podstatou je, že ontogeneze je rekapitulace, tj. relativní krátké a komprimované opakování fylogeneze. Posledně uvedený koncept je vývoj biologického druhu mnohobuněčných nebo jednobuněčných organismů v čase.
Současně N. Severtsev vyvinul teorii fymbriogeneze. Byla připravena na dvacátá léta. Podstatou teorie je, že zvířata, rostliny a další organismy se vyvíjejí ve všech fázích ontogeneze, včetně:
- anabolismus;
- archallaxe;
- odchylka.
Podle jiné definice je ontogeneze procesem realizace dědičných informací konkrétního jedince v konkrétních podmínkách prostředí. Jedná se o dva typy, z nichž každý má několik dalších poddruhů:
- Přímé (bez transformace). Pozorováno v řadě bezobratlých, plazů, ryb, ptáků, vyšších savců a lidí.
- Nepřímý (s transformací). Tento typ je charakteristický pro některé obratlovce a mnoho bezobratlých. To může být kompletní (vejce-larva-pupa-dospělý jedinec, nebo imago) a neúplný (vejce-larva-dospělý jedinec).
Přímo
S tímto typem vývoje je organismus, který se objevil na světě, podobný dospělému. Stádium metamorfózy zde chybí. Přímý typ je rozdělen do následujících podtypů:
- Přímo intrauterinní. Tento vývoj je pozorován u lidí a vyšších savců, kteří mají vaječnou buňku s malým nebo žádným žloutkem. Mateřský organismus poskytuje plodu všechny životní funkce. placenta je zodpovědná za tento proces - komplexní provizorní orgán. Vzniká z tkání embrya a matky. Intrauterinní vývoj končí porodem.
- Přímé kladení vajec (neosobní). Týká se savců a bezobratlých vajec, plazů, ptáků, ryb. Naopak vejce těchto druhů jsou bohatá na žloutek. Zárodek se ve vejci vyvíjí dlouhou dobu. Zvláštní provizorní orgány, nazývané germinální membrány, jsou zodpovědné za tvorbu vitálních funkcí.
Nepřímé
Další typ ontogeneze je nepřímý. Vyznačuje se tvorbou jednoho nebo více stadií larvy. Střevní dutina, měkkýši, červi, hmyz a korýši se vyvíjejí způsobem larvy. Vynořená larva je navenek a vnitřně odlišná od dospělého. Jeho přítomnost je způsobena malou zásobou žloutku ve vejcích a potřebou změny v průběhu vývoje stanovišť.
Larva je potřebná při usazování druhů, které vedou k parazitickému, sedavému nebo sedavému životnímu stylu. Samostatně žije, vyvíjí, jí a roste. Díky larvám se potravní základna tohoto druhu rozšiřuje. Například, pulci se živí zooplanktonem a žáby jedí hmyz. Larva má speciální provizorní orgány, které chybí u dospělých. Transformace na imago vzniká v důsledku metamorfózy. Existují dva typy nepřímého typu vývoje:
- S neúplnou transformací. V tomto případě se postupně ztrácejí dočasné larvální orgány larev. Jsou nahrazeny trvalými, které jsou k dispozici u dospělé osoby. Příkladem jsou kobylky.
- S kompletní transformací. V tomto případě se larva nejprve stane nehybnou - kuklou. Pak se z něj vynoří dospělý jedinec, imago. Tento typ motýla se vyvíjí. Výrazně se liší od larev.
Období ontogeneze
Pro mnohobuněčná zvířata je charakteristický vývoj ve stadiích. Fáze jsou klasifikovány v závislosti na povaze změn druhu a jeho stavu v každém období. První fáze se nazývá pre-embryonální (proembryonická). Je to vývoj zárodečných buněk - gametogeneze a jejich následné oplodnění. Pro savce a lidi, toto období je voláno prenatální nebo prenatální. Fáze trvá až do:
- vylíhnutí z vajíčka v snášce vajec;
- před narozením, ve viviparous.
Další fáze je embryonální. Jinak se nazývá zárodek. To trvá od tvorby zygotes k uvolnění těla z vaječných membrán. Celý proces probíhá v několika fázích. Během tohoto období je vyvíjejícím se organismem embryo nebo embryo. Stádium embryogeneze je rozděleno na:
- Hnojení. Jedná se o proces fúzí gamet - dvou zárodečných buněk. V této fázi existuje kombinace genů dvou rodičů a nového organismu.
- Drcení Tímto stupněm se rozumí série dělení mitotických buněk, což vede k tvorbě menších buněk - blastomerů. Konec stádia se stává blastula - embryo ve formě tvorby bublin. Má jednu nebo více vrstev buněk, které obklopují vnitřní dutinu.
- Gastrulace. V této fázi ontogeneze se tvoří gastrula - dvou- nebo třívrstvé embryo. Vrstvy se nazývají ekto-, endo- a mesoderm.
- Primární organogeneze nebo neurulace. Zde se část ektodermálních buněk rozdělí na nervovou destičku, spojí se a vytvoří trubici s neuroceliem, zatímco jiné se stanou nervovým hřebenem nebo gangliovou destičkou.
- Histogeneze. Jedná se o soubor procesů pro tvorbu a obnovu tkání. Například, nervózní je tvořen od ectoderm, svalnatý od mesoderm.
