Что такое онтогенез и филогенез в биологии определение
Что такое онтогенез и филогенез в биологии определение
Онтогенезом называется индивидуальное развитие организма, а филогенезом – историческое развитие группы организмов. Понятия онтогенеза и филогенеза неразрывно связаны между собой: с точки зрения эволюционной теории, историческое развитие живой природы представляет собой чреду онтогенезов.
Термины «онтогенез» и «филогенез» используются для описания развития, поэтому между этими различными понятиями существуют и признаки различия, и признаки сходства.
Сравнительная характеристика онтогенеза и филогенеза
Признаки различия
Исходная запрограммирован-ность процессов
Наличие уникальной неизменной генетической программы развития, сформированной вследствие мейоза и оплодотворения
Генофонд эволюционирующей группы непрерывно изменяется, ряд изменений генофонда связан с адаптациогенезом
Продолжительность и периодизация
Протекает в сжатые сроки (часы, месяцы, годы), существует начало и окончание
Протекает в исторически длительные сроки (многие тысячи и миллионы лет); принципиально не ограничен
Признаки сходства
Обратимость или необратимость
Необратим: невозможен возврат к предыдущим стадиям
Необратим: исчезнувший признак не может вновь появиться в прежнем виде
Специализация углубляется: по мере развития уменьшается вероятность смены траектории онтогенеза
Прогрессирующая специализация: группа, вступившая на путь специализации, в дальнейшем развитии будет идти по пути все более глубокой специализации
Наличие адаптивной радиации
Поливариантность онтогенеза обеспечивает возможность приспособления к различным условиям
Существует правило адаптивной радиации: группа, у которой появляется безусловно прогрессивный признак или совокупность таких признаков, дает начало множеству новых групп, формирующих множество новых экологических ниш и даже выходящих в иные среды обитания
Равномерность или неравномерность процессов
Скорость процессов роста и развития изменяется
Темпы эволюционных преобразований различны: типы эволюции: брадителлическая (медленные темпы), горотеллическая (средние темпы), итахителлическая (быстрые темпы)
Целостность и преемственность отдельных этапов
Признаки, появляющиеся на более поздних стадиях, базируются на признаках, проявляющихся на ранних стадиях
Существует правило интеграции биологических систем: новые, эволюционно молодые группы организмов вбирают в себя все эволюционные достижения предковых групп.
Существует цикличность старения и омоложения
Существует цикличность, отраженная в виде правила смены фаз: различные механизмы эволюции закономерно сменяют друг друга
Впервые взаимосвязь онтогенеза и филогенеза была выявлена в начале XIX века (К. Кильмейер, И. Меккель, К. Бэр). Ч. Дарвин сформулировал закон зародышевого сходства: на ранних стадиях эмбриогенеза зародыши разных видов сходны между собой. Ф. Мюллер (1986) сформулировал принцип рекапитуляции: признаки взрослых предков, так или иначе, повторяются в эмбриогенезе их потомков.
Э. Геккель (1866) сформулировал биогенетический закон: онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза. Геккель считал, что филогенез усложняется за счет удлинения онтогенеза путем добавления новых стадий: уже имеющиеся стадии развития не изменяются, а лишь сокращаются по длительности.
В ХХ веке вопросы эволюции онтогенеза разрабатывали: А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен, А. Сэджвик, Г. де Бер и другие.
Было введено понятие репетиции – повторения предковых признаков не для целых стадий онтогенеза, а лишь для отдельных органов. В настоящее время принята следующая формулировка биогенетического закона : в онтогенезе возможна частичная репетиция отдельных признаков и процессов, существовавших в онтогенезе предковых форм.
