Рост и развитие организмов

Одной из особенностей живых организмов является их способность к росту. Часто в литературе для описания процессов, которые считают ростом, используется выражение «рост и развитие». Процессы роста и развития происходят в одних и тех же структурах организма, поэтому они неразделимы. Тем не менее, имеют место попытки разграничить эти понятия и соподчинить один и другой процессы. Одна из схем такого соподчинения предлагает считать синонимами термины «онтогенез» и «развитие», составляющими которого являются: дифференцировка, рост и возрастные изменения.

Онтогенез (от греч. оn – род, падеж, ontos – существо и лат. genesis – происхождение) – это индивидуальное развитие организма от зиготы до естественной смерти. В ходе онтогенеза реализуется наследственная информация организма (генотип) в конкретных условиях среды в результате чего формируется фенотип – совокупность всех признаков и свойств данного индивидуального организма.

Возможна и следующая трактовка понятий роса и развития.

Рост – это необратимое увеличение размеров индивидуума (особи) и его отдельных органов, происходящее за счёт увеличения числа и массы клеток, а также неклеточных образований в результате преобладания процессов анаболизма над процессами катаболизма.

Развитие – это качественные и возрастные изменения в структуре и функциональной активности организма в процессе жизни. Возникновение качественных различий между клетками, тканями и органами называется дифференцировкой.

У животных в ходе онтогенеза рост тесно связан с качественными изменениями — дифференцировкой.

Рост и дифференцировка часто осу­ществляются асинхронно, но не исключают друг друга. Для описания роста. используют кривые роста. (изменение массы или длины тела в течение онтогенеза), величины абсолютного. и относительного прироста за определенный. отре­зок времени. Удельная скорость роста отдельных органов относительно роста особи характери­зуется либо изомерией, либо положительной или отрицательной аллометрией. Скорость роста, как правило, снижается с возрастом. Од­ни животные (напр., моллюски, рыбы, земноводные) растут в течение всей жиз­ни, у других рост прекращается к определенному возрасту (напр., у мн. насекомых, птиц). Процессу роста свойственны сезонная (свя­заны со сменой времён года и отражаются в годовых слоях скелетных структур) и суточная (прослеживается по частоте де­ления клеток и увеличению размеров це­лого организма) ритмичность; имеются и др., напр. 15-суточные ритмы морских мол­люсков, связанные с минимальными и максимальными приливами. Наследственность роста опреде­ляется совокупным действием многих генов. На рост существенно влияют обес­печенность пищей, температуpa, влажность (для наземных организмов), солёность (для водных организмов), плотность по­пуляции и др. факторы внешней. среды. В случае приостановки роста под влиянием неблагоприятных факторов внешней среды он может возобновиться в более высоком темпе после прекращения действия не­благоприятных факторов (компенсатор­ный рост). Регулируется рост главным образом дейст­вием гормонов, в частности у позвоноч­ных — гормонами гипофиза, вилочковой, щитовидной, половых желёз.

Рост человека, или длина тела — проекционное расстояние от верхушечной точки головы до плоскости стоп. Рост человека характеризует (в сочетании с др. признаками) физическое раз­витие, пропорции тела, иногда и этническую принадлежность. Он. зависит от соче­тания факторов среды и наследственных при­чин и обнаруживает возрастную, половую, групповую, внутригрупповую (индиви­дуальную) и эпохальную изменчивость. В ростовом периоде длина тела увеличивается неравномерно, наиболее интенсивно — в утробном периоде. К моменту рождения длина тела мальчиков достигает в сред­нем 51,5 см, девочек 51 см. В изменении годичных приростов наблюдаются три фазы: уменьшение их от рождения до периода полового созревания, увеличение или стабилиза­ция в период полового созревания и падение пос­ле него. Прирост в 1-й год жизни состав­ляет 24 см, ежегодное увеличение до 3 лет — 10 см, с 3 до 7 лет — 6—6,5 см, в период полового созревания — 5—7 см. С 10 до 14 лет девочки растут более интенсив­но и обгоняют мальчиков, но после 14 лет мальчики снова становятся выше. Процесс роста в среднем заканчивается у мужчин в 18—20 лет, у женщин в 16—18. Длина тела женщин на 8—11 см меньше, чем у мужчин. После окончания роста и примерно до 50 лет длина тела стабильна, затем постепенно уменьшается. Этнотерр. раз­личия в росте человека не всегда связаны с географическим положением и климатом. Напр., малый рост (ниже 160 см у мужчин) имеют эскимосы, буряты, вьетнамцы; большой (выше 170 см) — шотландцы, шведы, жи­тели Балканского полуострова. Ср. рост пигмеев-бамбути, живущих в странах бассейна р. Конго, 144 см, а африканцев племени тутти из соседней Руанды 176,5 см. Раз­мах индивидуальной изменчивости больше, чем групповой, и составляет 18—20 см от среднеарифметической. величины роста людей данной группы. Эпохальные изме­нения роста человека проявляются, в частности, в акселерации. Патологическими нарушения­ми роста, связанными с деятельностью желёз внутренней секреции, являются карликовость и гигантизм.

