Учебник по биологии для 8 класса Базовый уровень под ред. В. В. Пасечника (Линия жизни). Биология Пасечник Учебник §13 «Размножение и развитие животных». Ознакомительный фрагмент для покупки пособия. Цитаты из учебника «Биология : 8-й класс : базовый уровень : учебник / Пасечник, Суматохин, Гапонюк ; под ред. В.В.Пасечника. — 272 с.» использованы в учебных целях для семейного, заочного и дистанционного обучения.
Биология 8 класс (УМК п/р Пасечника) § 13.
<< § 12 Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ § 14 >>
§ 13. РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИВОТНЫХ
ВСПОМНИТЕ:
1. Каково значение размножения?
2. Какие функции выполняет клеточное ядро?
3. Какие признаки свидетельствуют росте организмов?
Размножение
Размножение — это воспроизведение себе подобных организмов, важное свойство живого. Рано или поздно организмы погибают: одни от старости, другие от болезней, третьи становятся жертвами хищников. Однако со смертью каждого организма жизнь видов на Земле не прекращается. Благодаря размножению на смену погибающим и умирающим особям приходят новые поколения организмов, что служит необходимым условием сохранения как отдельных видов, так и жизни вообще.
При размножении увеличивается число особей, организмы расселяются на новые места. Размножение связано с ростом — увеличением массы, размеров и развитием — внутренними и внешними изменениями, которые происходят от момента образования до смерти организма.
Различают бесполое и половое размножение. Наиболее древний и простой способ размножения — бесполый.
Бесполое размножение.
В бесполом размножении участвует всего один организм (рис. 39). При этом способе размножения сохраняется наибольшее сходство потомства с родителями, поскольку потомство производит одна родительская особь. Простейшая форма бесполого размножения животных — деление. Оно свойственно одноклеточным и некоторым многоклеточным животным.
Бесполым способом размножения пресноводной гидры является почкование. При благоприятных условиях на теле гидры образуются почки, которые растут и через некоторое время отделяются от материнского организма, превращаясь в молодых гидр.
Бесполое размножение имеет ряд преимуществ перед половым. Для его осуществления требуется меньше временных и энергетических затрат: оно не требует поиска полового партнёра и позволяет быстро увеличить численность особей данного вида в благоприятных условиях. Однако, как правило, при этом все потомки, развившиеся из клеток материнской особи, будут одинаковы по своему генетическому аппарату, то есть генетическое разнообразие в данном случае практически исключено.
Половое размножение.
В половом размножении участвуют мужская и женская особи, происходит оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток. Поэтому при половом размножении каждый организм наследует свойства обоих родителей.
Половое размножение происходит путём слияния половых клеток — мужских и женских (рис. 40). Мужские половые клетки (сперматозоиды) обычно мелкие, подвижные. Они не содержат запаса питательных веществ. Женские половые клетки — яйцеклетки. Они крупнее мужских, не имеют жгутиков и богаты питательными веществами.
Процесс слияния мужской и женской половых клеток и образования зиготы — первой клетки нового организма — называют оплодотворением.
Образовавшаяся в результате оплодотворения зигота начинает дробиться и даёт начало новому многоклеточному организму. Благодаря оплодотворению дочерний организм получает признаки материнского и отцовского организмов.
Половые клетки формируются в особых органах мужской и женской особей.
Например, у самцов животных половые клетки образуются в семенниках, а у самок — в яичниках. Среди примитивных животных достаточно много видов, особи которых являются гермафродитами, то есть у них в равной степени развиты и мужские, и женские половые системы. Гермафродиты широко представлены в таких группах, как кишечнополостные, плоские и кольчатые черви, брюхоногие моллюски, хотя среди таковых, конечно же, имеются и раздельнополые виды.
А вот у насекомых, головоногих моллюсков и позвоночных гермафродиты встречаются крайне редко. Но почему? Скорее всего, потому, что, когда организм содержит две половые системы, которые не добывают энергию, а лишь потребляют её (причём в больших количествах), он не может развивать никакие другие системы органов, в том числе и нервную, от которой зависит сложность поведения. Возможно, именно поэтому те животные, которые пошли по пути развития нервной системы, предпочли раздельнополость гермафродитизму.
