биология

Запліднення. Періоди онтогенезу в багатоклітинних організмів: ембріогенез і постембріональний розвиток

Запліднення – процес злиття статевих клітин (буває зовнішнє (риби, земноводні) та внутрішнє (птахи, ссавці)).

Схема подвійного запліднення та утворення насіння у квіткових рослин:

1. Спермій + яйцеклітина = зигота → (зародок насіння).

2. Спермій + диплоїдна центральна клітина зародкового мішка = триплоїдна клітина → (ендосперм (запас поживних речовин)).

Онтогенез — індивідуальний розвиток організму з моменту запліднення яйцеклітини або поділу одноклітинної особини.

Періоди онтогенезу:

• Ембріональний період (зародковий розвиток).

• Постембріональний період (прямий і непрямий).

• Період статевого дозрівання (організм здатний до розмноження).

• Період старіння (зниження рівня обмінних процесів).

Стадії ембріогенезу:

1. Дроблення — завершується утворенням бластули;

2. Гаструляція — утворення двошарового зародку — гаструли;

3. Гістогенез — розвиток тканин;

4. Органогенез — процеси формування зачатків органів та їхньої подальшої диференціації у ході індивідуального розвитку організмів.

Зародкові листки:

• Ектодерма — дає початок нервовій системі, органам чуття, зовнішньому покриву організму, передній і задній кишці.

• Ентодерма — дає початок хорді, кишечнику, шлунку, печінці, органам дихання — легеням.

• Мезодерма — дає початок мускулатурі, усім хрящовим і кістковим елементам скелета, кровоносній і сечостатевій системі.

Життєвим циклом називається сукупність усіх фаз розвитку, починаючи від зиготи і закінчуючи періодом, коли організм досягає зрілості та може дати початок наступному поколінню. Розрізняють прості та складні життєві цикли.

Поняття про середовище існування. Шляхи пристосувань до нього організмів

Світло забезпечує процес фотосинтезу у рослин, синтез вітаміну D у шкірі тварин та людини і їхню орієнтацію в просторі. Температура навколишнього середовища впливає на температуру тіла і, тим самим, на швидкість біохімічних процесів. За типами терморегуляції розрізняють теплокровні і холоднокровні організми. Сталий вміст води в організмах — необхідна умова їх життєздатності, тому організми певним чином пристосувалися до засвоєння води з довкілля та її витрат. Газовий склад повітря суттєво впливає на організми: кисень забезпечує аеробне дихання, унаслідок якого організм одержує енергію, вуглекислий газ потрібний зеленим рослинам для фотосинтезу.

Водне середовище за умовами значно відрізняється від наземно-повітряного. Вода має високу густину, менший вміст кисню, значні перепади тиску, різну концентрацію солей у різних водоймах, різну швидкість течій, певний температурний режим.

Гідробіонти (мешканці водойм) адаптувалися до існування у водному середовищі. Їх поділяють на планктон (мешканці товщі води, які не здатні активно рухатись, тому розносяться те­чією), нектон (активно пересуваються), перифітон (обростають предмети у товщі во­ди), бентос (придонні організми), нейстон (організми поверхневої плівки води).

Ґрунт — верхній родючий шар літосфери, утворений унаслідок життєдіяльності різних організмів. Ґрунт — це трифазна система, де атмосфера, гідросфера та літосфера взаємно проникають одна в одну. У ґрунті різноманітний склад мешканців (прокаріоти, гриби, тварини, водорості та коріння вищих рослин, які мають специфічні адаптації до існування в певних шарах ґрунтів різних типів. Організм як особливе середовище існування відрізняється від усіх інших за своїми властивостями, бо чинники зовнішнього середовища впливають на мешканців організмів інших істот не безпосередньо, а через організм хазяїна. За характером взаємодії розрізняють паразитизм, коменсалізм, мутуалізм тощо.

Екосистеми. Взаємодії організмів в екосистемах

У природі всі живі організми утворюють комплекси, функціональну єдність угруповання організмів і навколишнього середовища.

