Розвиток тварин. Періоди та тривалість життя тварин.Матеріал для учнів 7 класу.

 

РОЗВИТОК ТВАРИН. ЗАГАЛЬНЕ ПОНЯТТЯ ПРО РЕГЕНЕРАЦІЮ У ТВАРИН. ПЕРІОДИ ТА ТРИВАЛІСТЬ ЖИТТЯ ТВАРИН
Біологічне значення розвитку: забезпечення неперервність поколінь (існування видів та життя); у багатоклітинних організмів з клітини завдяки диференціації клітин формуються тканини та органи.
Розвиток 
• при нестатевому розмноженні включає добудову тих органів, які не були отримані від материнського організму (бо при поділі або брунькуванні  дочірній організм  отримує значну частину органів від материнської особини). У тих тварин при нестатевому розмноженні  можна виділити період формування дочірньої особини до її відділення від материнського організму і після.
• при статевому розмноженні визначають два основні періоди — ембріональний і постембріональний. 
Періоди життя після народження. 
У безхребетних тварин з непрямим розвитком виділяють личинковий період і період статевої зрілості; у птахів - стадію пташеняти, яке ще не здатне літати, і стадію дорослого статевозрілого птаха; у ссавців розрізняють  новонародженість (як правило перші дні або тижні життя), молочний період (період годування молоком матері), дозрівання (триває до статевої зрілості), зрілість (розквіт функціональної діяльності тварин), старіння (функції організму поступово згасають).
Регенерація у тварин - відновлення втрачених або пошкоджених органів, а також відновлення цілого організму з його частини. 

Кишковопорожнинні	організм може бути відновлений з 1/200 його частини
Плоскі черви	у деяких плоских червів — з 1/100
Круглі черви
Кільчасті черви	якщо розрізати навпіл дощового черв'яка, то тільки його передня частина може відновити відсутню, тоді як задня частина загине
Молюски
Ракоподібні	у крабів і раків на місці втраченої клішні через деякий час відростає нова
Павукоподібні
Комахи	Коники у разі небезпеки можуть відкидати ногу, замість якої може відрости нова
риби
Земноводні	хвостаті амфібії — тритони — ще здатні відновлювати втрачені ноги
Плазуни	деякі ящірки у разі небезпеки відкидають хвіст, замість якого відростає новий
Птахи	відновлення покривів тіла — пір'я, ділянок шкіри, кісток скелета, які зростаються після переломів
Ссавці	відновлення покривів тіла — ділянок шкіри (при пораненнях або опіках), кігтів або нігтів, волосяного покриву, кісток скелета, які зростаються після переломів