Партеногенез.
Особую форму полового размножения представляет собой партеногенез — развитие организма из неоплодотворённой яйцеклетки. Данная форма размножения характерна главным образом для видов, обладающих коротким жизненным циклом с выраженными сезонными изменениями.
Партеногенез бывает генеративным и соматическим. При генеративном партеногенезе новый организм развивается из гаплоидной, то есть обладающей одним набором хромосом, яйцеклетки. Получаемые при этом особи могут быть либо только мужскими, либо только женскими или же и теми и другими. Например, у пчёл, ос, муравьёв в результате партеногенеза из неоплодотворённых яиц появляются самцы, в то время как из оплодотворённых — диплоидные самки, что приводит к возникновению различных каст организмов внутри пчелиной семьи. Такой механизм размножения у общественных насекомых позволяет регулировать численность организмов, составляющих каждую касту.
У тлей, дафний, коловраток, некоторых ящериц наблюдается соматический партеногенез, в котором участвуют диплоидные яйцеклетки, обладающие двойным набором хромосом. Например, у дафний самки диплоидны, а самцы гаплоидны. В благоприятных условиях у дафний не происходит мейоза: диплоидные яйцеклетки развиваются без оплодотворения и дают начало самкам. Самцы дафний появляются из гаплоидных клеток только перед наступлением осенних холодов. Сигналом к их «производству» является укорачивание длины светового дня. Таким образом, у дафний партеногенез чередуется с нормальным размножением, то есть носит циклический характер: в летнее время существуют лишь самки, а осенью, после появления самцов, происходит размножение с оплодотворением.
Партеногенез наблюдается и у некоторых позвоночных, например в изолированных группах скальных ящериц, обитающих в небольших горных долинах на Кавказе. Их диплоидные яйцеклетки без оплодотворения дают начало новому поколению, состоящему только из самок, — самцов в этих группах никогда не находили. Такой способ размножения позволяет поддерживать численность популяции в условиях, когда затруднена встреча особей разного пола.
Рост и развитие.
Для животных характерна неодинаковая скорость роста, неравномерность его, вследствие чего пропорции тела с возрастом меняются. Определённая периодичность роста наблюдается у многих животных в зависимости от времени года, когда меняются условия их питания. У большинства животных замедление роста происходит осенью и зимой, а ускорение — весной и летом.
Рост — это увеличение массы и размеров организма.
В отличие от растений большинство животных и человек растут до определённого возраста, затем их рост замедляется и приостанавливается. Скорость роста особенно велика в начальный период жизни животных, поскольку рост организма меняет его свойства и вызывает качественные изменения. Такие качественные изменения организма в период времени, прошедший от оплодотворения (образования зиготы) до естественной смерти, называют индивидуальным развитием.
Длительность различных стадий индивидуального развития у разных животных неодинакова. Так, большинство позвоночных животных почти всю свою жизнь проводят во взрослом состоянии. А вот у насекомых часто преобладает личиночная стадия. Так, например, личинка майского жука 3—4 года живёт в почве, а взрослые особи — всего 2—3 месяца. У бабочек жизнь взрослой особи бывает ещё короче: гусеница капустной белянки живёт 2 месяца, а бабочка — всего 5—6 дней.
Типы индивидуального развития.
Различают два основных типа индивидуального онтогенеза: прямой и непрямой, включающие три возможные его формы. Непрямое развитие протекает только в личиночной форме, а прямое — в неличиночной (яйцекладной) и внутриутробной.
При непрямом типе развития из зиготы развивается личинка, отличающаяся от взрослого организма как внешним, так и внутренним строением, а также по характеру питания, способу передвижения и ряду других особенностей. Во взрослую особь личинка превращается в результате метаморфоза. При прямом типе развития рождающийся организм в основном сходен со взрослым, а метаморфоз отсутствует.
