Простой жизненный цикл растений и животных

Все процессы в живых организмах происходят, повторяясь во времени. Жизненным циклом называют совокупность всех фаз, начиная с образования зиготы, дающей начало новому организму и кончая фазой зрелости, на которой этот организм способен дать начало новому поколению. Каждое живое существо сначала зарождается (из зиготы), затем растет, взрослеет и в определенную пору приступает к размножению, когда оно дает начало новому поколению, которое проходит те же этапы (фазы) развития. Это и есть цикличность (повторяемость этапов жизни). Цикл развития, как правило, замкнутый.

Понятие о жизненном цикле растений

В жизненном цикле растений происходит чередование бесполого и полового размножения и связанное с этим чередований поколений.

Гаплоидный (n) растительный организм, образующий гаметы, называется гаметофитом (n). Он представляет половое поколение. Гаметы формируются в половых органах путём митоза: сперматозоиды (n) – в антеридиях (n), яйцеклетки (n) – в архегониях (n) .

Гаметофиты бывают обоеполые (на нём развиваются антеридии и архегонии) и раздельнополые (антеридии и архегонии развиваются на разных растениях).

После слияния гамет (n) образуется зигота с диплоидным набором хромосом (2n), а из неё развивается путём митоза бесполое поколение – спорофит (2n). В специальных органах – спорангиях (2n) спорофита (2n) после мейоза образуются гаплоидные споры (n), при делении которых митозом развиваются новые гаметофиты (n).

Жизненный цикл зелёных водорослей

В жизненном цикле зелёных водорослей преобладает гаметофит (n), то есть клетки их слоевища гаплоидны (n). При наступлении неблагоприятных условий (похолодание, пересыхание водоёма) происходит половое размножение – образуются гаметы (n), которые попарно сливаются в зиготу (2n). Зигота (2n), покрытая оболочкой зимует, после чего при наступлении благоприятных условий делится мейозом с образованием гаплоидных спор (n), из которых развиваются новые особи (n).

Жизненный цикл мхов (кукушкин лён)

У мхов в цикле развития преобладает половое поколение (n). Листостебельные растения мхов – раздельнополые гаметофиты (n). На мужских растениях (n) формируются антеридии (n) со сперматозоидами (n), на женских (n) – архегонии (n) с яйцеклетками (n). С помощью воды (во время дождя) сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), происходит оплодотворение, возникает зигота (2n). Зигота находится на женском гаметофите (n), она делится митозом и развивается спорофит (2n) – коробочка на ножке. Таким образом, спорофит (2n) у мхов живёт за счёт женского гаметофита (n).

В коробочке спорофита (2n) путём мейоза образуются споры (n). Мхи – разноспоровые растения, различают микроспоры – мужские и макроспоры – женские. Из спор (n) путём митоза развиваются сначала предростки, а затем взрослые растения (n).

Жизненный цикл папоротников

У папоротников (также хвощей, плаунов) в жизненном цикле преобладает спорофит (2n). На нижней стороне листьев растения (2n) развиваются спорангии (2n), в которых путём мейоза образуются споры (n). Из споры (n), попавшей во влажную почву, прорастает заросток (n) – обоеполый гаметофит. На его нижней стороне развиваются антеридии (n) и архегонии (n), а в них путём митоза образуются сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). С капельками росы или дождевой воды сперматозоиды (n) попадают к яйцеклеткам (n), образуется зигота (2n), а из нее – зародыш нового растения (2n).

Жизненный цикл голосеменных растений (сосна)

Листостебельное растение голосеменных растений – спорофит (2n), на котором развиваются женские и мужские шишки (2n).

На чешуйках женских шишек расположены семязачатки – мегаспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются 4 мегаспоры (n), 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – эндосперм (n) с двумя архегониями (n). В архегониях образуются 2 яйцеклетки (n), одна погибает.

На чешуйках мужских шишек располагаются пыльцевые мешки – микроспорангии (2n), в которых путём мейоза образуются микроспоры (n), из них развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной) и двух воздушных камер.

Пыльцевые зёрна (n) (пыльца) ветром переносятся на женские шишки, где митозом из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n). Один спермий погибает, а второй участвует в оплодотворении, образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n).

В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (n).