онтогенез и филогенез
Полезное
Смотреть что такое «онтогенез и филогенез» в других словарях:
Онтогенез и филогенез — в психоанализе – гипотеза о том, что формула «филогенез повторяет онтогенез» применима и к психологическому развитию человека. Как отмечает Jones (1930), «. когда психоаналитические методы применяются к данным, полученным от диких племён, а… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике
ОНТОГЕНЕЗ — развитие индивида – от зародыша до взрослого состояния. Считается, что онтогенез воспроизводит филогенез (общее развитие вида), так что развитие ребенка (человека) от зародыша, в частности во внугриутробный период развития, воспроизводит все… … Евразийская мудрость от А до Я. Толковый словарь
ОНТОГЕНЕЗ — развитие индивида от зародыша до взрослого состояния. Считается, что онтогенез воспроизводит филогенез (общее развитие вида), так что развитие ребенка (человека); от зародыша, в частности во внутриутробный период развития, воспроизводит все… … Философский словарь
ФИЛОГЕНЕЗ — [ Словарь иностранных слов русского языка
ФИЛОГЕНЕЗ — (от греч. род, племя, вид и происхождение), процесс формирования некоторой систематич. группы организмов (таксона). Термин введён в 1866 Э. Геккелем для обозначения процесса становления органич. мира в целом. В ходе позднейшей… … Философская энциклопедия
филогенез — (от греч. phyle род, племя, вид и genos происхождение) историческое формирование группы организмов. В психологии Ф. понимается как процесс возникновения и исторического развития (эволюции) психики и поведения животных; возникновения и эволюции… … Большая психологическая энциклопедия
ОНТОГЕНЕЗ — [ Словарь иностранных слов русского языка
ОНТОГЕНЕЗ — (греч.ον, род. падеж o сущее и рождение, происхождение), процесс развития индивидуального организма, в отличие от филогенеза как процесса формирования систематич. группы. Термин «О.» введён в 1866 Э. Геккелем, исходившим при этом из своей … Философская энциклопедия
онтогенез — [нэ], а; м. [от греч. on (ontos) сущее и genēs происхождение, возникновение] Биол. Совокупность преобразований, претерпеваемых животным или растительным организмом от момента его рождения до конца жизни. ◁ Онтогенетический, ая, ое. О ое… … Энциклопедический словарь
филогенез — [нэ], а; м. [от греч. phylon род, племя и genēs происхождение, возникновение] Биол. Процесс развития органического мира в целом или отдельных его форм с момента возникновения жизни. Ф. клетки. ◁ Филогенетический, ая, ое. Ф. анализ. * * *… … Энциклопедический словарь
Онтогенез и филогенез
Онтогенез-это индивидуальное развитие организма от оплодотворения до смерти, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. Онтогенез включает две группы процессов: морфогенез и воспроизведение (репродукцию): в результате морфогенеза формируется репродуктивно зрелая особь. Онтогенез характеризуется устойчивостью, стабилизированным потоком событий, который представляет собой процесс реализации генетической программы строения, развития и функционирования организма.
Основные атрибуты онтогенеза
Исходная запрограммированность процессов. Наличие уникальной неизменной генетической программы развития, сформированной вследствие мейоза и оплодотворения.
Необратимость онтогенеза. При реализации генетической программы невозможен возврат к предыдущим стадиям
Углубление специализации: по мере развития уменьшается вероятность смены траектории онтогенеза.
Адаптивный характер: поливариативность онтогенеза обеспечивает возможность приспособления к различным условиям
Неравномерность темпов: скорость процессов роста и развития изменяется.
Целостность и преемственность отдельных этапов. Признаки, появляющиеся на более поздних стадиях, базируются на признаках, проявляющихся на ранних стадиях
Наличие цикличности: существует цикличность старения и омоложения
Наличие критических периодов, связанных с выбором пути в узловых точках (точках бифуркации) или с преодолением энергетических порогов.
Эмбриогенез-внутриутробное развитие организма, является частью онтогенеза.
ПОНЯТИЕ ОНТОГЕНЕЗА И ФИЛОГЕНЕЗА, ИХ ВЗАИМОСВЯЗИ
Для выяснения роли адаптации в филогенезе и онтогенезе необходимо вспомнить эти понятия.
Термин филогенез ввел Э. Геккель в 1866 году. Филогенез изучает историю возникновения и развития вида (Phyle – племя, genesis – развитие). В более широком плане филогенез отражает историческое развитие живых организмов на Земле. Раздел биологии, изучающий филогенез, называется филогенетикой. Термин «филогенетический» часто используют как синоним термина «эволюционный». Но следует иметь в виду, что филогенетика не изучает механизмы эволюции, а лишь констатирует родственные связи между таксонами (от царств до видов).
