§ 27. Постэмбриональное развитие

Определения и обозначения

Постэмбриональное развитие — изменения организма от рождения или выхода из яйца до смерти. Оно охватывает не только увеличение размеров, но и созревание, период зрелости и старение. Это понятие помогает описать весь путь организма после завершения развития зародыша.

Прямое развитие — развитие, при котором молодая особь в основном похожа на взрослую и отличается от неё прежде всего размерами и степенью зрелости. Она не проходит отдельную личиночную стадию. Такое определение позволяет отличить постепенное взросление от превращения личинки.

Непрямое развитие — развитие с личиночной стадией, в ходе которого организм заметно меняется и приобретает признаки взрослой особи. Личинка может отличаться от взрослого организма строением и образом жизни. Понятие нужно, чтобы обозначить развитие, включающее разные по облику стадии.

Метаморфоз — глубокое преобразование организма при переходе от личиночной стадии к взрослой. Меняются не только размеры: перестраиваются строение и функции организма. Термин помогает назвать именно переход между формами, а не любое увеличение или изменение особи.

Как это устроено

Постэмбриональный период начинается, когда заканчивается развитие зародыша. У одних животных зародыш развивается внутри материнского организма, поэтому началом следующего периода становится рождение; у других он развивается в яйце, и период начинается после выхода из него. Это различие связано с тем, где и как проходит эмбриональное развитие. С этого момента организм существует как самостоятельная молодая особь и продолжает меняться.

В ходе постэмбрионального развития организм растёт и проходит последовательные изменения. Рост связан с увеличением клеток или их числа, но сам по себе не объясняет, например, как формируются способности к размножению и меняются функции органов. Поэтому развитие шире роста: оно объединяет количественные изменения размера и качественные изменения состояния организма. Рост может сопровождать развитие, но не исчерпывает его.

При прямом развитии отдельной личиночной стадии нет, поэтому переход к взрослому состоянию идёт постепенно. Молодая особь уже имеет общий план строения взрослого организма, хотя её органы и системы могут быть ещё не полностью зрелыми. По мере роста и созревания она приобретает способность к размножению. Поэтому небольшие размеры или отсутствие зрелости сами по себе не означают, что перед нами личинка.

При непрямом развитии личинка отличается от взрослого организма, потому что приспособлена к своему этапу жизни. Она может обитать в другой среде и питаться иначе, чем взрослая особь; это позволяет стадиям использовать разные ресурсы. Чтобы стать взрослым организмом, личинка проходит метаморфоз — глубокую перестройку строения и функций. Так, у лягушки водный головастик превращается во взрослую форму, приспособленную к жизни и в воде, и на суше.

В постэмбриональном развитии выделяют периоды роста и созревания, зрелости и старения. Во время роста и созревания организм увеличивается и становится способным выполнять функции взрослой особи; в зрелости он может размножаться. Позже происходят возрастные изменения, связанные со старением. Продолжительность и особенности этапов неодинаковы, потому что зависят от вида и его жизненного цикла.

Сравнение прямого и непрямого постэмбрионального развития

Сначала проверьте, есть ли в жизненном цикле отдельная личиночная стадия, а затем сравните её с взрослой особью. Если такой стадии нет и молодая особь постепенно созревает, развитие прямое. Таблица помогает не принимать различие в размерах за метаморфоз.

Разбор задач

Задача 1. Молодая особь вышла из яйца и похожа на взрослую, но меньше и ещё не способна размножаться. Нужно определить тип её развития. Необходимо отличить незрелость от наличия личиночной стадии, поскольку сама по себе неспособность размножаться не указывает на метаморфоз.

1. Сравним облик молодой особи со взрослой: по условию они похожи.
2. Проверим наличие личинки: в условии нет сведений об отдельной стадии, отличающейся от взрослой формы.
3. Меньшие размеры и отсутствие способности размножаться объясняются ростом и незрелостью, а не превращением.

