Ontogenia de animales

Comparación de embriones de vertebrados en diferentes etapas de desarrollo embrionario. La infame ilustración de la obra de Ernst Haeckel, en la que se subestiman artificialmente las diferencias entre embriones, para encajar mejor con la teoría de la recapitulación (repetición de la filogenia en la ontogenia). Cabe señalar que la falsificación de esta ilustración no niega el hecho de que los embriones generalmente parecen ser más similares entre sí que los organismos adultos, lo cual fue observado por los embriólogos incluso antes del surgimiento de la teoría de la evolución.

La ontogénesis se divide en dos períodos:

1. embrionario: desde la formación de un cigoto hasta el nacimiento o salida de las membranas del huevo;
2. postembrionario: desde la salida de las membranas del huevo o el nacimiento hasta la muerte del organismo.

El período embrionario

En el período embrionario, hay tres etapas principales: escisión, gastrulación y organogénesis primaria. Embrionario, o embrionario, el período de ontogenia comienza desde el momento de la fecundación y continúa hasta que el embrión abandona las membranas del huevo. En la mayoría de los vertebrados, incluye etapas (fases) trituración, gastrulación, histo- y organogénesis.

División

La escisión es una serie de divisiones mitóticas sucesivas de un huevo fertilizado o iniciado para desarrollarse. La escisión es el primer período de desarrollo embrionario, que está presente en la ontogénesis de todos los animales multicelulares y conduce a la formación de un embrión llamado blástula (embrión monocapa). En este caso, la masa del embrión y su volumen no cambian, es decir, permanecen igual que en el cigoto, y el huevo se divide en más y más células pequeñas- blastómeros. Después de cada división de escisión, las células del embrión se vuelven cada vez más pequeñas, es decir, las relaciones entre el núcleo y el plasma cambian: el núcleo permanece igual, pero el volumen del citoplasma disminuye. El proceso continúa hasta que estos indicadores alcanzan los valores característicos de las células somáticas. El tipo de trituración depende de la cantidad de yema y de su ubicación en el huevo. Si la yema es pequeña y está distribuida uniformemente en el citoplasma (huevos isocíticos: equinodermo, gusanos planos, mamíferos), luego la escisión procede de acuerdo con el tipo uniforme completo: los blastómeros tienen el mismo tamaño, el huevo entero está triturado. Si la yema está distribuida de manera desigual (huevos telolecitales: anfibios), la trituración procede según el tipo completamente desigual: los blastómeros son de diferentes tamaños, los que contienen la yema son más grandes, el huevo se tritura en su conjunto. Con la división incompleta, hay tanta yema en los huevos que los surcos de la división no pueden separarla por completo. La trituración del huevo, en la que solo se llama el casquete citoplasmático, concentrado en el polo del animal, donde se encuentra el núcleo del cigoto. discoidal incompleto(huevos telolecitales: reptiles, aves). Cuándo trituración incompleta de la superficie en el fondo de la yema, el primer sincrónico Fisión nuclear, no acompañado por la formación de límites intercelulares. Los núcleos, rodeados por una pequeña cantidad de citoplasma, se distribuyen uniformemente en la yema. Cuando hay suficientes, migran al citoplasma, donde luego, después de la formación de los límites intercelulares, surge un blastodermo (huevos centrolecíticos: insectos).

Gastrulación

Uno de los mecanismos de gastrulación es la invaginación (invaginación de una parte de la pared de la blástula dentro del embrión) 1 - blástula, 2 - gástrula.

Organogénesis primaria

La organogénesis primaria es el proceso de formación de un complejo de órganos axiales. En diferentes grupos de animales, este proceso se caracteriza por sus propias características. Por ejemplo, en los cordados, en esta etapa, se produce la colocación del tubo neural, la cuerda y el tubo intestinal.

Durante mayor desarrollo la formación del embrión se lleva a cabo mediante los procesos de crecimiento, diferenciación y morfogénesis. El crecimiento asegura la acumulación de la masa celular del embrión. Durante el proceso de diferenciación, surgen varias células especializadas que forman diversos tejidos y órganos. El proceso de morfogénesis asegura que el embrión adquiera una forma específica.

