Что такое метаморфоза? Типы развития. Типы метаморфоза Метаморфоз у позвоночных

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 метаморфозу подвергаются не взрослые органы, 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 определённых физиологически активных веществ и зависит от ряда внешних и внутренних факторов. См. также Побег, Корень.

. 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 - диплеурула, 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.

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.

Метаморфо́з (от др.-греч. μεταμόρφωσις - «превращение», у животныхназывается также метаболи́ей) - глубокое преобразование строения организма (или отдельных его органов), происходящее в ходе индивидуального развития (онтогенеза). Метаморфоз у растений и животных существенно различается.

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

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.

Такое развитие называется аметаболией: вылупившаяся из яиц молодь выглядит так же, как взрослые насекомые (имаго), и отличается только меньшими размерами и недоразвитостью половых органов. Наблюдается оно у щетинохвосток и других примитивных насекомых. (21.05 Кб) Неполный метаморфоз . При неполном, или постепенном, метаморфозе жизненный цикл обычно включает три стадии яйцо, личинка (нимфа) и имаго. Похожа нимфа на имаго или нет, но взрослое насекомое появляется на свет непосредственно после очередной линьки этой активной возрастной стадии. Личинка может отличаться от имаго только недоразвитием крыльев и половых органов ротовые органы, рацион и среда обитания у них практически одинаковы. Такое развитие называется паврометаболией. Оно свойственно, например, прямокрылым и клопам. С другой стороны, взрослые стрекозы и поденки сухопутные летающие животные, а их нимфы (они называются наядами) живут в воде и снабжены особыми личиночными органами, сильно отличающими их от имаго. Такое развитие называется гемиметаболией. Полный метаморфоз . В этом случае, называемом голометаболией, в жизненном цикле четыре стадии яйцо (практически отсутствующее при яйцеживорождении), личинка, куколка и имаго. Личинка активно питается. Куколка внешне пассивна, но на этой стадии происходит радикальное преобразование личиночных структур в имагинальные. Взрослое насекомое никогда не похоже на личинку; куколка также почти всегда мало чем ее напоминает (самое близкое их сходство наблюдается у ряда мух). Во многих случаях запасов, накопленных личинкой, хватает имаго на весь остаток жизни. У высших мух окукливание происходит внутри личиночной оболочки, и образующаяся структура известна как пупарий. Иногда куколка окружена особым защитным чехлом коконом; она может находиться под землей или внутри кормового растения в специально устраиваемой куколочной камере. Большинство куколок неактивно, но многие из них перед самым выходом имаго с помощью движущихся при сокращениях тела шипов проделывают из куколочной камеры выход и иногда даже частично из нее высовываются. Обычно коконы очень прочны, однако у одного из концов в их стенке находится «слабое» кольцо. Вышедшее из куколки насекомое выделяет растворяющую это кольцо жидкость и открывает образующуюся в результате круглую дверцу. У молодых высших мух есть специальный заполненный жидкостью пузыревидный орган, расположенный над антеннами. Он используется для выталкивания наружу «дверцы» пупария, а также помогает животному прорыть выход на поверхность почвы. СЕНСОРНЫЕ ОРГАНЫ Слух . По крайней мере некоторые насекомые обладают очень тонким слухом, хотя большинство их не различает тонов, доступных для человеческого уха, их рецепторы настроены на гораздо более высокие частоты. У сверчков и кузнечиков органы слуха находятся на передних голенях, а у саранчовых у основания брюшка. Чем слышит большинство других насекомых, точно не известно, но звуковоспринимающие структуры расположены у них на различных частях тела. Возможно, многие виды вообще «глухи» в нашем понимании, но улавливают предупреждающие об опасности или присутствии добычи сигналы в форме вибраций поверхностей, на которых они сидят. Вероятно, такой способностью обладает большинство пещерных форм. Однако для многих насекомых слух крайне важен, поскольку сами они издают смысловые звуки, обеспечивающие внутривидовое общение, например привлекающие полового партнера. Так, самцы сверчков призывают самок «песнями», возникающими при т.н. стридуляции трении друг о друга передних крыльев, а саранчовые стридулируют, потирая о переднее крыло бедро задней ноги.

И животных существенно различается.

