Онтогенез животных. История
изучения Онтогенез животных
начинается с работ древне-греческих
учёных Гиппократа и Аристотеля. Начиная
с конца 18 в. и в особенности в 19 и 20 вв.
основное внимание было направлено на
изучение зародышевого периода Онтогенез
В создании науки о зародышевом развитии
животных — эмбриологии — большую роль
сыграли исследования отечественных биологов
К. Ф. Вольфа, Х. И. Пандера., К. М. Бэра, И.
И. Мечникова, А. Онтогенез Ковалевского,
П. П. Иванова, А. Н. Северцова, Д. П. Филатова
и др., немецких зоологов Онтогенез Гертвига
и Р. Гертвига, Э. Геккеля, английского
эмбриолога Ф. Бальфура и др. Зародышевый
период обычно довольно четко отграничен
от послезародышевого выходом зародыша
из яйцевых и зародышевых оболочек, а у
живородящих форм — рождением (см. Живорождение).
Зародышевый период состоит из 3 этапов:
дробления яйца, обособления зародышевых
листков и формирования отдельных органов
— органогенеза. Все многоклеточные животные
на ранних стадиях развития обнаруживают
сходство; это нашло отражение в биогенетическом
законе. Начальный этап послезародышевого
развития (ювенильный) может протекать
у животных или по типу прямого развития,
или по типу метаморфоза — непрямого развития.
Прямое развитие проходит без личиночных
стадий, путём постепенного перехода вышедшего
из яйцевых оболочек животного во взрослую
форму; среди беспозвоночных оно наблюдается
у гребневиков, малощетинковых червей,
пиявок, некоторых насекомых, среди позвоночных
— у большинства рыб, пресмыкающихся,
птиц и млекопитающих. Рядом особенностей
обладает присущее плацентарным млекопитающим
и человеку внутриутробное развитие, при
котором формирование зародыша, а затем
плода происходит внутри материнского
организма. Для развития с метаморфозом
характерно наличие одной или нескольких
личиночных стадий; среди беспозвоночных
— у некоторых паразитических плоских
и круглых червей, моллюсков, большинства
членистоногих, среди позвоночных — у
некоторых рыб и у земноводных. Личинки
ведут свободный образ жизни, самостоятельно
питаются и обладают специальными приспособлениями,
т. н. личиночными, или провизорными, органами
(например, жабры личинок стрекоз, желточный
мешок мальков рыб; жабры, хвост, органы
прилипания головастиков), имеющими большое
значение на данном этапе Онтогенез, но
отсутствующими у взрослых форм. Между
прямым и непрямым развитием имеется ряд
переходов (например, развитие прямокрылых,
клопов, тараканов). Интенсивность развития
и роста организмов, помимо обусловленных
наследственностью причин, зависит от
питания, температуры, влажности, освещения
и многих др. факторов среды, формирование
видовых особенностей организма заканчивается
к наступлению половой зрелости, а развитие
индивидуальных признаков продолжается
до конца Онтогенез У некоторых групп
животных (например, у птиц) с наступлением
половой зрелости в основном прекращается
рост, у других (например, у рыб) рост происходит
в течение всей жизни. Длительность Онтогенез
колеблется у разных видов от нескольких
часов или дней (некоторые насекомые, например
тли) до 200 лет (например, черепахи); она
не связана с уровнем их организации и
систематическим положением; это — один
из видовых признаков, выработанных в
процессе исторического развития (см.
Продолжительность жизни). Изменения,
претерпеваемые организмом в пожилом
и старческом возрасте, изучает геронтология.
См. также Детерминация, Зародышевое развитие,
Индукторы, Индукция, Организатор.
Лит.: Иванов П. П., Общая и
сравнительная эмбриология, М. — Л., 1937;
Филатов Д. П., Сравнительно-морфологическое
направление в механике развития, его
объект, цели и пути, М. — Л.) 1939; Дарвин
Ч., Происхождение видов путем естественного
отбора, пер. с англ., Соч., т. 3, М. — Л., 1939;
Тимирязев К. А., Исторический метод в биологии,
Соч., т. 6, М., 1939; Мечников И. И., О дарвинизме.
