Свет в жизни организмов. Фотопериодизм.

Свет — основной источник энергии на Земле. Он в форме солнечной радиации обеспечивает все жизненные процессы на Земле.

В спектре солнечного излучения различают лучи:

• ультрафиолетовые — обладают высокой химической активностью и в небольших дозах полезны

• видимые — обеспечивают синтез органических веществ растениями

• инфракрасные — являются источником тепловой энергии

Чрезвычайную роль играет продолжительность воздействия света (фотопериод) — этот мощный стимул активности организмов, получивший название фотопериодизма (от гр. «фотос» — свет + гр. «периодос» — обход, круговращение) — реакция организма на смену дня и ночи, проявляющаяся в колебаниях интенсивности физиологических процессов.

Как проявление приспособительных реакций на смену дня и ночи у животных и человека наблюдаются суточная ритмичность интенсивности обмена веществ, частоты дыхания, сердечных сокращений, уровня кровяного давления, температуры тела (биоритмика).

Исследование биоритмов имеет большое значение для разработки мер по облегчению адаптации (приспособления) человека к новым условиям.

На закономерностях фотопериодизма, связанных не только со сменой дня и ночи и их продолжительностью, но и сезонными изменениями, основано круглогодичное выращивание овощных и декоративных культур в теплицах и оранжереях с использованием дополнительного освещения.

№20

Онтогенез. Эмбриональное и постэмбриональное развитие организма. Прямое и непрямое развитие.

Индивидуальное развитие организма, или онтогенез, - это совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента его зарождения до смерти. В онтогенезе происходит реализация наследственной информации, полученной организмом от родителей.

В онтогенезе выделяют два основных периода - эмбриональный и постэмбриональный. В эмбриональном у животных формируется эмбрион, у которого закладываются основные системы органов. В постэмбриональном периоде завершаются формообразовательные процессы, происходит половое созревание, размножение, старение и смерть.

Эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом из яйцевых или зародышевых оболочек молодой особи. Он состоит из трех стадий: дробления, гаструляции и органогенеза.

Начальный этап развития оплодотворенного яйца носит название дробления. Через несколько минут или несколько часов (у разных видов по-разному) после внедрения сперматозоида в яйцеклетку образовавшаяся зигота начинает делиться митозом на клетки, называемые бластомерами.

Следующий этап эмбрионального развития - образование двухслойного зародыша - гаструляция. После того как бластула ланцетника полностью сформировалась, дальнейшее дробление клеток особенно интенсивно происходит на одном из полюсов. Вследствие этого они как бы втягиваются (впячиваются) внутрь. В результате образуется двухслойный зародыш.

После гаструляции начинается следующий этап в развитии зародыша - дифференцировка зародышевых листков и закладка органов (органогенез). Вначале происходит формирование осевых органов - нервной системы, хорды и пищеварительной трубки. Стадия, на которой осуществляется закладка осевых органов, называется неирулой.

После рождения или выхода из яйцевых оболочек наступает постэмбриональный, или послезародышевый, период онтогенеза, который может происходить двумя различными путями. Различают прямое и непрямое развитие. При прямом развитии рождающийся организм имеет все органы, свойственные взрослому животному. Прямое (неличиночное) развитие характерно для рыб, пресмыкающихся и птиц, а также беспозвоночных, яйца которых богаты желтком, т.е. питательным материалом, достаточным для завершения онтогенеза. Прямое развитие осуществляется у высших млекопитающих (внутриутробный тип развития) и происходит не за счет питательных веществ яйцеклетки, а благодаря поступлению их из материнского организма. В связи с этим из тканей матери и зародыша образуются сложные провизорные органы, в первую очередь плацента.

Многим видам животных присуще непрямое развитие (развитие с превращением - метаморфозом). В этом случае эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, которая значительно отличается по внешнему и внутреннему строению от взрослого организма, а затем куколки. Куколка, как правило, неподвижна, она не питается. Из нее развивается полностью сформировавшееся взрослое насекомое. В этом случае говорят о полном превращении (бабочки, мухи, комары, стрекозы). У насекомых с неполным превращением происходит постепенное изменение личинки, сходной со взрослым организмом, сопровождающееся линьками и увеличением размеров; стадия куколки отсутствует.