Выражение «филогенетические преобразования» следует понимать как преобразования в ходе исторического развития группы организмов. В современной филогенетике используют данные не только палеонтологии ( по Геккелю), но и генетики, биохимии, молекулярной биологии, этологии, биогеографии и физиологии. Последнее в большей степени интересует нас.
Графическое изображение филогенеза – родословное (филогенетическое) древо. Основной движущей силой, определяющей адаптивный характер филогенетических преобразований организмов, является естественный отбор. Конкретные направления филогенеза ограничиваются исторически сложившимися особенностями генетической системы, морфогенеза и фенотипа каждой конкретной группы.
Индивидуальное развитие организма называется онтогенез. К. Э. Бэр в 1828 г. сформулировал закон индивидуального развития, в котором наряду с планами строения организма выделил отвечающие им схемы развития. Его интересовал вопрос, как строится организм? Онтогенез он рассматривал как процесс построения организма. В основные положения закона индивидуального развития К. Э. Бэра вошли:
1. Общее каждой более крупной животной группы образуется в зародыше раньше, чем специальное.
2. Из более общего в области отношения форм образуется менее общее и так далее, пока, наконец, не возникает самое специальное.
3. Зародыш каждой животной формы отнюдь не повторяет при развитии другие животные формы, а, напротив, скорее обосабливается от них.
4. В основе своей, значит, что зародыш высшей животной формы никогда не бывает подобен другой форме, а лишь ее зародышу.
В итоге К. Э. Бэр делает заключение о том, что история развития особи есть история растущей во всех отношениях индивидуальности. В ходе онтогенеза происходит преобразование её морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков.
Таким образом, онтогенез– это индивидуальное развитие opганизма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. Онтогенез включает две группы процессов: морфогенез и воспроизведение (репродукцию). В результате морфогенеза формируется репродуктивно зрелая особь. Онтогенез характеризуется устойчивостью – гомеорезом. Гомеорез – это стабилизированный поток событий, который представляет собой процесс реализации генетической программы строения, развития и функционирования организма.
Основные атрибуты онтогенеза:
– исходная запрограммированность процессов. Наличие уникальной неизменной генетической программы развития, сформированной вследствие мейоза и оплодотворения;
– необратимость онтогенеза. При реализации генетической программы невозможен возврат к предыдущим стадиям;
– углубление специализации: по мере развития уменьшается вероятность смены траектории онтогенеза;
– адаптивный характер: поливариантность онтогенеза обеспечивает возможность приспособления к различным условиям;
– неравномерность темпов: скорость процессов роста и развития изменяется;
– целостность и преемственность отдельных этапов. Признаки, появляющиеся на более поздних стадиях, базируются на признаках, проявляющихся на ранних стадиях;
– наличие цикличности: существует цикличность старения и омоложения;
– наличие критических периодов, связанных с выбором пути в узловых точках (точках бифуркации) или с преодолением энергетических порогов.
Основные типы онтогенеза:
1. Онтогенез организмов с бесполым размножением и/или при зиготном мейозе (прокариоты и некоторые эукариоты).
2. Онтогенез организмов с чередованием ядерных фаз при споровом мейозе (большинство растений и грибов).
4. Онтогенез с наличием личиночных и промежуточных стадий: от первично-личиночного анаморфоза до полного метаморфоза. При недостатке питательных веществ в яйце личиночные стадии позволяют завершить морфогенез, а также в ряде случаев обеспечивают расселение особей.
5. Онтогенез с выпадением отдельных стадий. Утрата личиночных стадий и/или стадий бесполого размножения. Утрата конечных стадий и размножение на ранних этапах онтогенеза: неотения.
Дата добавления: 2017-02-20 ; просмотров: 14919 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Онтогенез и филогенез
Урок 2. Подготовка к ЕГЭ по биологии
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Онтогенез и филогенез»
Процесс индивидуального развития особи от начала её существования и до конца жизни называют онтогенезом.
У бактерий и простейших онтогенез практически совпадает с клеточным циклом.
У многоклеточных видов, которые размножаются бесполым путём, онтогенез начинается с момента выделения группы клеток материнского организма, которые затем делятся митозом и формируют новую особь со всеми системами и органами.
У тех видов, которые размножаются половым путём, онтогенез начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы — первой клетки нового организма.