Вид — сукупність особин, подібних між собою за будовою, функціями, місцем у біогеоценозі (екологічна ніша), що заселяють певну частину біосфери (ареал), вільно схрещуються між собою в природі і дають плідних нащадків. Вид — основна структурна і таксономічна одиниця в системі живої природи. Для встановлення видової приналежності використовують такі критерії: генетичний, морфологічний, фізіологічний, географічний, екологічний. У природі види існують у формі популяцій.

Популяція — сукупність особин одного виду, відносно ізольована від подібних сукупностей того самого виду, яка тривалий час займала певний простір та відтворювала себе протягом великої кількості поколінь. Популяція — форма існування виду, одиниця еволюції.

Екосистема — це сукупність організмів різних видів, які взаємодіють між собою та з фізичним середовищем існування, завдяки чому виникає потік енергії, який створює певну трофічну структуру (тобто ланцюги живлення) і забезпечує кругообіг речовин усередині системи. Отже, потік енергії та кругообіг речовин усередині екосистеми забезпечують її функціонування. Екологічна система цілісна і відносно стійка, що виявляється у її здатності до саморегуляції та самооновлення.

Біогеоценоз — певна територія з більш-менш однорідними умовами існування, населена взаємопов’язаними популяціями різних видів, що об’єднані між собою та з фізичним середовищем існування кругообігом речовин і потоком енергії. Основою будь-якого біогеоценозу є фотосинтезуючі організми. Поняття біогеоценоз і екосистема близькі, але не тотожні. Трофічні зв’язки — основна форма взаємозв’язків в угрупованнях. У біогеоценозі розрізняють екотоп і біоценоз. Біоценоз — угруповання популяцій різних видів, які населяють певну ділянку і взаємодіють між собою. Основою біоценозів є фотосинтезуючі організми, які утворюють фітоценози. Фітоценоз — це динамічна система із сезонною і різнорічною мінливістю. Іншу частину біоценозу становить зооценоз — сукупність взаємопов’язаних і взаємозалежних видів тварин у певному біотопі.

Біотичну частину біогеоценозу складають різні екологічні групи популяцій організмів, поєднані між собою трофічними та просторовими зв’язками: продуценти, консументи, редуценти.

Продуценти — популяції автотрофних організмів, здатних синтезувати органічні сполуки з неорганічних, акумулюючи при цьому сонячну енергію (автотрофні прокаріоти, водорості, вищі рослини).

Консументи — гетеротрофні організми, які споживають готові органічні речовини, що виробляють автотрофні організми (фототрофи, хижаки, паразити, сапротрофи). Розрізняють консументи 1 порядку, які живляться рослинною їжею, та 2, 3 і т. д. порядку, які живляться тваринною їжею.

Кругообіг речовин і потік енергії в екосистемах. Продуктивність екосистем

Редуценти — гетеротрофні організми, які в процесі життєдіяльності перетворюють органічні залишки в неорганічні речовини (бактерії, гриби, тварини — копрофаги, некрофаги, детритофаги тощо). Редуценти є завершальною ланкою у кругообігу речовин і по­току енергії в системах.

Отже, біогеоценози, як і екосистеми, — це відкриті системи, які для існування потребують постійного припливу енергії (енергії Сонця). Організми підтримують безперервний кругообіг речовин у природі, причому кожен вид використовує лише частку органічної речовини. У результаті формуються ланцюги живлення, які являють собою взаємозв’язки видів, поєднаних харчовими відносинами, що створює певну послідовність у передачі речовин і енергії.

Агроценоз — це штучна екосистема, угруповання рослин, тварин, грибів та мікроорганізмів, створене для отримання сільськогосподарської продукції, яке регулярно підтримується людиною.

