Живой организм (далее ЖО) – это открытая, целостная, нормально развитая и функционирующая система, являющаяся носителем жизни. Цель живого организма – это передача самой жизни следующему поколению. А осуществить ее может лишь хорошо развитый организм. То есть в течение всего времени, с момента «первого дыхания жизни», ЖО должен нормально развиваться, иначе он будет убран с биологической арены естественным отбором. А это не так уж и легко. Забегая вперед, скажу, что, узнав, с какими трудностями и проблемами сталкивается организм еще до рождения, а потом и после, я поражаюсь, какую слаженную систему механизмов создала природа.
Так что же такое развитие? Это необратимые, направленные, количественные и качественные изменения ЖО на протяжении всей жизни. Жизни не одной особи, а цепи поколения. Как уже было сказано выше, только развитый ЖО может передать жизнь другому. Отсюда можно сделать вывод, что жизнь – это есть развитие. Выявляют также понятие онтогенеза, что значит индивидуальное развитие ЖО, а именно структурная единица развития. У каждой единицы есть структура и границы, так, где же они в онтогенезе?
Сейчас пошла такая тенденция в науке, как синонимирование терминов онтогенеза и эмбрионального развития (мало кто развивает тему постэмбрионального развития). Но, более точно эмбриогенез – это часть онтогенеза, безусловно, важная, но все же часть.
Никто уже не будет спорить, что онтогенез будет начинаться с эмбриогенеза. Не вижу смысла разъяснять все его стадии, ибо все знают их еще со школы: зигота, дробление, бластула, гаструла, нейрула, органогенез. Я лишь буду акцентировать внимание на некоторых интересных моментах.
В ходе эволюции стало ясно, что для размножения ЖО было выгодно использовать половое размножение, а для этого требовались гаметы. Вот наша начальная граница. Именно с их образования можно начать отсчет развития нового организма, которого, по сути, так такового пока еще нет (Недаром гаметогенез еще называют предзародышевым развитием). Но, если в результате гаметогенеза половые клетки окажутся с изъянами, это скажется и на будущем ее организма.
В итоге природа разделила обязанности между типами гамет: сперматозоид максимально быстро и эффективно оплодотворяет яйцеклетку, а та в свою очередь прокармливает зародыш. Но самое главное, они оба дают жизнь новому ЖО с неповторимой комбинацией генов, который начинает проходить путь собственного развития.
Одним из крупных барьеров на пути развития будущего зародыша служит активация его метаболизма. За это отвечают ионы кальция, если их концентрация не увеличится, ЖО не сможет получить импульса для дальнейшего развития.
Образовавшаяся в результате оплодотворения зигота начинает дробиться на более мелкие клетки, не меняя размеров всего комплекса. Скорее всего, это было сделано для того, чтобы можно было сконцентрироваться только на процессе деления, а уже потом наращивать массу. Когда зародыш накопил достаточно клеток - бластомеров, логично предположить, что нужно сформировать ткани, а затем и органы. Но для этого требуется их хоть какое-то разделение на группы, именуемые зародышевыми листками. На это направлены стадии бластулы и гаструлы.
Дальше, после образования зародышевых листков в ходе гаструляции и инвагинации, начинается самые сложные процессы эмбриогенеза – гисто- и органогенезы. А вот здесь мы вновь возвращаемся назад к гаметам, а именно к яйцеклетке. В результате перестройки стандартной клетки в половую, она приобрела запасающую функцию, накапливая в себе такие компоненты, как: белки, рибосомы, т-РНК и м-РНК, морфогенетические факторы. Последние как раз запустят процесс диффиринцировки клеток на ткани, который предшествует двум вышеуказанным.
По сути, вся сложная работа по формированию нового ЖО будет занимать небольшую долю от всего эмбрионального периода, в остальное время зародыш будет расти и подвергаться различным изменениям, повторяя весь путь его вида (онтогенез есть краткое повторение филогенеза).
Границей между эмбриональным и постэмбриональным периодом служит момент рождения или выход из яйцевых оболочек (вылупление). Дальнейшие внутренние механизмы ЖО будут направлены на развитие его как взрослого организма. Для этого в дорепродуктивном периоде организм будет набирать массу за счет интенсивного питания, будет развиваться его приспособленность к окружающей среде (в том числе большая часть процессов уйдет на формирование иммунной защиты), и получение опыта.
Все это, как я уже упоминала в самом начале, нужно для продолжения рода. Подготовленный ЖО даст здоровые гаметы, которые дадут начало новому организму. И чем здоровее будет ЖО, тем больше потомства он оставит, закрепляя себя и свой вид на биологической арене. Пока новый организм не пройдет период эмбриогенеза, старый организм, будет связан с ним, влияя на его развитие. Затем после рождения тот повторит путь родителя и даст жизнь другому, и так далее по спирали (Рис. 1).
Но, после рождения нового организма, развитие родителя не останавливается. Ведь мы вывели, что развитие – есть жизнь. Все механизмы внутри ЖО просто начинают затухать, идя на спад, постепенно приводя к смерти – итогу развития, итогу жизни. Вот она третья граница развития.
Ист:
· Гилберт С. Ф. Биология развития: В 3-х томах. – Мир, 1993.
· Дондуа А. К. Биология развития //В 2т. – 2004. – Т. 1.
· Биология индивидуального развития: Учебно-метод. Пособие к практическим занятиям для студентов 3 курса по спец. «Биология» / Л.В. Чепурнова – Молд. Гос. Ун-т Биолого-почвенный фак-т. Кафедра биологии человека и животных. - 2009.