- Konečná organogeneze. V této fázi se vyvíjejí všechny ostatní orgány.
Poslední fáze je post-embryonální (post-embryonální, postnatální). Trvá od narození do smrti organismu. V této fázi se organismus vyvíjí přímým nebo nepřímým typem. Zvláštností postembryonického stádia je, že jeho trvání je desítky nebo stokrát delší než embryonální. Post-embryonální stadium ještě není rozděleno do několika fází, včetně:
- mladistvý;
- dospělost;
- stáří
Ontogeneze zvířat
Všechny stupně ontogeneze se vyznačují určitými rysy struktury těla a posuny v jeho vývoji, včetně metabolismu, chemického složení, rychlosti reakce na životní prostředí a odolnosti vůči nepříznivým faktorům. Tyto změny se liší u konkrétních zvířat. Společný pro ně je vývoj jednoho z typů: násypky, nonhunting, nebo intrauterine.
Larvální ontogeneze
Vzhledem k malému množství žloutku ve vejci se zygota rychle promění v larvu. Postupem času se v důsledku anatomických a fyziologických změn mění na dospělého. Tento proces se nazývá metamorfóza. Tento typ vývoje se také nazývá nepřímý. To je charakteristické pro většinu nižších obratlovců a některé jiné organismy, včetně: \ t
- ryby;
- obojživelníků;
- ostnokožci;
- střevní dutiny;
- houby;
- kroucené červy;
- někteří bezobratlí;
- hmyz.
Larva se může proměnit v imago v důsledku úplné nebo neúplné transformace. V posledně jmenovaném případě nahrazují dočasné tělesa stálá tělesa. Ty pomáhají larvám provádět vitální funkce. Jinak se tyto orgány nazývají prozatímní. Když se plně transformuje, larva se nejprve stane pevnou kuklou. Pak z toho přichází dospělé tělo.
Neosobní typ
Jedná se o subtyp přímé ontogeneze. Jinak se také nazývá oviparous, protože je charakteristická pro zvířata, která kladou vejce. Jejich vejce jsou bohatá na výživný materiál - žloutek. Jeho množství postačuje k dokončení embryogenního stádia. Celý proces vývoje embrya probíhá ve vejci. Během tohoto embrya poskytuje potravu, vylučování a dýchání pomocí speciálních provizorních orgánů. Nazývají se zárodečné membrány. Larevní stadium zde chybí. Tento typ vývoje je zaznamenán v:
- ptáci;
- plazi;
- ryby;
- monotremes savci;
- bezobratlých.
Intrauterinní
Tento typ ontogeneze je specifický pro savce a lidi. Všechny životně důležité funkce plodu se provádějí prostřednictvím mateřského organismu, protože ve vejci není prakticky žádný živný materiál. Prozatímní zárodečné orgány jsou zde:
- Placenta. Poskytuje vazbu mezi matkou a plodem, existuje pouze během těhotenství. Placenta se nachází na zadní nebo přední stěně dělohy. Jeho tvorba končí 15-16 týdnů těhotenství. Aktivní výměna přes placentu začíná v 20. týdnu.
- Germinální membrány. Vytváří se kolem embrya a slouží k udržení jeho životně důležitých funkcí a k ochraně před poškozením.
Vývoj plodu poskytuje vyšší míru přežití. Ve fylogenezi je to poslední. Dokončení nitroděložního vývoje je plodné. Novorozenec musí být krmen matkou, která mu dává mléko - tajemstvím mléčných žláz. Intrauterinní období vývoje u lidí se také nazývá předporodní.
Rostlinná ontogeneze
Každá rostlina také prochází několika fázemi svého vývoje. Oni mají několik rozdílů od ontogeny zvířat. Následující fáze vývoje jsou charakteristické pro semennou rostlinu:
- Plod. Představuje tvorbu embrya a semene, které po zrání zůstává ve stavu klidu až do klíčení.
- Juvenilní. Trvá od okamžiku klíčení semen až po pokládání květin. To trvá několik týdnů pro roční rostliny, pro dřeviny po celá desetiletí. V této fázi jsou kořeny, stonky a listy - vegetativní orgány.
- Splatnost Začíná po položení základů květin a trvá až do vzniku nových embryí, tj. před hnojením.
- Reprodukce. Trvá do úplného zrání semen a plodů. V této fázi se tvoří vegetativní reprodukční orgány, například hlízy nebo cibule.
- Stárnutí Začíná po úplném ukončení plodu. Končí smrtí vegetativních orgánů a smrtí rostliny.
Pro vyšší rostliny charakteristický životní cyklus, skládající se ze dvou fází nebo jinak - generací. Zvláštností je, že během života se mohou střídat. Každá generace je popsána následovně:
- Asexuální fáze (sporofaza). Vyskytuje se bez tvorby gamet nebo zárodečných buněk. Reprodukce vyžaduje pouze jeden organismus. Pomocí této metody jsou dědičné znaky přenášeny bez jakýchkoliv změn.
- Sexuální fáze (gametofáza nebo gametofyt). Také nazývá haploid generace. Na gametofytech se tvoří genitálie. Muži se nazývají anteridie a ženy se nazývají argechonie. Jako výsledek oplodnění latter, diploidní zygote je tvořen. Z ní se vytvoří embryo a pak sporofyt.
