Метаморфоз низших позвоночных кратко

Обновлено: 07.07.2024

Метаморфоз (от греческого metamorphosis — превращение). У животных метаморфоз, или метаболия, — это глубокое преобразование строения организма, в процессе которого личинка превращается во взрослую особь. Метаморфоз свойствен большинству групп беспозвоночных и некоторым позвоночным — миногам, ряду рыб (например, двоякодышащим), земноводным.

Метаморфоз связан обычно с резкой сменой образа жизни животного в онтогенезе, например с переходом от свободноплавающего к прикреплённому образу жизни, от водного — к наземному или от скрытого в субстрате к открытому воздушному и тому подобного. В жизненном цикле животных, развивающихся с метаморфозом, бывает хотя бы одна личиночная стадия, в которой организм существенно отличается от взрослого животного. При развитии с метаморфозом животные на тех или других стадиях онтогенеза выполняют разные функции, способствующие сохранению и процветанию вида.

Для низших прикреплённых беспозвоночных (губки, кишечнополостные) характерен метаморфоз, при котором различные свободноплавающие личинки (паренхимула, амфибластула, планула) выполняют функцию расселения вида. Часто такой метаморфоз осложняется чередованием поколений (фаз развития), размножающихся бесполым или половым путём. При метаморфозе без чередования поколений из яйца выходит личинка, выполняющая функцию расселения вида (например, трохофора морских многощетинковых червей, велигер морских моллюсков).

Своеобразен так называемый некротический метаморфоз у немертин, у которых внутри личинки развивается будущая взрослая особь, при этом осн. масса тела личинки отмирает. Переход морских организмов к жизни в пресной воде и на суше вызывает утрату личиночных стадий развития. Случаи метаморфоза, как например, у виноградной улитки, которая личиночную стадию, напоминающую велигер морских форм, проходит в яйце, называемой криптометаболией.

У многих многоножек и бессяжковых насекомых изменения связаны лишь с увеличением числа сегментов тела и члеников усиков — анаморфоз. Для большинства аптеригот и ряда многоножек характерно развитие без существ. изменений — протометаболия (эпиморфоз). Развитие крыльев у насекомых привело к изменениям онтогенеза. Если образ жизни ранних стадий и имаго сходен, личинка (нимфа) похожа на взрослое насекомое и изменения организации сопровождаются в осн. постепенным ростом зачатков крыльев, то говорят о неполном превращении, или гемиметаболии (свойственно таким отрядам насекомых, как подёнки, стрекозы, таракановые, богомоловые, термиты, прямокрылые, равнокрылые, полужесткокрылые).

Если в онтогенезе происходит резкое разделение основных функций (питание в стадии личинки, расселение и размножение во взрослой стадии), то говорят о полном превращении, или голометаболии (свойственно жесткокрылым, чешуекрылым, перепончатокрылым, двукрылым и некоторым другим отрядам насекомых). В этом случае червеобразная личинка обычно не похожа на взрослое насекомое и переход личинки во взрослую форму осуществляется на стадии куколки. Среди позвоночных метаморфоз резко проявляется у миног, личинка которых — пескоройка — живёт в грунте, а взрослые особи — полупаразиты рыб; у земноводных из яйца выходит личинка — головастик, по мере метаморфоза личиночные органы утрачиваются и появляются органы взрослого животного. Регуляция метаморфоза осуществляется гормонами.

У растений метаморфоз — видоизменения основных органов, происходящие в онтогенезе и связанные со сменой выполняемых ими функций или условий функционирования. Истинный метаморфоз — превращение одного органа в другой со 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 метаморфоз подвергаются не взрослые органы, а их зачатки, напр. 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 определённых физиологически активных веществ и зависит от ряда внешних и внутренних факторов.

Метаморфоз животных.

I. Гидроидные: 1 — колония гидроида, отпочковывающая медуз, 2 — медуза, 3 — яйца, 4 — планула (личинка), 5 — полип, дающий начало колонии.