Жизненный цикл покрытосеменных растений

Покрытосеменные растения являются спорофитами (2n). Органом их полового размножения является цветок.

В завязи пестиков цветка находятся семязачатки – мегаспорангии (2n), где происходит мейоз, и образуются 4 мегаспоры (n). 3 из них погибают, а из оставшейся – развивается женский гаметофит – зародышевый мешок из 8 клеток (n). Одна из них – яйцеклетка (n), а две сливаются в одну – крупную (центральную) клетку с диплоидным набором хромосом (2n).

В микроспорангиях (2n) пыльников тычинок путём мейоза образуются микроспоры (n), из которых развиваются мужские гаметофиты – пыльцевые зёрна (n), состоящие из двух гаплоидных клеток (вегетативной и генеративной).

После опыления из генеративной клетки (n) образуются 2 спермия (n), а из вегетативной (n) – пыльцевая трубка (n), врастающая внутрь семязачатка и доставляющая спермии (n) к яйцеклетке (n) и центральной клетке (2n) . Один спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n), из которой митозом формируется зародыш растения (2n). Второй спермий (n) сливается центральной клеткой (2n) с образованием триплоидного эндосперма (3n). Такое оплодотворение у покрытосеменных растений называется двойным.

В результате из семязачатка формируется семя, покрытое кожурой и содержащее внутри зародыш (2n) и эндосперм (3n).

1. Выучить конспект.

2. Решить биологические задачи (2 на выбор).

Задача 1. Какой набор хромосом характерен для клеток слоевища улотрикса и для его гамет? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Задача 2. Какой набор хромосом характерен для зиготы и для спор зелёных водорослей? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

Задача 3. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Задача 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и коробочки на ножке кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.

Задача 5. Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

Задача 6. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

Задача 7. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.

Задача 8. Какой хромосомный набор характерен для микроспоры, которая образуется в пыльнике, и клеток эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и как они образуются.

Жизненный цикл животных

У животных жизнь тоже проходит циклично. Зарождение живого организма начинается с зиготы – оплодотворенного яйца.

Развитие животных может быть прямым (без превращения) и непрямым (с превращением.

Непрямое (личиночное) развитие. Рассмотрим жизненный цикл бабочки-капустницы, который состоит из нескольких фаз и начинается с яйца – их часто можно встретить на капусте с нижней стороны листа. Через несколько дней из них выходят небольшие личинки-гусеницы, которые совсем не походят на взрослых бабочек. У них грызущий ротовой аппарат, они питаются листьями, быстро растут, линяют и затем превращаются в куколок – неподвижных, ничем не питающихся. В этой стадии они зимуют, а весной из куколок образуются взрослые насекомые – бабочки: самцы и самки. Происходит оплодотворение, и самка откладывает яйца на листья капусты. Развитие с полным превращением дает возможность насекомым лучше сохраниться в природе, так как их личинки питаются другой пищей, часто живут в другой среде, чем взрослые особи. Разное питание личинок и взрослых исключает конкуренцию между ними, дает этим животным шире использовать кормовые условия местообитания. Кроме того, насекомые с полным превращением могут переносить неблагоприятные условия среды на какой-либо одной из четырех фаз развития.

1 – яйца; 2 – гусеница на поврежденном капустном листе; 3 – куколка; 4 – бабочка (имаго).

Прямое (внутриутробное) развитие.

Жизненные циклы живых организмов связаны с циклическими явлениями природы, например сезонностью – сменой времен года. Даже если развитие зародыша идет внутриутробно (как это происходит у большинства млекопитающих). Млекопитающие – раздельнополые животные. Созревание половых клеток происходит, как правило, ранней весной, с пробуждением всех природных процессов. У животных наступает пора размножения, связанная с образованием половых клеток и гормонов, затем наступает период образования пар. Далее следуют внутреннее оплодотворение, строительство или выбор места для выкармливания потомства: гнезда, логова, любого укрытия, если потомство рождается незрячим и не способно следовать за родителями. У млекопитающих развит инстинкт заботы о потомстве. Самки выкармливают детенышей, согревают их теплом своего тела, защищают от врагов, учат находить пищу. Иногда самцы также принимают в этом участие. Потомство подрастает и через некоторое время само становится половозрелым.