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 сильным изменением 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 .

Frogspawn closeup.jpg

Икра лягушек

Tadpoles 10 days.jpg

Головастики

Метаморфический головастик

Frog on bough.jpg

Метаморфоз у беспозвоночных

Метаморфоз у позвоночных

Напишите отзыв о статье "Метаморфоз"

Литература

// 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. - 100 000 экз.

См. также

Отрывок, характеризующий Метаморфоз

После перенесенного страдания князь Андрей чувствовал блаженство, давно не испытанное им. Все лучшие, счастливейшие минуты в его жизни, в особенности самое дальнее детство, когда его раздевали и клали в кроватку, когда няня, убаюкивая, пела над ним, когда, зарывшись головой в подушки, он чувствовал себя счастливым одним сознанием жизни, – представлялись его воображению даже не как прошедшее, а как действительность.
Около того раненого, очертания головы которого казались знакомыми князю Андрею, суетились доктора; его поднимали и успокоивали.
– Покажите мне… Ооооо! о! ооооо! – слышался его прерываемый рыданиями, испуганный и покорившийся страданию стон. Слушая эти стоны, князь Андрей хотел плакать. Оттого ли, что он без славы умирал, оттого ли, что жалко ему было расставаться с жизнью, от этих ли невозвратимых детских воспоминаний, оттого ли, что он страдал, что другие страдали и так жалостно перед ним стонал этот человек, но ему хотелось плакать детскими, добрыми, почти радостными слезами.
Раненому показали в сапоге с запекшейся кровью отрезанную ногу.
– О! Ооооо! – зарыдал он, как женщина. Доктор, стоявший перед раненым, загораживая его лицо, отошел.
– Боже мой! Что это? Зачем он здесь? – сказал себе князь Андрей.
В несчастном, рыдающем, обессилевшем человеке, которому только что отняли ногу, он узнал Анатоля Курагина. Анатоля держали на руках и предлагали ему воду в стакане, края которого он не мог поймать дрожащими, распухшими губами. Анатоль тяжело всхлипывал. «Да, это он; да, этот человек чем то близко и тяжело связан со мною, – думал князь Андрей, не понимая еще ясно того, что было перед ним. – В чем состоит связь этого человека с моим детством, с моею жизнью? – спрашивал он себя, не находя ответа. И вдруг новое, неожиданное воспоминание из мира детского, чистого и любовного, представилось князю Андрею. Он вспомнил Наташу такою, какою он видел ее в первый раз на бале 1810 года, с тонкой шеей и тонкими рукамис готовым на восторг, испуганным, счастливым лицом, и любовь и нежность к ней, еще живее и сильнее, чем когда либо, проснулись в его душе. Он вспомнил теперь ту связь, которая существовала между им и этим человеком, сквозь слезы, наполнявшие распухшие глаза, мутно смотревшим на него. Князь Андрей вспомнил все, и восторженная жалость и любовь к этому человеку наполнили его счастливое сердце.
Князь Андрей не мог удерживаться более и заплакал нежными, любовными слезами над людьми, над собой и над их и своими заблуждениями.
«Сострадание, любовь к братьям, к любящим, любовь к ненавидящим нас, любовь к врагам – да, та любовь, которую проповедовал бог на земле, которой меня учила княжна Марья и которой я не понимал; вот отчего мне жалко было жизни, вот оно то, что еще оставалось мне, ежели бы я был жив. Но теперь уже поздно. Я знаю это!»