Сб. ст., М. — Л., 1943; Захваткин А. А., Сравнительная
эмбриология низших беспозвоночных. (Источники
и пути формирования индивидуального
развития многоклеточных), М., 1949; Тахтаджян
А. Л., Вопросы эволюционной морфологии
растений, Л., 1954; Токин Б. П., Общая эмбриология,
[2 изд.], М., 1970; Бодемер Ч., Современная эмбриология,
пер. с англ., М., 1971.
Г. К. Хрущов, Н. Г. Хрущов.
Онтогенез растений. Зачаточные
представления об Онтогенез растений
имелись у античных учёных (Теофраст,
Плиний Старший). Начало научному
изучению Онтогенез положили
в 18 в. итальянский ботаник
П. Микели (1729), К. Линней (1751), И. В. Гёте
(1790) и др., а затем продолжили в 19 в. швейцарский
альголог Ж. Воше (1803), А. Дютроше (1834), французский
ботаник Г. Тюре (1853) и др., изучавшие циклы
развития водорослей и грибов; Н. И. Железнов
(1840), К. Негели (1842), М. Шлейден (1842—43), В.
Гофмейстер (1851), И. Н. Горожанкин (1880), В.
И. Беляев (1885) и С. Г. Навашин (1898) вскрыли
закономерности Онтогенез высших растений.
Во 2-й половине 19 в. многие ботаники изучали
зависимость протекания Онтогенез у разных
групп растений от среды обитания (А. Ф.
Баталин, М. С. Воронин, австрийский ботаник
Ю. Визнер и др.). Роль низкой температуры
для колошения озимых выявил И. Г. Гаснер
(1918), фотопериодизм открыли В. В. Гарнер
и Х. А. Аллард (1920). М. Х. Чайлахян предложил
(1937) гормональную теорию цветения. И. В.
Мичурин (1901—35), немецкий ботаник В. Пфеффер
(1904), австрийский — Г. Молиш (1929), советский
— Н. П. Кренке (1940) выявили внутренние
факторы Онтогенез Со 2-й половины 20 в.
ведётся углублённое изучение морфологических,
физиолого-биохимических и генетических
основ Онтогенез, изучаются проблемы его
эволюции.
В Онтогенез растений различают:
рост, т.е. новообразование структурных
элементов, приводящее к увеличению размеров
организма, его массы, развитие — процесс,
в ходе которого оплодотворённая яйцеклетка
или вегетативный зачаток в результате
деления и дифференцировки клеток приобретает
форму взрослого организма и создаёт характерные
для него типы специализированных клеток,
и старение — совокупность необратимых
структурных и физиолого-биохимических
изменений, проявляющихся в ослаблении
биосинтеза и самообновлении белков, а
также всех физиологических функций, что
в итоге приводит к смерти организма. В
Онтогенез тесно взаимодействуют разные
стороны единого процесса: морфологическая,
включающая морфогенез — формообразование
организма в целом, органогенез — формообразование
отдельных органов и гистогенез — формирование
тканей; физиолого-биохимическая — совокупность
физиологических и биохимических процессов,
протекающих в клетках, тканях, органах
и в целом растении в ходе его развития;
генетическая — процесс реализации наследств.
информации; экологическая — рост и развитие
организма в условиях внешней среды; эволюционная
— изменение всех сторон Онтогенез, происходящее
в длительной цепи поколений на разных
этапах филогенеза. Т. о., и Онтогенез растений
— продукт длительной эволюции, определяется
генотипом и выражается в последовательных
сериях физиолого-биохимических процессов,
обусловливающих создание морфологических
структур (органов) и являющихся предпосылкой
для новых таких же процессов. В зависимости
от условий среды и нормы реакции организма
генотип реализуется в серии фенотипов,
которые характеризуются соответствующими
этапами (фенофазами), отмечающими появление
новых структур.