Планетарна роль живої речовини. Біогенні міграції речовин. Загальна характеристика речовин. Вплив діяльності людини на стан біосфери. Ноосфера

Поняття біосфера запропонував австралійський геолог Е. Зюсс. Учення про біосферу як особливу частку Землі, населену живими організмами, створив видатний український учений В. І. Вернадський. Біосфера є частиною геологічних оболонок земної кулі, заселених живими організмами, займає верхню частину літосфери, усю гідросферу та нижній шар атмо­сфери. Біосфера — це сукупність усіх біогеоценозів Землі, єдина глобальна система вищого порядку.

У глиб літосфери організми проникають на 2-4 км (деякі групи бактерій), подальше просування обмежене високою температурою (понад 100°C). У гідросфері життя трапляється на будь-яких глибинах (11022 м). У атмосфері максимальна висота, на якій виявлено спори бактерій — 22 км (висота озонового екрана). Найбільша концентрація життя в найсприятливіших умовах існування — на межах окремих зовнішніх оболонок Землі (літосфери, гідросфери та атмосфери). Жива речовина біосфери, під якою В. І. Вернадський розумів усю сукупність організмів на планеті, є великою геологічною силою. Енергія живої речовини біосфери проявляється у здатності організмів до розмноження і поширення. На земній поверхні тільки в кратерах діючих вулканів та в товщі льодовиків немає живих організмів.Однією з властивостей живої речовини є її постійний обмін із довкіллям. Унаслідок цього через організми проходить значна кількість хімічних елементів. Живим організмам для здійснення біохімічних процесів необхідні речовини таенергія, які вони одержують з навколишнього середовища, при цьому значно перетворюючи останнє. У результаті постійного і безпосереднього обміну з довкіллям різні хімічні елементи надходять до живих істот, можуть у них накопичуватись, виходячи з організму через певний час, або зберігаючись у ньому протягом усього життя. Постійний кругообіг речовин і потік енергії забезпечують функціонування біосфери як цілісної системи. У процесі діяльності жива речовина біосфери (продуценти) здатні накопичувати сонячну світлову енергію, перетворюючи її в енергію хімічних макроергічних зв’язків. Сумарна первинна продукція автотрофних організмів визначає біомасу біосфери в цілому. Жива речовина виконує різноманітні функції, здійснює значну роботу з перетворення оболонок Землі.

Газова функція живої речовини полягає у впливі живих організмів у процесі їх життєдіяльності на газовий склад атмосфери планети. Усі аеробні організми під час дихання поглинають кисень і виділяють вуглекислий газ, тільки зелені рослини та ціанобактерії у процесі фотосинтезу поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень. Деякі бактерії впливають на концентрацію інших газів (сірководню, метану, азоту, тощо).

Окислювально-відновна функція полягає в тому, що деякі організми (бактерії) здатні окислювати (залізо, сірку) або відновлювати (нітрати, нітрити) деякі хімічні сполуки у процесі своєї життєдіяльності.

Концентраційна функція полягає у поглинанні живими істотами і накопиченні у своєму організмі певних хімічних елементів з довкілля (сполуки кальцію та фосфору накопичують форамініфери, молюски, хребетні тварини; сполуки стронцію та кремнію — радіолярії, сполуки йоду — бурі водорості тощо).

Людина у біосфері. У першій половині XX сторіччя В. І. Вернадський передбачив, що біосфера розвинеться поступово в ноосферу (від грец. ноос — розум), тобто особливу «розумну» оболонку Землі. Він розглядав ноосферу якновий етап біосфери, за якою розумова діяльність людини стає визначальним фактором її розвитку. Біосфера переходить у новий стан — ноосферу — під впливом наукової думки і людської праці. Людство виступає як небувала нова біогенна сила. До вирішення проблем людина повинна підходити з позицій екологічного мислення, тобто збереження і поліпшення стану природного середовища. Ноосфера — якісно новий стан біосфери, при якому розумова діяльність людини починає визначати її розвиток.

Історичний розвиток органічного світу

 

 ...  7



Обратная связь

По любым вопросам и предложениям

Имя и фамилия*

Е-меил

Сообщение*

↑ наверх