Страшный вид поля сражения, покрытого трупами и ранеными, в соединении с тяжестью головы и с известиями об убитых и раненых двадцати знакомых генералах и с сознанием бессильности своей прежде сильной руки произвели неожиданное впечатление на Наполеона, который обыкновенно любил рассматривать убитых и раненых, испытывая тем свою душевную силу (как он думал). В этот день ужасный вид поля сражения победил ту душевную силу, в которой он полагал свою заслугу и величие. Он поспешно уехал с поля сражения и возвратился к Шевардинскому кургану. Желтый, опухлый, тяжелый, с мутными глазами, красным носом и охриплым голосом, он сидел на складном стуле, невольно прислушиваясь к звукам пальбы и не поднимая глаз. Он с болезненной тоской ожидал конца того дела, которого он считал себя причиной, но которого он не мог остановить. Личное человеческое чувство на короткое мгновение взяло верх над тем искусственным призраком жизни, которому он служил так долго. Он на себя переносил те страдания и ту смерть, которые он видел на поле сражения. Тяжесть головы и груди напоминала ему о возможности и для себя страданий и смерти. Он в эту минуту не хотел для себя ни Москвы, ни победы, ни славы. (Какой нужно было ему еще славы?) Одно, чего он желал теперь, – отдыха, спокойствия и свободы. Но когда он был на Семеновской высоте, начальник артиллерии предложил ему выставить несколько батарей на эти высоты, для того чтобы усилить огонь по столпившимся перед Князьковым русским войскам. Наполеон согласился и приказал привезти ему известие о том, какое действие произведут эти батареи.
Адъютант приехал сказать, что по приказанию императора двести орудий направлены на русских, но что русские все так же стоят.
– Наш огонь рядами вырывает их, а они стоят, – сказал адъютант.
– Ils en veulent encore!.. [Им еще хочется!..] – сказал Наполеон охриплым голосом.
– Sire? [Государь?] – повторил не расслушавший адъютант.
– Ils en veulent encore, – нахмурившись, прохрипел Наполеон осиплым голосом, – donnez leur en. [Еще хочется, ну и задайте им.]

Строго говоря, метаморфоза - это любое превращение, преобразование, происходящее во Вселенной. Этот термин достаточно общий и употребляется в самых различных сферах научного познания. В этой статье мы рассмотрим понятие с точки зрения биологии. В рамках науки о жизни явление корректнее называть "метаморфозом", в мужском роде, далее будут использоваться оба возможных варианта.

Итак, в биологии метаморфоза - это ярко выраженное морфологическое изменение живого организма, в обязательном порядке происходящее в течение его онтогенеза. Явление наблюдается как у растений, так и у животных. У последних метаморфоза встречается в большинства беспозвоночных и некоторых позвоночных: круглоротых, рыб, земноводных. Сущность процесса заключается в преобразовании личиночного организма (у животных) или некоторых органов (у растений) таким образом, что оформленный взрослый организм в результате кардинально отличается от новорожденного по структуре, физиологии и жизнедеятельности.

Для животных метаморфоза - это не только резкое изменение строения организма. Явлению сопутствует изменение среды обитания и условий существования. Жизнедеятельность взрослого организма совершенно не похожа на таковую у личиночных стадий, разница заключается в потребляемой пище и многих других деталях. мы обнаруживаем важнейшее значение метаморфоза в природе, он обеспечивает снижение биологической конкуренции за пищу, место обитания и другие факторы между организмами разных поколений одного вида.

Рассмотрим подробнее метаморфоз у животных. Самым ярким примером будет, пожалуй, класс насекомых. Метаморфоз характерен для всех представителей этой группы. Процесс представляет собой либо полное превращение, либо неполное. Полный метаморфоз предполагает три стадии развития организма: червеобразная личинка, куколка (неподвижная стадия, в ходе которой полностью разрушается тело личинки и формируется новое тело взрослой особи) и взрослое насекомое. Такой тип явления характерен для двукрылых (мухи, комары), перепончатокрылых (пчелы, шмели, осы), чешуекрылых (бабочки), жесткокрылых (божьи коровки). При неполном метаморфозе наблюдается всего две стадии развития: личинка, похожая на взрослую особь морфологически, и, собственно, взрослое насекомое. свойственно прямокрылым (саранча, кузнечики, медведки), равнокрылым (тли) и полужесткокрылым (клопы).

Для высших растений метаморфоза - это видоизменение отдельных органов в связи с выполняемыми ими функциями, а не преобразование всего организма. Как правило, в процесс вступают зачаточные, а не полностью сформировавшиеся органы. Метаморфозы растений также называют видоизменениями. Это, например, луковицы (у лука), колючки (у кактуса), усики (у винограда), корневище (у имбиря), клубни (у картофеля) и многое другое. Значение метаморфоза для растений заключается в их приспособлении к условиям окружающей среды. Так, например, колючки встречающиеся у растений, обитающих в жарком климате, своей формой способствуют уменьшению испарения с поверхности листа.