Desarrollo posmbrionario

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"Introducción a biología general y ecología. Grado 9 ". A. A. Kamensky (gdz)

Períodos de desarrollo embrionario y postembrionario del organismo. Ley biogenética

Pregunta 1. ¿Cómo comienza el período embrionario de desarrollo y cómo termina?
El período embrionario(Embrión griego - embrión) comienza con la fertilización y la formación de un cigoto. El final de este período en diferentes tipos La ontogénesis está asociada con varios momentos de desarrollo.
El período embrionario se divide en las siguientes etapas:
1) fertilización: la formación de un cigoto;
2) trituración: formación de blástula;
3) gastrulación: la formación de capas germinales;
4) histo y organogénesis: la formación de órganos y tejidos del embrión.
En la forma larvaria de la ontogenia, el período embrionario comienza con la formación de un cigoto y termina con la salida de las membranas del huevo.
En la forma no larvaria de la ontogenia, el período embrionario comienza con la formación de un cigoto y termina con la salida de las membranas embrionarias.
En la forma intrauterina de ontogénesis, el período embrionario comienza con la formación de un cigoto y dura hasta el nacimiento.

Pregunta 2. ¿Cómo comienza el período postembrionario de desarrollo y cómo termina?Período postembrionario comienza con el nacimiento (por ejemplo, en mamíferos) o la salida del organismo de las membranas de los huevos (por ejemplo, en reptiles, aves) y dura hasta el final de su vida. Desde el momento en que el organismo nace o el organismo abandona las membranas del huevo, comienza un período de desarrollo postembrionario. El desarrollo postembrionario puede ser directo, cuando una criatura similar a un adulto (reptiles, aves, mamíferos) surge del huevo o del cuerpo de la madre, e indirecto, cuando la larva formada durante el período embrionario es más simple que el organismo adulto y se diferencia de él. en la forma de alimentación, movimiento y otros (celentéreos, planos y anélidos, crustáceos, insectos, anfibios).
El desarrollo posmbrionario de los animales se subdivide en tres períodos:
El período de crecimiento y formación (pre-reproductivo). Este período se caracteriza por la continuación de la organogénesis que comenzó en la vida embrionaria y un aumento en el tamaño corporal. Al comienzo de este período, todos los órganos alcanzan el grado de diferenciación en el que un animal joven puede existir y desarrollarse fuera del cuerpo de la madre o fuera de las membranas del huevo. A partir de este momento, el tracto digestivo, los órganos respiratorios y los órganos sensoriales comienzan a funcionar. Los sistemas nervioso, circulatorio y excretor comienzan su función incluso en el embrión. Durante el período de crecimiento y formación, finalmente se forman las especies y las características individuales del organismo, y el individuo alcanza los tamaños característicos de la especie. Posteriormente, otros órganos diferencian el sistema reproductivo. Cuando finaliza su formación, comienza la segunda etapa de desarrollo postembrionario.
Madurez (reproductiva). La reproducción tiene lugar durante este período de madurez. La duración de este período por diferentes tipos los animales son diferentes. En algunas especies (efímeras, gusanos de seda), dura solo unos días, en otras, muchos años.
Vejez (post-reproductiva). Se caracteriza por una disminución de la tasa metabólica y la involución de los órganos. El envejecimiento conduce a la muerte natural.

Pregunta 3. ¿Qué sistemas de órganos se forman a partir del ectodermo? endodermo; mesodermo?
Al final del período de escisión, los embriones de todos los animales multicelulares entran en el período de formación de las capas germinales (hojas). Esta etapa se llama gastrulación.
En el proceso de gastrulación, se distinguen dos etapas. Primero, se forma una gástrula temprana, que tiene dos capas germinales: la externa, el ectodermo y la interna, el endodermo. Luego viene la gástrula tardía, cuando se forma la capa germinal media, el mesodermo En esta etapa, aparece la tercera capa de células, el mesodermo, que se coloca entre el ecto y el endodermo. Inicialmente, parece dos bolsillos, cuyas cavidades se denominan cavidad corporal secundaria. En el embrión de cordados, sigue la etapa de neurula: se forma un complejo axial, que consta de una notocorda y una placa neural, ubicadas paralelas entre sí. El acorde surge del endodermo (más precisamente del cordomesodermo) y la placa neural surge del ectodermo. En el futuro, se produce la diferenciación celular: el epitelio tegumentario, el esmalte dental se forman a partir del ectodermo, sistema nervioso, Órganos sensoriales. Del endodermo: epitelio intestinal, glándulas digestivas, pulmones. Desde el mesodermo: esqueleto, músculos, sistema circulatorio, órganos excretores, sistema reproductivo. En todos los animales y en los seres humanos, las mismas capas germinales forman los mismos órganos y tejidos. Esto solo indica que las capas germinales son homólogas y tienen un solo origen en la evolución.