1. Выучить конспект.

2. Ответить на вопрос.

В чем биологический смысл личиночной стадии?

Источник

Понятие о жизненном цикле

Все живые организмы имеют определенный период развития, который должен обеспечить непрерывность существования вида.

Определение 1

Жизненный цикл – это период между двумя одинаковыми фазами двух или большего количества поколений.

Длительность жизненного цикла у различных видов разная. Так, например, у бактерий и дрожжевых грибов период между делениями не превышает и получаса, сосна достигает стадии половой зрелости к $30$-ти годам, а у личинок одного из видов американских цикад развитие «растянулось» на целых$ 17$ лет.

На протяжении жизненных циклов наблюдается чередование ядерных фаз. У многоклеточных животных и высших растений жизненные циклы сопровождаются гаметной редукцией. Зиготная редукция присутствует в жизненных циклах некоторых зеленых водорослей, грибов, одноклеточных животных. Жизненные циклы бывают простыми и сложными.

Простые жизненные циклы

Определение 2

Простой жизненный цикл – это такой цикл, у которого все последовательные поколения не отличаются друг от друга и не сопровождается сменой поколений.

Такой вид цикла свойственен животным с прямым типом развития. Это, к примеру, пресноводная гидра, планария молочно-белая, дождевой червь, речной рак, рептилии, птицы и, конечно, млекопитающие.

Сложные жизненные циклы

Определение 3

Сложный жизненный цикл – это вид цикла, который сопровождается сложными превращениями организма или сменой поколений, которые существенно отличаются между собой.

Его можно проследить на протяжении жизни одной особи, если он происходит с метаморфозом, или на протяжении нескольких поколений, если они последовательно сменяют друг друга.

У бурых водорослей и у всех высших растений жизненные циклы сложные, поскольку они сопровождаются закономерным чередованием поколений. Это половое поколение (гаметофит) и неполовое (спорофит). Гаметофит имеет, как правило, гаплоидный набор хромосом, а спорофит – диплоидный. Только в жизненном цикле мохообразных преобладает половое поколение, а у плаунообразных, хвощей и папоротникообразных доминирует спорофит.

Гаметофит может быть двудомным и однодомным. У однодомного гаметофита на одной особи развиваются как женские, так и мужские половые органы (антеридии и архегонии). У двудомных гаметофитов (таких растений, как кукушкин лен, хвощ полевой) женские и мужские органы формируются на разных особях. Уникальное приспособление возникло у мохообразных. Там спорофит развивается на гаметофите и получает от него питательные вещества. У других высших споровых растений гаметофит является самостоятельным организмом. Но его размеры существенно меньше, чем размеры спорофита.

У семенных растений также существует смена поколений. Но половое поколение значительно редуцировано. Например, у покрытосеменных мужской гаметофит являет собой пыльцовое зерно, состоящее всего из трех клеток – одной вегетативной клетки и двух спермиев. Все они гаплоидные. А женский гаметофит представлен зародышевым мешком, состоящим из семи клеток – шести гаплоидных (яйцеклетка, две синергиды, три клетки-антипода) и диплоидной центральной клетки.

Чередование полового и неполового поколений наблюдается и у животных. Например, сцифоидные медузы имеют неполовое поколение – полипы. Полипы размножаются с помощью почкования, образуя новые полипы. С помощью поперечного деления полипы дают начало особям полового поколения – медузам. Медузы – раздельнополые особи. Они вырабатывают половые клетки и выпускают их в окружающую среду. После оплодотворения яйцеклетки образуется реснитчатая личинка. Она некоторое время свободно плавает, а затем оседает на дно и дает начало полипу.

У таких животных, как сосальщики или у некоторых членистоногих наблюдается чередование поколений, которые размножаются половым путем и партеногенетическим (дафнии).

У некоторых животных можно наблюдать чередование раздельнополого и гермафродитного поколений (круглый червь рабдитис, паразитирующий в легких амфибий).

Замечание 1

Смена поколений, которые размножаются разными способами, усиливает комбинативную изменчивость и способствует лучшей адаптации вида к меняющимся условиям среды.

Источник

В жизни животных наблюда­ется определенная цикличность, обусловленная как внутренними, так и внешними факторами.