II. Многощетинковый червь: 1 — яйца, 2, 3 — личинки (2 — трохофора, 3 — нектохета), 4 — взрослый червь.

III. Брюхоногий моллюск: 1 — яйца, 2, 3 — личинки (2 — трохофора, 3 — велигер), 4 — взрослый моллюск.

IV. Морской ёж: 1 — яйца, 2. 3 — личинки (2 — диилеурула, 3 — плутеус), 4 — взрослый морской ёж.

V. Жук: 1 — яйца, 2 — личинка, 3 — куколка, 4 — имаго.

VI. Лягушка: 1 — яйца (икра), 2 — головастик с наружными жабрами, 3 — без жабр, 4 — с задними ногами, 5 — со всеми ногами и с хвостом, 6 — лягушка.

Непрямое развитие(развитие с метаморфозом)—появившийся организм отличается по строению от взрослого организма, обычно устроен проще, может иметь специфические органы, такой зародыш называется личинкой. Со временем личиночные органы заменяются органами, свойственны

Во время метаморфозы пескоройки не питаются. В начале пищевода образуется клеточная пробка, которая у непаразитических миног, не питающихся во взрослом состоянии, сохраняется до конца жизни, а у паразитических — рассасывается после метаморфозы. При этом все личиночные структуры преджаберной области дегенерируют, а

дефинитивные структуры возникают

заново, происходит сложная перестройка Взрослая особь миноги

Метаморфоз бесхвостых амфибий

При метаморфозе головастика в лягушку все системы органов подвергаются той или иной перестройке.

Длинные, разветвленные наружные жабры закрываются развивающимися жаберными крышками, они атрофируются, и головастик начинает дышать внутренними жабрами. Ко второй половине личиночной жизни уже функционируют легкие.

У основания хвоста головастика появляются зачатки задних конечностей.

Позади задней пары жаберных дуг возникают зачатки передних конечностей.

1 —яйца (икра), 2 —головастик с наружными жабрами, 3 —без жабр, 4 —с задними ногами, 5—с двумя парами ног и с хвостом, 6—взрослая особь.

Метаморфоз хвостатых амфибий

У подвергающихся метаморфозу хвостатых амфибий перестройки тканей и органов менее резкие. Однако регрессивные явления имеют место. Так происходят атрофия наружных жабр, резорбция части хвостового плавника, изменения в головной области, особенно в висцеральном скелете, в структуре кожи.

Регуляция метаморфоза

Метаморфоз амфибии связан с деятельностью щитовидной железы. Этот процесс возможен только при условии функциональной зрелости всей системы: гипоталамус —гипофиз —щитовидная железа.

В какой-то момент преметаморфоза(когда уровни тиреоидногои тиреотропного гормонов очень низкие) гипоталамус становится чувствительным к тиреоидномугормону и стимулирует освобождение тиреотропного гормона, который повышает уровень тиреоидногогормона, обеспечивая метаморфоз.

Неотения—задержка онтогенеза у некоторых видов организмов с

приобретением способности к Неотения половому размножению на стадии, предшествующей взрослому состоянию.

Примером полной неотении являются некоторые популяции амбистом, половозрелые водные личинки которых широко известны под названием аксолотлей. В мелких теплых водоемах онтогенез амбистом проходит с метаморфозом, в глубоких холодных-часто наблюдается неотения.

Неполная неотения свойственна

некоторым видам тритонов. Личинки длительное время растут, не приступая к метаморфозу, но способности к размножению не получают.

Заключение

Метаморфоз представляет собой интереснейший биологический феномен, присущий низшим позвоночным. Он характеризуется важными морфологическими, биохимическими и физиологическими преобразованиями при переходе от личинки к взрослой форме. Наиболее полно метаморфоз изучен у амфибий, в то время как у рыб и круглоротых его изучение значительно отстает из-за определенных сложностей методологического характера и большого разнообразия жизненных циклов водных позвоночных.