У некоторых животных, например у земноводных, развитие особей которых чаще всего происходит в воде, наблюдается одно интересное явление. В процессе эволюции некоторые представители этого класса, например альпийский тритон, аксолотль, обрели способность размножаться на стадии личинки, то есть не превращаясь во взрослую особь. Такой способ размножения называется неотенией.
Неотения обычно наблюдается в тех районах, где в окружающей среде не хватает йода. Йод необходим для производства гормонов щитовидной железы, без которых превращение личинки земноводного во взрослую особь невозможно.
В то же время если личинки особей вышеупомянутых видов будут развиваться в богатой йодом среде, то никакой неотении не будет и через некоторое время они превратятся в полноценных взрослых особей.
ЗАПОМНИТЕ
• Размножение • Бесполое размножение • Оплодотворение Зигота • Рост • Половое размножение • Яйцеклетка • Сперматозоиды • Партеногенез • Индивидуальное развитие.
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ (стр.53)
- Что такое размножение?
- Каковы особенности бесполого размножения?
- В чём заключается биологическое значение полового размножения организмов?
- Как зависит рост и развитие организмов от условий среды обитания?
- Как вы можете объяснить, что многие животные размножаются бесполым способом наряду с половым?
- Почему у некоторых групп позвоночных животных встречается способность к размножению на личиночной стадии?
- У одних насекомых продолжительность жизни личинок гораздо больше продолжительности жизни взрослых особей, а у других наоборот. С чем может быть связано это различие?
ПОДУМАЙТЕ!
Отметьте, почему при половом размножении потомство оказывается разнообразным. Как взаимосвязаны рост и развитие?
Моя лаборатория. Исследуйте
ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ЯЙЦА И ЗАРОДЫША ПТИЦЫ
Цель работы: изучить строение яйца и зародыша птицы.
Материалы и оборудование: куриное яйцо: сырое и варёное, лупа, пинцет, нож (скальпель).
Ход работы:
- Возьмите два куриных яйца — сырое и сваренное вкрутую. Рассмотрите форму яйца.
- С варёного яйца снимите скорлупу и рассмотрите её с помощью лупы. Видны ли поры? Надломите пинцетом скорлупу и потяните её кусочек вниз. Рассмотрите подскорлуповую оболочку. Найдите на тупом конце яйца на внутренней стороне скорлупы воздушную камеру.
- Разрежьте варёное яйцо и обратите внимание на положение желтка. Зарисуйте куриное яйцо в разрезе.
- Разбейте скорлупу сырого яйца коротким ударом посередине. Вылейте содержимое яйца в блюдце так, чтобы желточная оболочка не порвалась. Рассмотрите белок и желток. Найдите на желтке беловатое округлое пятнышко — зародышевый диск. Найдите в белке плотные шнуры — халазы. Проколов поверхность желтка, убедитесь в наличии желточной оболочки — желток растекается.
- Запишите в тетради выводы о строении яйца птицы.
ЭТО ИНТЕРЕСНО
Очевидным следствием полового размножения животных является половой диморфизм — различия признаков мужских и женских особей раздельнополых видов. Половые различия морфологических, физиологических, поведенческих признаков в большей или меньшей степени встречаются у многих видов раздельнополых животных.
У насекомых и земноводных самцы по размерам меньше самок. У птиц и зверей самцы, как правило, имеют большие размеры тела. Обычно самцы более проворны, агрессивны и сильны по сравнению с самками. В период размножения у самцов многих видов животных на теле появляются или увеличиваются яркие броские пятна, наросты, рога, призванные показать силу, агрессивность, напугать соперника. Соперники распознают эти сигналы, оценивают друг друга и реагируют соответствующим образом.
Проявлением полового диморфизма являются рога у самцов многих оленей. Выраженный половой диморфизм можно наблюдать у львов (рис. 41). Грива у самца позволяет ему выглядеть крупнее самок.
ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
- Среди причудливых ритуалов брачного поведения животных одним из интереснейших является токование тетерева. В период размножения эти птицы собираются на специальных площадках — токах. Здесь самцы выполняют ритуальные брачные танцы. На одной такой площадке может быть до 50 — 60, иногда до 400 самцов. Интересно, что каждый прибывающий на ток тетерев занимает определённую территорию и начинает брачные демонстрации, защищая свои границы от вторжения других птиц. Если кто-то из самцов приближается слишком близко к границе соседа, может начаться драка (рис. 42).