Pregunta 4. Dé ejemplos de animales con desarrollo directo e indirecto.
El desarrollo postembrionario puede ser directo, cuando una criatura similar a un adulto (reptiles, aves, mamíferos) surge del huevo o del cuerpo de la madre, e indirecto, cuando la larva formada durante el período embrionario es más simple que el organismo adulto y se diferencia de él. en la forma de alimentación, movimiento y otros (celentéreos, planos y anélidos, crustáceos, insectos, anfibios).

Pregunta 5. ¿Cuál es el significado de la ley biogenética?
Ley biogenética, formulado por F. Müller y E. Haeckel, permite el uso de datos embriológicos para recrear el curso del desarrollo histórico de la especie.

El período proembrionario, que precede a la formación del cigoto, está asociado con la formación de gametos. De lo contrario, es gametogénesis (ovogénesis y espermatogénesis).

Los procesos que caracterizan la ovogénesis conducen a la formación de un conjunto haploide de cromosomas y a la formación de estructuras complejas en el citoplasma. El huevo acumula r-RNA e i-RNA, la yema se acumula . El tipo de desarrollo de la ontogénesis depende de la cantidad de yema y su distribución.

Dependiendo de la cantidad de yema, se distinguen 4 tipos de huevos:

1) polylecital(mucha yema; lecitos - gr. yema);

2) mesolecital(cantidad media de yema);

3) oligolecital(una pequeña cantidad de yema);

4) alecítico(la yema está casi ausente).

Higo. 1. Tipos de ovocitos por distribución de la yema: a - alecítico, b - isolecítico, c - telolecital, d - centrolecítico.

Por la naturaleza de la distribución de la yema, los huevos se dividen en 3 tipos:

1) isocital u homolecital(con una distribución uniforme de la yema sobre el óvulo), por la cantidad de yema son más a menudo oligo o alecíticas. Ejemplos: huevos de equinodermos, cordados inferiores, mamíferos.

2) telolecital(la yema se concentra en el polo vegetativo; extremo griego); En cuanto al contenido de yema, estos huevos suelen ser poli- o mesolecíticos. Ejemplos: huevos de moluscos, peces, anfibios, reptiles, aves.

3) centrolecítico(la yema se concentra en el centro de la célula y el citoplasma está a lo largo de la periferia y dentro del núcleo). Ejemplos: huevos de insectos, en términos de contenido de yema, estos suelen ser huevos oligo o mesolecíticos.

1.5. El período embrionario

El período embrionario (embrión griego - embrión) comienza con la fertilización y la formación de un cigoto. El final de este período con diferentes tipos de ontogénesis se asocia a diferentes momentos de desarrollo.

El período embrionario se divide en las siguientes etapas:

1) fertilización: la formación de un cigoto;

2) trituración: formación de blástula;

3) gastrulación: la formación de capas germinales;

4) histo y organogénesis: la formación de órganos y tejidos del embrión.

En la forma larvaria de la ontogenia, el período embrionario comienza con la formación de un cigoto y termina con la salida de las membranas del huevo.

Con una forma de ontogenia no larvaria, el período embrionario comienza con la formación de un cigoto y termina con la salida de las membranas embrionarias.

En la forma intrauterina de ontogénesis, el período embrionario comienza con la formación de un cigoto y dura hasta el nacimiento.

1.5.1. Cigoto.

El cigoto es una etapa unicelular en el desarrollo de un nuevo organismo. En el cigoto, se distingue la etapa de dos pronúcleos y la etapa de sincarion. La etapa de dos pronúcleos precede a la etapa de sincarion. El esperma ha entrado en el óvulo, pero los núcleos del espermatozoide y el óvulo aún no se han fusionado. La etapa de sincarion se caracteriza por la fusión de núcleos. Como resultado de la sincariogamia, se restaura el conjunto diploide de cromosomas. Después de la formación del sincarion, el cigoto comienza a aplastarse.