Жизненный цикл, или цикл развития, пред­ставляет собой совокупность всех фаз развития, пройдя которые, на­чиная от зиготы, организм достигает зрелости и становится способным дать начало следующему поколению.

Длительность жизненного цикла определяется числом поколений (генераций), развивающихся в тече­ние года, или числом лет, на протяжении которых осуществляется один жизненный цикл.

Жизненный цикл может быть простым или сложным. Первый характеризуется прямым развитием, второй – метаморфозом, или чере­дованием поколений.

Прямое развитие наблюдается, например, у пау­ков: после оплодотворения самка откладывает яйца, из которых выходит вполне сформировавшиеся, но очень мелкие паучки (см. Размножение и развитие пауков). Дальше следует рост, сопровождаемый линьками, достижение половозрелости и размножение. Личиночных стадий нет, поэтому развитие и называется прямым.

Примером цикла развития с метаморфозом служит онтогенез таких насекомых, как бабочки или жуки. Самки после оплодотворения от­кладывают яйца, из которых выходят личинки, затем следует куколка, из которой через определенное время появляется взрослое насекомое.

В течение жизни особи разных видов животных могут размножать­ся один или несколько раз в году. Продолжительность их жизни также различна. В связи с этими признаками выделяют мультивольтинные, поливольтинные виды, дающие в году несколько поколений, однолет­ние виды, живущие ровно один год и размножающиеся либо одно­кратно (массовый нерест), либо в течение нескольких месяцев. Нако­нец, существуют и многолетние виды, размножающиеся один раз в год (морские звезды), либо один раз в жизни (головоногие моллюски).

Функциональный анализ жизненных циклов свидетельствует об их большом разнообразии. Так, у насекомых, например, можно выделить пять вариантов. Материал с сайта https://doklreferat.ru

• Личинки и взрослые используют сходные ресурсы пищи. На ли­чиночную фазу приходятся развитие и дифференцировка, а также накопление ресурсов. Подобное наблюдается у прямокрылых (кузнечик, саранча).
• Личинки и взрослые используют различные пищевые ресурсы. На личиночную фазу приходятся развитие и накопление ресур­сов. На куколочную – дифференцировка и развитие. На взрослую – накопление ресурсов, их поиск, спаривание и выбор мест для развития потомства. Таков жизненный цикл у падальных мух.
• Взрослая фаза живет короткое время и не может накапливать ре­сурсы. На личиночную фазу приходится развитие и накопление ресурсов, а на взрослую – спаривание и расселение. Примером может служить жизненный цикл бабочек.
• Взрослая фаза обеспечивает ресурсами свое потомство. Личинка накапливает ресурсы, а взрослые заняты расселением, поиском и накоплением ресурсов, спариванием, поиском мест для развития будущего потомства и откладкой яиц. Так происходит у дорож­ных ос.
• Функции разделены между кастами. Этот тип жизненного цикла характерен для медоносной пчелы. В семье пчел есть самцы, мат­ки, стерильные рабочие (самки, не способные к размножению) и личинки. Функции личинок – использование ресурсов и рост, функции стерильных рабочих – накопление ресурсов, функций матки – спаривание, откладка яиц, расселение и поиск ресурсов. Самцы осуществляют только одну функцию – спаривание.

У других животных имеются свои, характерные для них циклы раз­вития. Так, у книдарий, или кишечнополостных, цикл развития нередко сопровождается чередованием поколений. В частности, у представите­лей класса сцифомедуз цикл развития включает производящую яйца медузу, личинку-планулу, полип-сцифистому, отпочковывающую мо­лодую медузку-эфиру и, наконец, взрослую медузу (рис. 25). Очень сложные циклы развития имеют паразитические виды. Разные стадии связаны у них со сменой хозяев, например у споровиков или ленточных червей.

В циклах развития, если они сопровождаются метаморфозом, различные фазы выполняют присущие им функции, занимая разные экологические ниши. Сложные циклы развития с чередо­ванием поколений и сменой хозяев свойственны паразитам, не­зависимо от того, к каким классам они относятся.

На этой странице материал по темам:

• Как узнать жизненный цикл животных

• Биология жизненный цикл развития

• Жизненные циклы животных

• Життєвий цикл тварин презентація

• Цикл развития биология

Источник