Страница 24 из 84
По устройству личинки асци-дию относят к хордовым, хотя взрослая особь хорды не имеет.
Колония асцидий и свободно плавающая личинка (увеличена)
Так завершается превращение неказистой куколки в прекрасную бабочку
У головастика — жабры, боковая линия, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Все эти признаки характерны для рыб. Сходство обитающих в воде личиночных форм с рыбами, по мнению одних ученых, доказывает, что жизнь появилась в процессе материалистической эволюции, и общие предки всех существ обитали когда-то в воде; другие ученые полагают, что это сходство с неменьшей убедительностью свидетельствует о едином плане создания жизни: каждое существо наделено органами и тканями, удобными в конкретной среде обитания.
Преображение неказистой куколки в красивую и легко порхающую бабочку, вырастание стройных колосьев из упавших в землю семян, увядание осенней природы и ее пробуждение весной христианские писатели сравнивают с умиранием человека в этой жизни и его грядущим воскресением.
Яйцекладный тип онтогенеза наблюдается у некоторых беспозвоночных, пресмыкающихся, птиц и ряда млекопитающих, яйца которых богаты питательными веществами. Зародыш развивается в яйце продолжительный период, благодаря чему вышедший организм относительно хорошо развит. Личиночная стадия отсутствует. Дальнейшее развитие зародыша сводится в основном к росту и созреванию, поэтому такой тип развития еще называют прямым постэмбриональным развитием, отличая от непрямого развития с метаморфозом. Питание, дыхание, выделение и другие функции у зародыша в яйце выполняют провизорные органы — специальные зародышевые оболочки. Например, аллантоис выполняет дыхательную и выделительную функции, содержимое желточного мешка служит питанием и обеспечивает кроветворение, амнион заполнен жидкостью и предохраняет зародыш
от высыхания, защищает его от механических повреждений.
Зародышевые оболочки
Желточный мешок Аллантоис
Внутриутробный тип онтогенеза характерен для плацентарных млекопитающих и человека. Их яйцеклетки содержат мало питательных веществ. Все жизненные функции эмбриона осуществляются через организм матери, с которым эмбрион связан плацентой и другими провизорными органами. Эмбриогенез и постэмбриогенез у плацентарных принято называть донатальным и постнатальным периодами. Внутриутробный онтогенез способствует наибольшему выживанию потомства и завершается родами.
Жизненный цикл организма включает совокупность всех фаз развития, пройдя которые организм достигает половой зрелости и становится способным дать начало следующему поколению. Различают простой жизненный цикл (при прямом развитии) и сложный (при развитии с метаморфозом или с чередованием поколений). Под чередованием поколений понимают закономерную смену поколений, различающихся способом размножения. Разные поколения могут быть одной жизненной формой (чередуется, например, половое размножение с партеногенезом), а могут быть различными жизненными формами (например, полипы и медузы). Каждая жизненная форма, в отличие от личиночного онтогенеза, способна к размножению.
Таким образом, жизненный цикл организма при чередовании поколений включает два или более различных онтогенезов.
Чередование поколений: медузы отпочковываются от полипов, а полипы рождаются из яиц, отложенных в море медузами
Влияние окружающей среды на развитие организмов. Среди природных факторов особенно важны солнечный свет, температура, газовый и солевой состав среды обитания, пищевые ресурсы.
Для нормального развития всех птиц и млекопитающих необходим витамин D. Он образуется в коже под действием ультрафиолета или поступает с пищей. Отсутствие витамина D в пище при плохой освещенности солнцем мест обитания приводит к недостаточно активному формированию костной ткани и отставанию в развитии. К замедлению роста приводит и нехватка в пище йода, вызывающая снижение активности щитовидной железы. Питание продуктами, не содержащими незаменимые аминокислоты, тормозит синтез белков и тоже приводит к задержке постэмбриогенеза.
Эмбрион в курином яйце развивается лишь при определенной температуре окружающей среды; если она снижается, то он погибает. Семена пшеницы хорошо прорастают только при температуре около 1 °С, а кукурузы — при 12 °С.