Figura 2. Fertilización en mamíferos. A - el esperma entra en el óvulo; B: se formó un núcleo a partir de la cabeza del esperma y se formó un centríolo a partir del cuello. 1 - núcleo del óvulo, 2 - esperma, 3 - tubérculo receptor, 4 - centríolo, 5 - núcleo espermático.

1. ¿Dónde se desarrolla el embrión de mamífero?

El óvulo fertilizado ingresa al útero, donde tiene lugar el proceso de consolidación y desarrollo.

2. ¿Qué es un cigoto?

El cigoto es una etapa unicelular en el desarrollo de un organismo, que ocurre como resultado de la fusión de un espermatozoide y un óvulo.

Preguntas y respuestas

1. ¿Cómo comienza el período embrionario de desarrollo y cómo termina?

El período embrionario (embriogénesis) comienza en el momento de la formación del cigoto y termina con el nacimiento (por ejemplo, en los mamíferos) o la salida de las membranas del huevo (por ejemplo, en las aves).

2. ¿Cómo comienza el período de desarrollo postembrionario y cómo termina?

El período postembrionario comienza desde el momento del nacimiento o liberación del organismo de las membranas del huevo y dura hasta el final de la vida del individuo.

3. ¿Qué tipo de desarrollo se llama directo? Da ejemplos de animales con desarrollo directo.

El desarrollo postembrionario se llama directo, cuando una criatura similar a un adulto (reptiles, aves, mamíferos) aparece del huevo u organismo de la madre.

4. ¿Qué desarrollo se llama indirecto? Da ejemplos de animales con desarrollo indirecto.

El desarrollo posmbrionario se denomina indirecto, cuando la larva formada durante el período embrionario es más simple que un organismo adulto, y se diferencia de él en la forma de alimentación, movimiento, etc. (celenterados, gusanos planos y anélidos, crustáceos, insectos, anfibios).

5. ¿Cuál es la ley biogenética de Müller-Haeckel?

El desarrollo individual de un individuo (ontogenia) se repite hasta cierto punto desarrollo historico especie (filogenia) a la que pertenece este individuo.

6. ¿Cuál es el significado de la ley biogenética?

La ley biogenética es muy importante, ya que indica los ancestros comunes de animales pertenecientes a diferentes grupos sistemáticos. Le permite utilizar datos embriológicos para recrear el curso de la filogénesis.

Tareas

1. Utilizando el conocimiento adquirido al estudiar la sección "Animales", dé ejemplos de desarrollo postembrionario asociado con un cambio en el estilo de vida y el hábitat.

En una rana, por ejemplo, una larva (renacuajo) se desarrolla a partir de un huevo, que difiere de los animales adultos en estructura, estilo de vida y hábitat. El renacuajo, como el pez, tiene branquias, un órgano de línea lateral, una cola, un corazón de dos cámaras y un círculo de circulación sanguínea. La larva se alimenta, crece y eventualmente se convierte en rana.

La presencia de la etapa larvaria en el desarrollo de los anfibios y muchos otros animales les brinda la oportunidad de vivir en diferentes ambientes y utilizar diferentes fuentes de alimento. Entonces, el renacuajo vive en el agua y come alimentos vegetales, y la rana lleva un estilo de vida principalmente terrestre y come alimentos para animales.

Un cambio en el hábitat y, como consecuencia, un cambio en el estilo de vida del animal durante su transición del estado larvario al organismo adulto reduce la competencia intraespecífica. Además, en algunos animales sedentarios o apegados ( pólipos de coral, ostras, mejillones, etc.), la larva que nada libremente contribuye a la dispersión de la especie, a la expansión de su área de distribución. Esto evita la sobrepoblación, lo que implicaría una mayor competencia por alimentos y otros recursos, amenazando la supervivencia de la especie.

2.En período temprano El corazón de desarrollo de un embrión humano consta de un atrio y un ventrículo. Con base en las disposiciones de la ley biogenética, comente este hecho.