У животных выделяют три типа онтогенеза: личиночный, яйцекладный и внутриутробного развития.
Личиночный тип развития.
Он встречается, например, у насекомых, рыб, земноводных. Желтка в яйцеклетках этих организмов мало, и зигота быстро развивается в личинку, которая самостоятельно питается и растёт. Затем, по прошествии какого-то времени, происходит метаморфоз, — то есть превращение личинки во взрослую особь.
У некоторых видов наблюдается даже целая цепочка превращений из одной личинки в другую и только потом — во взрослую особь.
Например, у кузнечика личинка питается, растёт, несколько раз линяет. После окончательной линьки она становится взрослой половозрелой особью с крыльями и больше не растёт.
Яйцекладный тип онтогенеза
Он наблюдается у рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих, яйцеклетки которых богаты желтком. Зародыш таких видов развивается внутри яйца; личиночная стадия отсутствует.
Питание зародыша обеспечивает желток. Содержимое яйца окружено двумя подскорлупковыми оболочками, внутренней и наружной. Снаружи находится скорлупа. После откладки яйца на его тупом конце постепенно образуется воздушная камера.
Однако у большинства млекопитающих яйцо не образуется, а зародыш развивается внутри тела самки в половом органе — матке.
Внутриутробный тип онтогенеза
Он наблюдается у большинства млекопитающих, в том числе и у человека. При этом развивающийся зародыш задерживается в материнском организме, образуется временный орган — плацента, через который организм матери обеспечивает все потребности растущего эмбриона: дыхание, питание, выделение и др. Внутриутробное развитие оканчивается процессом деторождения.
Любой вид индивидуального развития у многоклеточных животных принято делить на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональный период начинается с оплодотворения и представляет собой процесс формирования сложного многоклеточного организма, в котором представлены все системы органов.
Заканчивается этот период выходом личинки из своих оболочек (при личиночном типе онтогенеза), выходом особи из яйца (при яйцекладном типе) или рождением особи (при внутриутробном типе).
Постэмбриональный период начинается с завершения эмбрионального. Он включает в себя половое созревание, взрослое состояние, старение, которое заканчивается смертью.
Этапы эмбрионального развития на примере ланцетника.
Вспомним, что ланцетник ― это примитивное морское животное из семейства ланцетниковых. Ланцетник рассматривается как промежуточное звено между позвоночными и беспозвоночными животными.
В результате оплодотворения гаплоидные ядра половых клеток сперматозоида и яйцеклетки сливаются. Так возникает одноклеточная стадия развития организма — зигота, которая содержит диплоидный набор хромосом.
Зигота является началом нового организма. Она делится митозом.
Митотические деления называются делениями дробления.
Дробление (бластуляция) ― это процесс образования многоклеточного зародыша.
Первое деление происходит в вертикальной плоскости, и клетка делится на две одинаковые клетки с диплоидным набором хромосом. Их называют бластомерами.
Бластомеры не расходятся, а делятся ещё раз, и образуется уже 4 клетки.
Третье деление происходит в горизонтальной плоскости, и из четырёх образуется 8 бластомеров.
Далее продольные и поперечные деления сменяют друг друга. Возникает все больше бластомеров, которые не успевают расти.
После нескольких делений, когда число бластомеров достигает 32, они образуют полый шарик со стенками в один ряд клеток. Этот шарик получил название бластулы.
Бластула имеет внутри полость (пустое пространство). Эту полость называют первичной полостью тела или бластоцелью.
У человека на шестой день после оплодотворения бластула выходит из яйцевода в полость матки, а затем внедряется в её стенку. Этот процесс называется имплантацией зародыша.
После этого на одном из полюсов бластулы её клетки начинают делится быстрее, чем на другом, и впячиваться внутрь бластоцели. Этот процесс получил название гаструляции.
Так формируется второй внутренний слой клеток ― зародышевый листок. Такой двуслойный шарик называется гаструлой.
Гаструла состоит из двух зародышевых листков. Верхние клетки составляют наружный зародышевый листок ― эктодерму.
А внутренние ― внутренний зародышевый листок ― энтодерму.
Полость, которая образовалась внутри гаструлы, является первичной кишкой.
А отверстие, ведущее в первичную кишку, — первичным ртом.