Стрижи обладают любопытной особенностью, не свойственной другим птицам. При резком похолодании они оставляют свои гнезда с птенцами и быстро улетают на много километров из холодной зоны, отлучаясь на срок до двенадцати дней. У птенцов в это время резко снижается обмен веществ, замедляется дыхание. Они лежат в гнезде, плотно прижавшись друг к другу, совсем неподвижно — как бы замирают. Когда наступает потепление, родители возвращаются к своим гнездам и начинают почти насильно кормить птенцов; через некоторое время жизнь семейства возвращается в привычное русло.
Влияние неполноценного питания на развитие крыс
Без аминокислоты валина Без аминокислоты лизина
После нормализации рациона
При недостаточном освещении у цыплят происходит отставание в развитии (на рис. слева)
Вредное воздействие на развитие человеческого эмбриона оказывает наличие в организме матери алкоголя, никотина, наркотических веществ, избыточного количества лекарственных препаратов. Концентрация алкоголя в крови будущего ребенка достигает 70 % от его содержания в крови матери, а ведь его защитные системы еще не сформировались! Несозревшая печень не в состоянии справиться с поступающими в организм ядами, и они накапливаются в тканях ребенка. У эмбриона может наблюдаться замедление и серьезные отклонения в развитии, вплоть до врожденных уродств. Согласно статистике, у матерей, даже умеренно употреблявших во время беременности алкоголь, в 5 раз чаще рождаются дети с отклонениями, чем у непьющих. Дети наркоманов и алкоголиков становятся зависимыми еще до рождения.
Алкоголь и никотин вызывают нарушения (мутации) генов, угнетают дыхание клеток. Каждая сигарета матери на 10 % снижает снабжение ребенка кислородом. При нехватке кислорода в клетках организма заметно снижается интенсивность деления: в растущих органах и тканях формируется недостаточное количество клеток, необходимых для нормальной жизнедеятельности. Особенно чувствительны к недостатку кислорода клетки нервной системы и больших полушарий мозга.
В постэмбриональный период защитные системы еще не закончили свое формирование, и организм также подвержен опасному воздействию алкоголя, никотина и наркотиков. Их употребление подростками препятствует выявлению творческих способностей в годы юности, наиболее благоприятные для развития. Неумеренное винопитие и другие излишества, искажающие в человеке образ Божий, всегда считались Православной церковью немалым грехом (1 Кор. 6,10).
1. Чем различаются три типа онтогенеза?
2. Для чего необходимы стадии личинки, куколки?
3. В чем основное биологическое предназначение метаморфоза?
4. Каким образом строение личинок может свидетельствовать о едином плане Творца?
5. Что называют чередованием поколений в жизненном цикле?
6. Почему влияние никотина, алкоголя и наркотиков особенно сильно сказывается на растущем организме?
Глава 6. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ
Люди с давних пор интересовались причинами сходства и различия родителей и детей. Почему одни качества родителей дети наследуют, а другие — нет? Можно ли вывести сорт черных тюльпанов? Разрешить большинство подобных вопросов и понять закономерности наследования признаков удалось лишь с развитием генетики (<греч. genesis происхождение), разработкой методов генетического анализа (гибридологического, цитогенетического, биохимического, близнецового и т. д.). Исследованиям помогло и появление сложных приборов, позволяющих исследовать молекулярные основы жизни — нуклеиновые кислоты и белки.
Генетика — наука о наследственности и изменчивости живых организмов. Под наследственностью понимается способность родителей передавать потомству особенности своего строения и развития (онтогенеза). Наследственность — фундаментальное свойство живых организмов, позволяющее животным или растениям сохранять свой вид в бесчисленных поколениях.
Видоспецифичность особей записана на языке нуклеотидов в молекулах ДНК. Развитие организма начинается с зиготы, содержащей гены как отца, так и матери. Какие из этих генов будут проявляться более активно, а какие менее, зависит от их взаимодействия с другими генами и условий среды. Набор генов организма называют его генотипом, а совокупность внешних и внутренних (вплоть до строения молекул) признаков — фенотипом. Фенотип определяется генотипом и внешней средой.