Рост растений— необратимое увеличение размеров и массы растений, связанное с новообразованием элементов их структуры. Рост растений складывается из роста кле­ток, тканей и органов. Основные этапы роста растений — деление клеток, их растяжение и дифференцировка — происходят в специальных. обра­зовательных тканях, меристемах, благода­ря деятельности которых растения способны расти в течение всей жизни. Типы роста различных органов определяются расположе­нием меристем. Стебли и корни ра­стут верхушками — апикальный рост. У листьев зона нарастания обычно на­ходится у их основания — базальный рост. Характер роста растений часто зависит от видовой специфики. У злаков, например, рост стеблей осуществляется у основания междоузлий — интеркалярный рост. Об­щий характер роста растений выражается в виде сигмовидной кривой, состоящей из 4 фаз: начальной, лаг-фазы, фазы интенсивного роста (логарифмическая фаза), фаз замедления роста и стационарного состояния. Это связано с процессами развития растений и особенностями различных стадий онтогенеза. Так, например, переход растения к репро­дуктивному развитию сопровождается обычно ослаблением активности мерис­тем. Важной особенностью роста растений являет­ся его ритмичность, т. е. чередование про­цессов интенсивного и замедленного роста. Существуют ритмы, следующие за измене­ниями во внешней среде, и ритмы, контроли­руемые внутренними факторами, закреплённые генетически в ходе эволюции. Процесс роста прерывается продолжительными периодами его торможения, наступление которых в северных широтах связано с укорочением длины дня в конце лета и наступлением зимы, а в южных — с засушливым сезоном. Для регуляции роста растений большое значение имеют корреляции — взаимовлияния органов. Рост растений регулиру­ется также фитогормонами, стимули­рующими (ауксины, гибереллины и цитокинины) или ингибирующими (этилен, абсцизовая к-та) его. Интенсивность ростовых процессов находится в пря­мой зависимости от снабжения меристем ассимилятами, а следовательно, и от условий освещённости, минерального питания, водного режима, длины дня, температуры. Процессы роста лежат в основе движе­ния растений — тропизмов и настий.

Рост микроорганизмов— координированная репликация клеточных, компонентов, приводящая к размноже­нию клеток и увеличению биомассы попу­ляции. Вследствие потребления питательных. веществ и выделения продуктов жизне­деятельности в процессе роста, клетки изменяются по составу и строению. Могут появляться покоящиеся формы (споры), происходит отмирание клеток. Микроор­ганизмы способны расти со скоростью гораздо большей, чем животные и расте­ния: удвоение биомассы может происходить за 5 минут (как некоторые светящиеся бактерии) и за 20 – 30 минут (Escherichia coli). Максимально возможная скорость роста микроорганизмов очень различна и зависит от вида микроорганизмов, состава среды и условий. Не растущие клетки, если они не перешли в покоящиеся формы, исчерпывают резервные вещества и погибают.

Типы роста организмов

Изометрический (от греч.isos – одинаковый и metron – мера), при котором данный орган растет с такой же средней скоростью, как и весь организм. Пример – рост рыб, насекомых с неполным превращением.

Аллометрический (от греч. аllos – иной). Данный орган растет с иной скоростью, чем остальное тело организма и его пропорции изменяются. Характерен для млекопитающих

Типы роста по продолжительности ростовых процессов

1. Ограниченный – у насекомых, птиц, млекопитающих, однолетних растений.

2. Неограниченный – у грибов, водорослей, беспозвоночных животных, рыб и рептилий.

3. Прерывистый – у ракообразных, насекомых с неполным превращением, личинок насекомых с полным превращением накопление сухого вещества разделяется рядом линек, хотя и идет неограниченно.

Параметры роста

В зависимости от биологической организации:

На уровне клетки – увеличение количества химических компонентов и создание новых клеточных структур;

На уровне организма – объем или масса, длина, площадь поверхности;

На уровне популяций – численность особей

В ходе онтогенеза многоклеточных организмов имеет место органогенез (от греч. organon — орган и ...генез), образование зачатков органов и их дифференцировка. Почти у всех многоклеточ­ных животных онтогенетический органогенез предшествует разделение тела зародыша на экто-, энто- и мезодерму. У позвоночных из материала эктодермы возникают зачатки ЦНС, органов чувств, покровов, из энтодер­мы — кишечная трубка, из к-рой позже вычленяются зачатки печени, поджелу­дочной железы, органов дыхания, из мезодермы — зачатки скелета, муску­латуры, кровеносной системы, половых органов и органов выделения.

У растений термином «органогенез.» обыч­но обозначают формирование и развитие основных органов (корня, стебля, листьев, цветков) в процессе онтогенеза из мери­стемы.

Дата добавления: 2015-07-26