Список литературы:

Токин Б. П.. Общая эмбриология: Учеб, для биол. спец, ун-тов.—4-е изд., перераб. и доп. 1987

Метаморфоз // Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Баев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — М.: Сов. энциклопедия, 1986. — С. 354–355. — 831 с. — 100 000 экз.

Неотения //Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров. — М.: Изд-во Советская Энциклопедия, 1989.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

- у насекомых метаморфоз многостадийный - есть полное и неполное превращение.

Полное превращение

“Имаго” - взрослая особь.

Неполное превращение

Отсутствует стадия куколки.

При подготовке к экзамену по биологии очень важно знать, у каких насекомых полное превращение, у каких развитие с неполным.

Зачем нужен такой метаморфоз:

- на стадии яйца питательных веществ не хватает для постройки сложной системы органов для полета, поэтому возникают промежуточные стадии, которые “наедают” себе питательные вещества;

- уменьшение пищевой конкуренции между промежуточной стадией и имаго (гусеница есть зелень, а бабочки питаются нектаром цветков);

- разная среда обитания (снижение территориальной конкуренции).

Метаморфоз у позвоночных

В школьном курсе превращение у позвоночных разбирают на примере земноводных (лягушек). Промежуточная стадия - головастик.

Стадия головастика интересна тем, что несет в себе почти все признаки рыб (дыхание жабрами, 1 круг кровообращения, двухкамерное сердце, боковая линия, отсутствие конечностей). Это позволяет ученым делать вывод о происхождении земноводных от рыб.

Эволютивный-медленный пр-с превращения личинки во половозрелый орг-м.Из яйца первичнополостная личинка- трохофора.превращается в метатрахофору, отдаленно похожую на взрослый орг-м.У кольчатых – нектохета.
Некротический- половоз-я особь форм-ся за счет небольшой части личинки- пилидий- вырост энтодермальной кишки.остальные части личинки отмирают.
Катастрофический- в течение неск-ких часов личинка асцидий плавает,опускается на дно, превр-ся в очень быстро.

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 осложняетсячередованием поколений, размножающихся половым либо бесполым путем. При метаморфозе без чередования поколений из яйца выходит личинка, выполняющая функцию расселения вида (например, трохофора морскихмногощетинковых червей, велигер моллюсков). Своеобразен некротический метаморфоз, характерный длянемертин, 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), называютсякриптометаболией.

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 унасекомых 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 посредствомкуколки.

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.

Билет 14

1. Строение бластоцисты (рис)

Рисунок 1. Поперечное сечение бластоциста и стенки матки через пять дней после оплодотворения. Бластоцист представляет собой полый, наполненный жидкостью шарик, а эта удивительная внутренняя клеточная масса (зеленым цветом) - развивающийся плод. Шарик состоит из клеток трофобласта, который и образуетплаценту. Эндометрий материнской матки (слой розового цвета кровеносными сосудами и желтокоричневый слой поверхностных клеток) готов принять растущий плод и его развивающуюся плаценту.

Рисунок 2. Поперечное сечение бластоциста, который имплантируется в стенку матки примерно через шесть дней после оплодотворения. В это время клетки трофобласта постепенно объединяются вместе для того, чтобы образовать синцитиальный трофобласт, состоящий из одной гигантской клетки с множеством ядер.

Рисунок 3. Поперечное сечение бластоциста и эндометрия примерно через 12 дней после оплодотворения. Материнская кровь (помечена красным цветом) втекает в смежные пространства, которые развиваются внутри гигантской клетки - синцитиального трофобласта. Эта клетка покрывает поверхность развивающейся плаценты (синим цветом). Кровь плода и его кровеносные сосуды еще не развились. Плод (эмбрион) теперь состоит из двух слоев.