Ответ: развитие прямое. Молодая особь ещё должна вырасти и созреть, но её сходство со взрослой и отсутствие отдельной личиночной стадии соответствуют прямому развитию.

Задача 2. Дана последовательность развития лягушки: «икринка — головастик — взрослая лягушка». Нужно назвать тип развития и указать признак метаморфоза. Для ответа важно определить, является ли головастик личинкой, а не считать каждую стадию просто возрастом одной и той же формы.

1. Выделим стадии: между икринкой и взрослой лягушкой находится головастик.
2. Головастик заметно отличается от взрослой лягушки строением и образом жизни, поэтому это личиночная стадия.
3. Переход от головастика к взрослой форме сопровождается перестройкой: развиваются конечности, меняется дыхание, исчезает хвост.

Ответ: у лягушки непрямое развитие. Изменения при превращении головастика во взрослую лягушку являются метаморфозом.

Задача 3. Сравните развитие бабочки и человека: определите, у кого есть личиночная стадия и метаморфоз, а у кого молодая особь развивается без них. Здесь следует использовать признаки типов развития, а не сравнивать, сколько времени занимают отдельные этапы у разных видов.

1. У бабочки есть личинка — гусеница, которая отличается от взрослой бабочки и образом жизни, и строением.
2. Переход от личиночной формы к взрослой сопровождается преобразованием организма, значит, происходит метаморфоз.
3. У человека отдельной личиночной стадии нет: ребёнок постепенно растёт и созревает, оставаясь представителем того же общего плана строения.

Ответ: бабочка развивается непрямо, с личиночной стадией и метаморфозом; человек — прямо. Длительность взросления не определяет тип развития.

Типичные ошибки

Ошибка: считать постэмбриональным развитием только увеличение размеров. Её допускают, потому что рост заметен и легко наблюдается, тогда как созревание и старение происходят постепенно. Проверьте себя: если в описании есть изменения функций и состояния организма, речь идёт о развитии в целом, а не только о росте.

Ошибка: называть развитие прямым лишь потому, что молодая особь похожа на взрослую. Сходство важно, но главный критерий — отсутствие отдельной личиночной стадии. Чтобы проверить ответ, проследите весь жизненный цикл: если в нём есть личинка, развитие непрямое.

Ошибка: считать личинку просто маленькой взрослой особью. Такое впечатление может возникнуть из-за того, что обе стадии принадлежат одному виду, но личинка способна отличаться строением, питанием и условиями жизни. Сверьте признаки обеих форм: заметные различия и отдельная стадия указывают на личинку.

Ошибка: путать метаморфоз с любым ростом. Рост может идти постепенно без перестройки личиночной формы, тогда как метаморфоз связан с переходом от личинки к взрослому организму. Проверьте, есть ли личиночная стадия и глубокое преобразование: без такого перехода называть изменения метаморфозом нельзя.

Связь с другими темами

Чтобы определить начало постэмбрионального периода, нужно понимать, что такое эмбриональное развитие: это развитие организма до рождения или выхода из яйца. Знание места и условий развития зародыша помогает объяснить, почему у разных организмов начальный момент постэмбрионального периода наступает по-разному. Две темы описывают последовательные части индивидуального развития.

Постэмбриональное развитие связано с размножением и жизненными циклами, потому что показывает, как молодая особь становится зрелой и способной размножаться. Сравнение стадий помогает понять, как признаки организма соответствуют условиям его жизни. Эти знания пригодятся при изучении приспособлений животных и различий между их жизненными циклами.

Что запомнить

• Постэмбриональное развитие начинается после рождения или выхода из яйца.
• Развитие включает не только рост, но и качественные изменения организма.
• При прямом развитии личиночной стадии нет.
• При непрямом развитии есть личинка, заметно отличающаяся от взрослой особи.
• Метаморфоз — преобразование при переходе от личинки к взрослому организму.
• Периоды и темпы развития различаются у разных видов.