Основная особенность
Онтогенез высших растений и
значительного числа видов водорослей
— чередование поколений, бесполого
(спорофит) и полового (гаметофит). Отправной
точкой для образования спорофита
служит зигота, а для гаметофита — прорастающая
спора. Развитие спорофита и гаметофита
— совокупность процессов (у низших растений
различных, у высших — составляющих упорядоченную
цепь), заканчивающихся образованием тех
или иных органов. У папоротникообразных,
например, спорофит представлен зародышем,
кормусом, спорангием и спорой, а гаметофит
— заростком, архегонием и антеридием,
яйцеклеткой и сперматозоидом. У покрытосеменных
гаметофит сильно упрощён. На всех этапах
Онтогенез организм — целостная тесно
взаимодействующая со средой система.
Это определяется взаимодействием его
частей как в процессе обмена веществ,
так и вследствие действия фитогормонов.
Переход от одного этапа Онтогенез к следующему
определяется совместным действием внутренних
и внешних факторов. Длительность Онтогенез
варьирует у растений от 20—30 мин. (бактерии)
до нескольких тысяч лет (секвойя, можжевельник,
баобаб).
Знание Онтогенез растений
способствует их рациональному
хозяйственному использованию, разработке
приёмов повышения урожаев.
Лит.: Чайлахян М. Х., Основные
закономерности онтогенеза высших растений,
М., 1958; Сабинин Д. А., Физиология развития
растений, М., 1963; Скрипчинский В. В., Очерк
истории физиологии развития растений,
в сборнике: Проблемы физиологии растений,
М., 1969; Гупало П. И., Скрипчинский В. В., Физиология
индивидуального развития растений, М.,
1971; Чайлахян М. Х., Аксёнова Н. П., Кефели
В. И., О терминологии онтогенеза растений,
М., 1973.
В. В. Скрипчинский.
Филогенез
ФИЛОГЕНЕЗ (от греч. phylon - род,
племя и ...генез), филогения, историческое
развитие мира живых организмов как в
целом, так и отдельны таксономических
групп: царств, типов (отделов), классов,
отрядов (порядков), семейств, родов, видов.
Термин филогенез введён Э. Геккелем (1866).
Раздел биологии, изучающий
филогенез и его закономерности,
называется филогенетикой. Исследование
филогенеза и реконструкция его
необходимы для развития общей теории
эволюции и построения естественной
системы организмов; выводы филогенетики
важны также для исторической
геологии и стратиграфии. Геккель
предложил использовать для исследования
филогенеза метод тройного параллелизма
- сопоставление данных палеонтологии,
сравнительной анатомии и эмбриологии.
Ныне в филогенетике всё шире используются
данные генетики, биохимии, молекулярной
биологии, этологии, биогеографии, физиологии,
паразитологии. Филогенез большинства
групп имеет характер адаптивной
радиации. Графическое изображение
филогенеза - родословное (или филогенетическое)
древо. Основная движущая сила, определяющая
адаптивный характер филогенетических
преобразований организмов, - естественный
отбор. Конкретные направления филогенеза
ограничиваются исторически сложившимися
особенностями генетической системы,
морфогенеза и фенотипа каждой конкретной
группы. Любые филогенетические преобразования
происходят посредством перестройки
онтогенезов особей; при этом приспособительную
ценность могут иметь изменения
любой стадии индивидуального развития.
Таким образом, филогенез представляет
собой преемственный ряд онтогенезов
последовательных поколений.
Филогенез различных групп
организмов изучен неравномерно, что
определяется разной степенью сохранности
ископаемых остатков, древностью данной
группы и т. д. Наиболее известен филогенез
позвоночных (особенно высших групп), из
беспозвоночных - филогенез моллюсков,
иглокожих, членистоногих, плеченогих.
Плохо изучен филогенез прокариот и низших
растений. Дискуссионной остаётся проблема
происхождения различных типов организмов
и взаимоотношений между ними.