У позвоночных животных на месте первичного рта в процессе эмбриогенеза образуется анальное отверстие, а настоящий (вторичный рот) возникает на противоположном полюсе зародыша. Поэтому млекопитающих (как и всех хордовых животных) относят к вторичноротым.
Между энтодермой и эктодермой образуется третий (средний) зародышевый листок — мезодерма.
Следующая стадия развития зародыша называется нейрулой.
На этой стадии происходит формирование нервной трубки и хорды.
У большинства хордовых хорда присутствует только в период эмбрионального развития, в дальнейшем замещаясь позвоночником.
У низших хордовых она сохраняется всю жизнь, выполняя опорную функцию, например, как у ланцетника.
На будущей спинной стороне зародыша начинается впячивание эктодермы в форме желобка — закладывается нервная пластинка, которая в дальнейшем развивается в нервную трубку.
Процесс образования нервной пластинки и её замыкание в нервную трубку в процессе зародышевого развития хордовых называется — нейруляцией.
Нервная трубка погружается под эктодерму и образует зачаток спинного мозга. А из его переднего широкого конца развивается головной мозг.
Таким образом, уже на ранних стадиях эмбрионального периода онтогенеза из внешне одинаковых бластомеров развиваются различные по строению и функциям ткани, органы и системы. Этот процесс получил название дифференцировки клеток.
Дифференцировка происходит благодаря активации определённых групп генов в различных клетках зародыша, благодаря чему в клетках синтезируются белки, каждый из которых будет выполнять те или иные функции.
Следом за эмбриональным развитием сразу наступает постэмбриональное развитие.
У разных организмов этот период может происходить по-разному.
Постэмбриональное развитие начинается с выхода новой особи из яйцевых оболочек (при живорождении) из организма матери.
Постэмбриональное развитие подразделяется на три периода:
ювенИльный период, продолжается до окончания полового созревания;
пубертАтный (период половой зрелости) и период старения.
Развитее организма в ювенильный период.
У разных видов развитие организма в ювенильный период может протекать по двум разным путям.
У одних развитие может быть прямое. У других непрямое.
Прямое развитие происходит без превращений. В этом случае вновь появившийся на свет организм отличается от взрослой особи только размерами, пропорциями и недоразвитием некоторых органов.
Такое развитие наблюдается у рыб, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.
У большинства млекопитающих зародыш развивается внутри тела самки. Такой вариант развития называют внутриутробным.
Когда организм новой особи становится способным к самостоятельному дыханию и питанию, происходят роды — из половых путей самки выходит детёныш.
Непрямое постэмбриональное развитие иногда требует сложной перестройки при переходе к взрослой форме.
Различают два типа непрямого развития — с полным и неполным превращением.
Развитие с превращением характерно для ряда насекомых и земноводных.
Личинки насекомых с неполным превращением внешне сходны со взрослыми особями.
Таким образом, при неполном превращении насекомое проходит три стадии: яйцо, личинка и имаго ― взрослое насекомое.
У насекомых при развитии с полным превращением особь проходит несколько последовательных стадий, отличающихся друг от друга образом жизни и характером питания.
При развитии с превращением из яйца появляется личинка, совершенно не похожая на взрослый организм. Такое развитие называется непрямым или развитием с метаморфозом, т. е. постепенным превращением организма во взрослую особь.
Таким образом, у насекомых с полным развитием в онтогенезе присутствуют четыре стадии: яйцо, личинка, куколка и имаго.
Ювенильный период всегда сопровождается ростом организма. Процесс роста запрограммирован генетически, а также здесь немалую роль играют условия существования.
Пубертатный период — период половой зрелости, у большинства позвоночных животных занимает, большую часть жизни.
После пубертатного периода начинаются изменения, которые снижают возможность организма к приспособлениям к изменяющимся условиям окружающей среды.
Филогенез — это историческое развитие организмов. Филогенез рассматривает эволюцию в качестве процесса, в котором генетическая линия — организмы от предка к потомкам — разветвляется во времени, и её отдельные ветви могут приобретать те или иные изменения или исчезать в результате вымирания. Этот процесс принято изображать графически в виде филогенетического древа, показывающего возможные родственные связи между отдельными ветвями живого.