- У тетеревов ярко выражен половой диморфизм: вес взрослого самца достигает в среднем 2,5 кг, взрослой самки — 1,2 кг. Начиная с первых тёплых дней самцы собираются на токах. На всём протяжении марта и апреля, а иногда и в мае каждый самец является каждое утро на свой ток и занимает там определённое место. Активность на току начинается с рассвета, примерно за час до восхода солнца, и продолжается три-четыре часа. В этот период большая часть времени тратится на репетицию поз. Одна из особенностей токов — их традиционное местоположение. Тетерева из года в год возвращаются фактически на одно и то же место. Следует отметить, что в период размножения похожие встречи происходят у насекомых, рыб и млекопитающих.
- Продолжительность жизни организмов зависит от уровня их организации. Одноклеточные организмы живут всего несколько дней, например, амёба — 1–2 дня. Многоклеточные — от нескольких дней до нескольких сотен лет. Например, мыши живут примерно 2–3 года, дождевой червь — до 10 лет, слон — до 80 лет, а слоновые черепахи — до 200 лет.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
- Чем бесполое размножение отличается от полового? Обоснуйте преимущества полового размножения. Составьте сравнительную таблицу «Способы размножения организмов». Отметьте в ней отличительные особенности и приведите примеры организмов.
- Прочитайте текст параграфа, составьте план ответа на вопрос: «Что лежит в основе роста организмов?»
- Сравните особенности роста и развития у разных животных. Данные представьте в виде таблицы.
- Используя дополнительные источники информации и ресурсы Интернета, подготовьте сообщение о необычных ритуалах брачного поведения животных, обитающих в вашем регионе.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ГЛАВЫ 2
Организм животных представляет собой целостную систему. Он состоит из клеток, которые объединяются в ткани, органы и системы органов. Покровные ткани обеспечивают защиту организма. Скелет и мускулатура выполняют опорную и двигательную функции.
Для того чтобы выжить, организмам необходимо питаться и дышать. Поэтому у животных есть пищеварительная и дыхательная системы. Транспортная система обеспечивает доставку к каждой клетке питательных веществ и кислорода, а также удаление из них отходов жизнедеятельности. В дальнейшем их выводит из организма выделительная система.
Целостность организма обеспечивается согласованной работой всех систем организма, а также механизмами регуляции этой работы — нервной и гуморальной. Реагировать на воздействие внешней среды животным помогает раздражимость. Животные реагируют на сезонные изменения в окружающей среде. С конца лета или в начале осени многие из них готовятся к зиме: откочёвывают в места, богатые пищей, совершают перелёты, усиленно питаются и накапливают жир, запасают корма. С наступлением зимы многие животные становятся малоподвижными и впадают в оцепенение, спячку, зимний сон.
Поведение — действия, совершаемые организмами при добывании пищи, размножении, дыхании и других процессах жизнедеятельности. Поведение свойственно всем животным. Оно способствует выживанию организмов и оставлению потомства.
Животные могут размножаться как половым, так и бесполым способом, а также развиваться и расти. Циклы развития многих видов животных могут быть весьма сложными. Среди животных наблюдаются как раздельнополые особи, так и гермафродиты — существа, у которых в равной степени развиты и мужские, и женские половые системы.
Проекты и исследования
- Гормоны — химические координаторы процессов жизнедеятельности животных.
- Уникальные способности домашней кошки.
- Особенности размножения сирийских хомячков.
- Акустическая сигнализация насекомых.
- Индивидуальное развитие животных.
Вы смотрели: Учебник по биологии для 8 класса Базовый уровень под ред. В. В. Пасечника (Линия жизни, 2023). Биология Пасечник Учебник §13. Ознакомительный фрагмент для покупки пособия. Цитаты из учебника использованы в учебных целях для семейного, заочного и дистанционного обучения.
<< § 12 Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ § 14 >>