1. Що таке індивідуальний розвиток організму? Які головні процеси він включає?
Індивідуальний розвиток організму (онтогенез) — це сукупність послідовних змін (у зовнішньому вигляді, будові й процесах життєдіяльності), яких зазнає живий організм від запліднення (при статевому розмноженні) або від моменту відділення від материнської особини (при нестатевому розмноженні) до кінця життя.
Він включає два взаємопов'язані біологічні процеси — ріст (збільшення розмірів та маси організму, а також окремих його тканин і органів, відбуваються переважно кількісні зміни в організмі)  і розвиток (ускладнення будови організму, формування нових тканин, органів і систем органів, тобто якісні зміни в організмі).
Ріст обмежений (спостерігають у тих випадках, коли особина, сягаючи певних розмірів, його припиняє, як правило, набувши здатності до розмноження: круглі черви, наземні членистоногі, комахи, птахи, ссавці) або необмежений (розміри і маса організмів збільшуються до їхньої смерті: стьожкові черви, кільчасті черви, водні членистоногі,  молюски, хрящові та кісткові риби, рептилії тощо).
2. Які процеси відбуваються в організмі тварини у період ембріонального розвитку?
Ембріональний розвиток починається із запліднення яйцеклітини, відбувається в яйці тварини, або організмі матері, завершується  вилупленням з яйця, або народженням тварини.
Ембріональний розвиток включає етапи.
• Послідовний поділ зиготи і формування одношарового багатоклітинного зародка, подібні між собою клітини одношарового зародка внаслідок диференціації  згодом дають початок різним клітинам різних зародкових листків.
• Формування двох шарів клітин - зародкових листків (зовнішній - ектодерма та внутрішній – ентодерма), саме на цьому етапі завершується ембріональний розвиток у кишковопорожнинних.
• У більшості багатоклітинних тварин після утворення ектодерми та ентодерми етап формування третього (середнього) зародкового листка – мезодерми, яка розташована між зовнішнім і внутрішнім зародковими листками.
• Формування різних тканини, а з тканин – органів. У хордових тварин з ектодерми виникають нервова система, епітелій шкіри, зовнішні зябра амфібій тощо; ентодерма бере участь у формуванні кишечнику, хорди, травних залоз (печінки, підшлункової залози), плавального міхура риб, легень тощо; з  мезодерми беруть початок зачатки скелета, посмугованої мускулатури, кровоносної системи, статевих залоз тощо.
Залежно від джерела поживних речовин і місця розвитку ембріона в тварин виділяють три способи відтворення потомства  живонародження (розвиток ембріона відбувається всередині материнського організму за рахунок її поживних речовин у кишковопорожнинних, червів, членистоногих, молюсків, деяких акул та плацентарних ссавців), яйценародження (розвиток ембріона відбувається поза материнським організмом за рахунок значного запасу поживних речовин яйця у кишковопорожнинних, членистоногих, птахів, плазунів та однопрохідних ссавців) та яйцеживонародження (ембріон розвивається всередині материнського організму за рахунок поживних речовин яйця, сформований організм звільняється від яйцевих оболонок ще в організмі матері у дафній, деяких ящірок, змій, акваріумних рибок (гулі, мечоносці).
3. Які процеси переважають у період постембріонального розвитку?
Постембріональний розвиток починається з моменту народження або виходу з яйцевих оболонок і продовжується до смерті організму. Переважають процеси росту, завершення формування деяких систем органів, статеве дозрівання,  старіння. 
4. Що таке перетворення?
Перетворення — це процес, в результаті якого в організмі формуються ознаки дорослої тварини.
Розрізняють два типи постембріонального розвитку: 
• прямий (без перетворення; з яйцевих оболонок або з тіла матері виходить організм невеликих розмірів, який здатен самостійно існувати й активно харчуватися; у ньому закладені всі основні органи, які властиві дорослій тварині; розвиток зводиться в основному до росту і статевого дозрівання у  гідри, війчастих та малощетинкових червів, дафнії, річкових раків, черевоногих і головоногих молюсків, акул, каракурта, змії, птаха, ведмедя. 
• непрямий (з перетворенням, з яйця, або з тіла матері, виходить личинка, яка відрізняється від дорослого організму будовою і способом життя; вона активно харчується і росте; розвиток личинки в дорослу особину пов'язаний з перетворенням у плоских, круглих, багатощетинкових червів, більшості молюсків, комах, ланцетників, кісткових риб, амфібій.
Непрямий розвиток з неповним перетворенням у комах (клопи, бабки, таргани, прямокрилі. воші) має три фази - яйця, личинки та дорослої комахи. Непрямий розвиток з повним перетворенням у комах (метелики, жуки, перетинчастокрилі, блохи тощо) має чотири фази - яйця, личинки, лялечки (відбуваються зміни будови) та дорослої комахи. 
Біологічні функції (спрямованих на забезпечення існування виду) личинки:  
• живильна (споживання твариною  найбільше поживних речовин);
• раціональне використання ресурсів (різні фази розвитку можуть бути розділені просторово і за способом та об'єктами живлення);
• розселення на значні відстані для поширення виду (активне чи пасивне за допомогою течій, вітру, інших організмів).
5. Чому у тварин із складнішою будовою зменшується здатність до регенерації?
Регенерація — це процес відновлення втрачених або пошкоджених органів, а також відновлення організму з його частини. Оскільки уже окремі клітини не виконують багато функцій, а формуються тканини та органи, тому у тварин зі складною будовою здатність до регенерації мають лише окремі органи і тканини.
6. Які основні чинники впливають на тривалість життя тварин?
На ріст і розвиток тварин впливають
• чинники довкілля (освітлення, температура, вологість повітря, склад води та інші), що змінюються протягом доби або протягом року, а вони зумовлюють сезонну линьку для росту, міграції тварин, сповільнення процесів життєдіяльності, впадання в сплячку, заціпеніння, розмноження в певний період тощо);
• внутрішні чинники – плодючість (чим більше потомства тварина дає, тим менше живе), розміри (зазвичай менші за розміром тварини мають меншу, а більші за розміром - більшу тривалість життя, оскільки обмінні процеси у більших тілах відбуваються повільніше), ритм і частота дихання та серцебиття (тварини, які мають високий ритм і частоту, живуть недовго), тип харчування (рослиноїдні живуть довше за хижаків), темпи розвитку організму (тварини, які швидко розвиваються і досягають статевої зрілості, як правило мають меншу тривалість життя, зумовлюється інтенсивністю обмінних процесів).
• умови життя (тривалість життя тварин у зоопарках, де вдосталь кормів, немає хижаків і є ветеринарний догляд, як правило, значно більша, ніж у природі).
Спеціальні методи визначення віку – кільця на мушлі в молюсків, річні зони росту на лусках риб та кістках деяких хребетних тварин, за ступенем стирання зубів, або змінами структури кісток у ссавців, по забарвленню оперення у деяких тварин.
Тривалість життя різних тварин.