Через три дня после оплодотворения (женщина обычно начинает подозревать, что она беременна лишь несколько недель спустя) клетки развивающейся плаценты, называемые трофобластами, начинают вырабатывать гормоны. Эти гормоны являются залогом того, что выстилающая ткань матки - эндометрий - будет готова для имплантации эмбриона. На протяжении следующих нескольких недель растущая плацента начинает вырабатывать гормоны, контролирующие физиологию матери, что гарантирует плоду правильное снабжение питательными веществами и кислородом, являющимися очень важными элементами для его роста. Примерно через пять дней после оплодотворения клетки трофобласты, которые окружают развивающийся эмбрион, начинают объединяться и образовывают одну большую клетку с множеством ядер (Рис. 1). Эта клетка называется синцитиальный трофобласт, а ее основная функция состоит в проникновении в стенку матки матери во время удивительного процесса, который называется имплантацией (Рис.

Плацента, которую называют также "суперорганом", является свидетельством заботы нашего Творца на самых ранних стадиях жизни человека.

Плацента предотвращает отторжение плода как инородного трансплантата

Несмотря на то, что растущая плацента и ребенок врастают в толстую, заполненную питательными веществами стенку матки, они на самом деле не являются частью материнского организма. Одна из важных функций плаценты заключается в том, чтобы защищать растущий организм плода от действия иммунной системы матери, поскольку и плод, и плацента являются генетически уникальными и абсолютно отличаются от материнского организма.

До сих пор остается тайной, каким образом плацента предотвращает отторжение плода, не приостанавливая при этом работу иммунной системы матери. После имплантации гигантская плацентарная клетка "проникает" в стенку нескольких маточных артерий и вен, в результате чего кровь матери течет по каналам внутри этой клетки (Рис. 3). Когда в организме плода развиваются его собственные кровеносные сосуды и его кровь, тогда кровь матери и кровь растущего ребенка входят в очень тесную связь,но при этом никогда не смешиваются и не соприкасаются непосредственно .Синцитиальный трофобласт образует тонкий, цельный и избирательный барьер между материнской кровью и кровью плода. Все жизненно важные питательные вещества, газы, гормоны, электролиты и антитела, которые проникают через материнскую кровь в кровь плода, должны пройти через этот цельный и избирательный фильтр плаценты. В свою очередь, продукты распада в крови плода проходят через этот фильтр, чтобы попасть в материнскую кровь.

Для того чтобы по достоинству оценить, насколько удивительную работу выполняетплацента, подумайте вот о чем: пока жизненно важные органы ребенка развиваются и созревают, они (за исключением сердца) по существу бесполезны. Функции этих органов выполняет плацента, работая совместно с организмом матери. С помощью материнской крови плацента должна играть роль легких, почек, пищеварительной системы, печени и иммунной системы плода. Она настолько хорошо справляется с этим, что ребенок в утробе матери фактически может жить до рождения, даже если один или несколько из этих жизненно важных органов, к сожалению, перестают развиваться в его собственном организме. Во время последней стадии беременности скорость потока материнской крови через плаценту достигает приблизительно одной пинты (0.5 литров) в минуту.

Рис. 1. Метаморфоз животных: I – у жука: 1 – яйца, 2 – личинка, 3 – куколка, 4 – имаго; II – у лягушки: 1 – яйца (икра), 2 – головастик с наружными жабр.

МЕТАМОРФО́З (от греч. μεταμόρφωσις – превращение, преображение), 1) глубокое преобразование строения организма животных, в процессе которого личинка превращается во взрослую особь. М. свойствен большинству групп беспозвоночных и некоторым позвоночным. Обычно М. связан с резкой сменой условий существования, напр. с переходом от свободноплавающего к прикреплённому образу жизни, от водного – к наземному. В жизненном цикле животных, развивающихся с М., бывает хотя бы одна личиночная стадия, в которой организм существенно отличается от взрослого животного местообитанием, способом передвижения, особенностями поведения и питания. При развитии с М. животные на разл. стадиях онтогенеза выполняют разные функции, способствующие сохранению и процветанию вида (рис. 1).

Читайте также: