Ріст і розвиток живих організмів.Матеріал для учнів 10 класу.

  

 Ріст і розвиток рослин

Пригадайте, як ростуть корінь і пагони. Які типи тканин є в рослин? Які типи рухів притаманні рослинам?

Як ростуть рослінш? На відміну від багатьох тварин, рослини ростуть усе життя. Погляньте на старе, майже сухе дерево. Навесні на ньому десь та з’являються молоді пагони, зелені листки і його ріст продовжується.

Ви вже знаєте, що ріст - це необоротне збільшення розмірів та маси як цілого організму, так і окремих його частин. Ріст рослин зумовлений поділом і ростом клітин. Вищі рослини ростуть за рахунок твірних тканин, клітини яких здатні ділитися. Це, наприклад, твірні тканини конуса наростання пагона або зон поділу та розтягування кореня; твірні тканини, розташовані в основі міжвузлів деяких рослин (пшениці, кукурудзи, рису).

Органи потовщуються за рахунок бічної твірної тканини - камбію. Завдяки росту відбуваються і певні рухи рослин (пригадайте, які є рухи рослин).

Які сезонні явища спостерігають у житті рослин? На більшості територій земної кулі постійно змінюються сезони року - весна, літо, осінь, зима. Тому ріст багаторічних рослин помірних та прохолодних широт характеризується періодичністю: узимку ріст рослин припиняється, а навесні поновлюється (мал. 160). Періодичне припинення росту в тропічних рослин зумовлене настанням посушливого сезону. Отже, за умов періодичного росту періоди інтенсивного росту чергуються з періодами спокою.

Спокій у рослин - це пристосування до переживання несприятливих умов (зимових холодів, літніх посух), коли процеси життєдіяльності майже припиняються. Сигналом до припинення ростових процесів у рослин холодного та помірного клімату є вкорочення тривалості світлової частини доби та зниження температури. Навесні збільшення тривалості дня для рослин є сигналом для розпускання листків, цвітіння і плодоношення.

Як рослини розвиваються? Розвиток рослин тісно пов’язаних^ з їхнім ростом. У квіткових рослин виділяють зародковий та післязародко-вий періоди розвитку. Зародковий період бере початок від запліднення яйцеклітини. Після проростання насінини настає післязародковий період. Він охоплює етапи проростка, молодості, зрілості та старіння (мал. 161).

Етап проростка триває від моменту проростання до формування перших зелених листків. У цей час проросток живиться за рахунок запасних поживних речовин насінини. Етап молодості - період життя від появи перших зелених листків до цвітіння. У цей час рослина посилено росте і формуються всі її вегетативні органи. Молода рослина, на відміну від проростка, живиться завдяки фотосинтезу.

Подальший розвиток одно-, дво- та багаторічних рослин відбувається по-різному. Однорічні рослини (наприклад, кріп, горох посівний, огірки) впродовж року повністю закінчують ріст, квітнуть, утворюють плоди та насіння і відмирають. Тривалість їхньої молодості незначна: уже через 30-40 днів після проростання вони утворюють квітки та незабаром плодоносять.

У дворічних рослин (наприклад, у капусти, моркви) протягом першого року життя розвиваються лише корені та пагони з листками. А на другий рік вони утворюють квітки, плоди та насіння, після цього відмирають.

Багаторічні трави часто можуть цвісти та плодоносити впродовж декількох років, однак усі їхні надземні частини зазвичай відмирають щорічно (як-от у конвалії, пирію, хрону). Дерева і чагарники (яблуня, дуб, ліщина) сягають своїх найбільших розмірів через десятки років. Перше цвітіння і плодоношення у них настає лише через кілька років (інколи - через рік після проростання). Плодоносять такі рослини впродовж багатьох років.

Етап зрілості триває від часу першого цвітіння до втрати здатності утворювати насіння та плоди. Із часом навіть рослини з великою тривалістю життя припиняють утворення генеративних органів. Мабуть, ви помічали, як старі плодові дерева поступово дедалі рідше цвітуть, перестають плодоносити. Нові пагони на них майже не утворюються, старі засихають і відпадають. У стовбурах старих дерев часто утворюються отвори - дупла, вони підгнивають і відмирають. Настає завершальний етап життєвого циклу рослин - старіння.