Кишковопорожнинні	звичайна гідри живе біля чотирьох років
Плоскі черви
Круглі черви
Кільчасті черви	дощовий черв'як до 10 років, медична п'явка більше 20
Молюски	двостулкові молюски живуть 200-300 років
Ракоподібні
Павукоподібні
Комахи	плодова муха (дрозофіла) — в залежності від температури утримання від 50 до 230 діб, доросла стадія одноденки до трьох діб
риби	рибки-гамбузія живе в акваріумі до 3-х років, а звичайний сом — до 60
Земноводні	Вогняна саламандри живе до 17 років
Плазуни	нільський крокодил близько 70, галапагоська черепаха — до 180 років
Птахи	колібрі доживають до віку 8 років, сизі голуби до 35, лебеді до 70 років, а грифи майже до 120
Ссавці	Гризуни миші  до 4-х років, мавпи шимпанзе до 75 років, слони до 86 років, синій кит до 80—90 років

                                                         Тривалість життя тварин

Тривалість життя тварин дуже різна. Деякі комахи живуть усього декілька годин, а цілий ряд довгожителів може прожити не менше п'ятдесяти років.

   Основні дані:

Тривалість життя - середній і максимальний вік

   Безліч зафіксованих рекордів, що свідчать про довголіття тварин, які утримувалися в неволі, є винятком з правил, оскільки максимальний вік тварин, що живуть на волі, із певних причин завжди є значно нижчим за цей показник. Тривалість життя тварин, що вирощуються в неволі, збільшується, оскільки тут вони захищені від ворогів, різних захворювань, нещасних випадків, завжди ситі. Тваринам, що живуть в неволі, також не загрожують погані погодні умови, які призводять до загибелі їхніх родичів в природному середовищі.
   Тривалість життя тварин, що живуть на волі, менше, ніж вік, вказаний у таблиці. На волі гине велика кількість молодих особин, багато які з них вмирають, не досягнувши статевої зрілості. Статевозрілі особини живуть довше, смертність серед них значно нижча, ніж у молодих і недосвідчених тварин. Щорічно гине приблизно однакова кількість дорослих тварин одного й того ж самого виду. Так, наприклад, вільшанка-довгожитель прожила 12 років, інші ж представники цього виду живуть не так довго. Учені підрахували, що тільки одне пташеня вільшанки з десяти досягає статевої зрілості й приступає до гніздування. Щорічно гине приблизно 50-55% дорослих птахів.
   Підраховано, що тільки одна вільшанка з 1 024 доживає до десятирічного віку. Великі птахи живуть значно довше, ніж малі. Так, щороку гине лише 5% дорослих фламінго. Нкщо пташенята фламінго досягли статевозрілого віку, то в середньому вони проживуть ще приблизно 19 років.

  

ЧИ ТОБІ ВІДОМО, ЩО...

• Самець сейшельської черепахи прожив не менше 152 років. У 1766 році він був привезений на острів Маврикій. Тут ця черепаха загинула від руки мисливця.
• Найстаріший ссавець у світі (за винятком людини) - самець косатки, якого назвали „Старим Томом". Він з'являвся біля берегів Австралії з 1843 по 1930 рік. Старий Том дожив до 90 років.
• Королева мурашок живе до 18 років, тоді як її піддані живуть не більше 4 років.
• Кімнатна муха живе дуже недовго. Самка гине через 29 днів після виходу з лялечки, самець - через 17.
• Самка павука-птахоїда, виявлена в 1935 р. в Мексиці, прожила двадцять шість років.