El embrión humano en el proceso de desarrollo individual repite la etapa pasada de la evolución (un corazón de dos cámaras es un signo de pez).

Durante las clases

1. Momento organizacional.

2. Comprobación de d / z:

a) definir las palabras: mitosis, meiosis, gametos, cigoto, gametogénesis, ovogénesis, espermatogénesis;

b) la historia de los estudiantes sobre la reproducción asexual;

c) la historia de los estudiantes sobre la reproducción sexual.

3. Comunicación del tema y propósito de la lección: "Desarrollo individual del organismo".

Palabra del maestro:

Entonces, durante la reproducción sexual, el comienzo de todo el organismo está dado por una célula, el cigoto, con reproducción asexual, una o más células del individuo padre.

Pero en cualquier caso, para que una pequeña cantidad de células se convierta en un organismo en toda regla, se requieren una serie de transformaciones complejas que reemplazan.

4. Trabajar en material nuevo.

Ontogénesis ( desarrollo individual organismo): este es el período de desarrollo de un organismo desde el nacimiento y formación de un cigoto hasta el final de la vida de un individuo.

La ontogénesis se divide en 2 períodos: desarrollo embrionario y postembrionario.

5. Desarrollo embrionario (embriogénesis, por ejemplo, lanceleta).

La embriogénesis es el desarrollo de un organismo desde el momento en que se forma el cigoto hasta que nace o se libera de las membranas del huevo.

Etapas de la embriogénesis:

a) Blastula (escisión): durante la cual el cigoto se divide por mitosis y las células formadas durante la escisión son más pequeñas que el cigoto.

La trituración termina con la formación de una blástula, una bola o burbuja hueca; células blástulas - blastómeros (ubicados en la superficie).

La cavidad de la blástula se llama blastocele y el proceso de formación de un embrión de una sola capa se llama blastulación.

b) Gastrula (gástrula): la formación de un embrión de dos capas y una bola de dos capas: gástrula.

La capa externa de células (o capa germinal) se llama endodermo.

La cavidad dentro de la gástrula es el intestino primario y la abertura que conduce al intestino primario es la boca primaria (se forman por invaginación o movimiento de células).

c) Neirula - la formación de la tercera capa germinal - el mesodermo. La peculiaridad de esta etapa es que comienza la formación de tejidos y órganos del futuro organismo (organogénesis).

Derivados de capas germinales.

6. Desarrollo posmbrionario.

Este desarrollo del organismo desde el momento del nacimiento y dura hasta el final de la vida del individuo (salida de las membranas del huevo).

El desarrollo postembrionario se divide en 3 períodos:

1. Preproductivo: crecimiento, desarrollo y pubertad del cuerpo.

2. Reproductivo - funcionamiento activo de un organismo adulto, reproducción.

3. Post-reproductivo - envejecimiento, extinción gradual de procesos vitales.

Tipos de desarrollo:

directo,

b) indirecto (con metamorfosis):

1) transformación completa (además de la etapa larvaria, hay una etapa de pupa: mariposas, escarabajos),

2) transformación incompleta (hay una larva, pero no una pupa: saltamontes, renacuajos).

7. Ley biogenética (comparación de embriones).

K. Baer formuló la ley de la similitud embrionaria: "Dentro del tipo de embriones, partiendo de los más primeras etapas muestran una similitud general conocida ".

Müller y Haeckel formaron una ley biogenética: "La ontogenia es una breve repetición de la filogenia".

El valor de la ley biogenética es que da testimonio de los ancestros comunes de animales pertenecientes a diferentes grupos sistemáticos.

8. "La historia del feto. Aborto".

Fragmento de la película: "Desarrollo del embrión humano por semana" (discusión sobre el acto de una madre fallida y el daño del aborto).

9. Vamos a competir (consolidación).

10. Resumiendo.

1) ¿Cómo comienza el período embrionario de desarrollo y cómo termina?

2) ¿Cómo comienza el período postembrionario de desarrollo y cómo termina?

3) ¿Qué sistemas de órganos se forman a partir del ectodermo? endodermo? mesodermo?

4) Dar ejemplos de animales con desarrollo directo e indirecto.

5) ¿Cuál es el significado de la ley biogenética?