Розвиток тварин. Індивідуальний розвиток Розвиток — це процес формування організму, його окремих частин, органів і систем органів. Розвиток відбувається, як правило, одночасно з ростом. Ріст і розвиток — це основні властивості живих організмів. Еволюційний та індивідуальний розВиток У біології розрізняють еволюційний та індивідуальний розвиток. Еволюційний розвиток — це процеси послідовних історичних змін, які відбуваються з організмами протягом тривалого часу впродовж кількох поколінь. У результаті цього виникла різноманітність усіх живих організмів. Індивідуальний розвиток — це сукупність процесів розвитку організму від утворення зиготи до його смерті. Періоди індивідуального розвитку. зародковий етап Індивідуальний розвиток поділяють на два етапи — зародковий, або ембріональний, і післязародковий. Зародковий етап — це всі процеси росту й розвитку організму, що відбуваються до його вилуплення з яйця або народження (мал. 41.1). Після запліднення утворюється зигота. Це перша клітина майбутнього організму, яка містить у своєму ядрі спадковий матеріал материнської і батьківської особин. Розмір зиготи в різних організмів суттєво відрізняється. Так, у ссавців вона маленька, бо зародок не потребує великого запасу речовин. Він отримує все необхідне з організму матері. А у птахів зигота велика — це жовток яйця. У ньому містяться необхідні для розвитку зародка речовини (мал. 41.2). Потім відбувається поділ зиготи, у результаті якого утворюється певна кількість дуже схожих клітин. На ранніх етапах з кожної такої клітини може вирости цілісний повноцінний організм (це може відбуватися при поліембріонії або в результаті наукових дослідів). Потім починається процес диференціації, тобто набуття клітинами відмінних рис. Спочатку клітини формують два шари, як у кишковопорожнинних тварин, тобто ектодерму й ендодерму. Трохи пізніше в усіх багатоклітинних тварин, крім кишковопорожнинних, формується третій зародковий шар — мезодерма. Зародкові листки — окремі шари клітин, з яких згодом розвиваються всі системи органів. Далі відбувається формування органів і тканин з кожного із цих шарів. Так, нервова система утворюється з ектодерми, травна — з ендодерми, а кістки, м’язи, хрящі, кров — з мезодерми. Такі закономірності характерні для всіх багатоклітинних тварин. Подальший розвиток організму відбувається в такій самій послідовності, як і еволюційні зміни. Тобто ті органи, що в процесі еволюційного розвитку з’явилися раніше, в індивідуальному розвитку також розвиваються раніше. А ті, що виникли пізніше, відповідно й розвиваються пізніше. Періоди індивідуального розВитку. ПіслязародкоВий етап Після народження або вилуплення з яйця починається післяза-родковий розвиток. Він супроводжується активним ростом організму, тобто збільшенням маси й розмірів. Ріст до певного періоду (як правило, до статевої зрілості) називається обмеженим, або визначеним. Такий ріст характерний для комах, птахів, ссавців тощо (мал. 41.3). Існують організми, які ростуть протягом усього життя, як, наприклад, риби. Такий тип росту називають необмеженим, або невизначеним (мал. 41.4). У тварин, які мають зовнішній скелет, ріст відбувається тільки під час линяння (мал. 41.5). Тварина позбувається хітинового скелета й інтенсивно росте, але водночас вона стає вразливою, тому в цей період зазвичай ховається, не харчується. Потім її шкіра виділяє рідку речовину, що стає новим скелетом. Фазова мінливість Сарані та ще деяким комахам властива фазова мінливість. Її суть полягає в тому, що при великому скупченні личинок (стадна фаза) відбуваються зміни в їхній зовнішній будові та поведінці: особини відрізняються за пропорціями тіла, мають більш яскраві покриви, агресивну поведінку, потяг до міграції. Саме ця форма сарани прирівнюється за наслідками до стихійного лиха, адже раніше траплялися випадки, коли ці комахи винищували весь урожай, що призводило до голоду (мал. 41.6). Поодинокі особини (одиночна фаза) такими рисами не характеризуються. Відмінності між цими фазами настільки значні, що раніше таких комах відносили до різних видів. Запам'ятайте найВажлиВіше Розвиток — це одна з основних властивостей живих організмів. Виділяють еволюційний та індивідуальний розвиток. Індивідуальний розвиток відбувається від утворення зиготи й триває до смерті організму. У ньому виділяють зародковий і післязародковий періоди.