---

   Тривалість життя тварин залежить від розмірів їхнього мозку й тіла, а також від частоти пульсу. Маленькі й дуже рухливі тварини живуть менше, ніж великі й повільні звіри. Наприклад, один день, прожитий білозубкою, дорівнює 50 дням життя слона. Цікаво, що найдовше живуть черепахи.

ЯК ДІЗНАТИСЯ ВІК ТВАРИНИ

   Дуже складно точно встановити вік тварин, що живуть у природних умовах. Проте тривалість життя можна встановити за кількістю річних кілець, що подібні до тих, які є на зрубі дерева. Такі кільця дослідники знаходять на лусці риб, на панцирах плазунів (наприклад, черепах) та на зубах кашалотів. Найдовше живуть вихованці зоопарків або домашні тварини. Вік таких тварин визначити досить легко. Щоб контролювати вік птахів, які живуть на волі, і спостерігати за їхнім життям (наприклад, фіксувати відстань, на яку вони здатні літати, і їхні місця зимівель), науковці окільцьовують пташенят. На кільці вигравійовані дата і місце появи на світ. Так само мітять деяких тварин та риб.

РОЗМІРИ ТІЛА ТА ТРИВАЛІСТЬ ЖИТТЯ

   Тривалість життя теплокровних тварин багато в чому залежить від розмірів тулуба. Частково це пов'язано з тим, що такі функції організму, як дихання та биття серця, у більших тварин повільніші, ніж у дрібних. Серце миші б'ється з частотою 600 ударів на хвилину, за все життя цього ссавця його серце стукає близько 800 мільйонів разів. Серце слона б'ється з частотою 30 ударів на хвилину, проте впродовж усього його життя воно стукає стільки ж разів, скільки і серце миші. Очевидним є те, ЩО чим більшою є тварина, тим довше вона живе. Розміри тіла безпосередньо пов'язані з тривалістю життя тварини. Але на те, як довго живе тварина, впливають також інші чинники. Відомі, наприклад, звірі, які мають однакові розміри, але різну тривалість життя. Садовий вовчок живе довше, ніж лісова миша. Це, напевно, пов'язано з тим, що в холодну пору року соня впадає у сплячку (уповільнюється дихання, пульс), а лісова миша є діяльною протягом усього року.

УМОВИ ЖИТТЯ

   На тривалість життя кожної окремої особини дуже великий вплив має „щаслива випадковість". Деяким тваринам начебто випадково вдається врятуватися від переслідування хижака або мисливця, від нещасного випадку або епідемії небезпечної хвороби, інші ж, навпаки, стають жертвами цих чинників. Ще один важливий чинник, що впливає на тривалість життя тварини, - це наявність достатньої кількості їжі. Науковці дослідили, що тривалість життя самців і самок, що належать до одного виду, в деяких випадках не однакова. Наприклад, у бджолиних сім'ях трутні живуть тільки 3 місяці, робочі особини - декілька років, а королева близько 7 років. Вік самців і самок павуків теж різний - наприклад, самка чорної вдови живе 9 місяців, а самець тільки 3, проте за цей час він встигає знайти самку і запліднити її. Тривалість життя тварин залежить від щільності їхньої популяції на певній території. Після того, як навесні в гніздах з'являються пташенята, кількість особин збільшується майже втричі, тому виживають тільки ті, які зможуть забезпечити достатньою кількістю їжі.

ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ

   Життя різних видів складається з декількох значимих етапів. Найбільш важливі з них -це момент зачаття, народження, статеве дозрівання, розмноження та смерть. У різних видів ключові періоди мають різну тривалість (за винятком хіба що смерті). Тварини різних видів стають статевозрілими, досягнувши певного віку.
   Наприклад, дельфін здатний розмножуватися з 5 років, поденка - відразу ж після того, як вийде з лялечки, тому що вона гине через декілька годин після появи на світ. Зрозуміло одне: тварини, незалежно від виду, повинні жити достатньо довго, щоб привести потомство і, якщо необхідно, виростити його, інакше цей вид просто перестане існувати. Організм ссавців влаштований дуже складно. Для того, щоб запустився механізм розмноження, тварина повинна досягти певного віку.
   Людина живе досить довго, незважаючи на те, що загальна маса її тіла невелика. У неї дуже великий головний мозок (порівняно з іншими органами тіла). Деякі вчені припускають, що тривалість життя безпосередньо пов'язана з розмірами мозку, а інші фактори особливого значення не мають.