§ 65. Внутриутробное развитие организма. Развитие после рождения

Определения и обозначения

Эмбриональное развитие — развитие организма от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Оно включает дробление, образование зародышевых листков и формирование органов. Эти этапы показывают, как из одной клетки возникает организм со сложным строением.

Плацента — временный орган, который связывает организм зародыша с организмом матери. Через неё плод получает кислород и питательные вещества, а продукты обмена переходят к матери для удаления. Плацента нужна для обмена, но кровеносные системы матери и плода обычно не соединяются напрямую.

Постэмбриональное развитие — развитие после рождения или выхода из яйцевых оболочек. Оно включает рост, изменения строения и функций организма и продолжается до конца жизни. Поэтому рождение означает переход к следующему этапу, а не завершение развития.

Половое созревание — период, когда организм достигает способности к размножению. В это время формируются вторичные половые признаки — особенности, отличающие мужчин и женщин, но не являющиеся непосредственно половыми органами. Они появляются благодаря изменениям организма в подростковом возрасте.

Как это устроено

Развитие нового организма начинается с оплодотворения: мужская и женская половые клетки сливаются, образуя зиготу. В ней объединяется наследственный материал родителей, поэтому она становится первой клеткой нового организма. Затем зигота многократно делится. Число клеток растёт, а общий размер зародыша вначале почти не меняется: клетки становятся всё мельче, поскольку зародыш ещё не увеличивается в объёме.

После дробления клетки зародыша начинают различаться по строению и функциям, и возникают зародышевые листки — слои клеток, из которых развиваются разные части тела. Это разделение необходимо, чтобы ткани и органы могли формироваться из клеток, получивших разные задачи. Далее начинается органогенез — образование органов. Значит, этапы идут последовательно: зигота, дробление, зародышевые листки, формирование тканей и органов.

У человека зародыш развивается в матке, где получает условия для роста. Плацента образует поверхность обмена между организмом матери и плодом, а пуповина соединяет её с плодом. Кислород и питательные вещества проходят от матери к плоду, а продукты обмена — в обратном направлении. При этом кровь обычно не смешивается: вещества переходят через ткани плаценты, разделяющие кровеносные системы.

Роды завершают внутриутробное развитие, потому что ребёнок покидает организм матери и начинает жить вне матки. Но после рождения продолжаются рост и изменения организма: человек проходит детство, подростковый возраст, зрелость, а затем старение. В подростковом возрасте наступает половое созревание, связанное с появлением вторичных половых признаков и достижением способности к размножению. Развитие не обрывается и в зрелости: возрастные изменения идут до конца жизни.

Постэмбриональное развитие бывает прямым и непрямым. При прямом молодая особь похожа на взрослую, хотя меньше её и может быть ещё неспособна к размножению. При непрямом из яйца выходит личинка, заметно отличающаяся от взрослой; позднее она проходит превращение. Личиночная стадия позволяет организму менять строение по мере роста, поэтому развитие включает не только увеличение размеров, но и перестройку.

Этапы индивидуального развития человека

Читайте таблицу сверху вниз: этапы расположены в порядке их наступления. Сопоставляйте время каждого этапа с процессами и результатом, чтобы увидеть, как меняется организм. Границы возрастных периодов могут различаться у разных людей.

Разбор задач

Задача 1. Расположите события эмбрионального развития в правильной последовательности: образование зиготы, формирование органов, дробление, образование зародышевых листков. Чтобы ответить, нужно выяснить, что происходит сразу после оплодотворения, а какие процессы требуют, чтобы клеток уже стало много. Так мы не перепутаем начало развития с более поздним этапом формирования тела.

1. Сначала образуется зигота при слиянии половых клеток: именно она начинает развитие нового организма.
2. Затем зигота дробится, то есть многократно делится, создавая множество клеток.
3. После этого возникают зародышевые листки, из которых будут развиваться разные ткани.
4. Позже из клеток формируются ткани и органы, поэтому органогенез завершает предложенную последовательность.

Ответ: образование зиготы → дробление → образование зародышевых листков → формирование органов. Проверка проста: органы не могут сформироваться раньше, чем появятся клетки и их зародышевые слои.

Задача 2. Объясните, почему плод получает кислород и питательные вещества от матери, но кровь матери и плода обычно не смешивается. Здесь важно разделить два понятия: обмен веществ и прямое соединение кровеносных систем. Плацента позволяет веществам переходить между организмами, сохраняя между ними тканевую границу.

1. Плод связан с плацентой пуповиной, поэтому она участвует в доставке к нему необходимых веществ.
2. Кислород и питательные вещества переходят от материнской крови через ткани плаценты к крови плода.
3. Продукты обмена проходят в обратном направлении и затем удаляются организмом матери.
4. Сосуды матери и плода разделены тканями плаценты, поэтому обмен возможен без их обычного прямого смешивания.

Ответ: плацента служит местом обмена, а пуповина связывает её с плодом. Вещества проходят через плацентарную границу, но кровь матери и плода обычно не соединяется напрямую.

Задача 3. У одного животного молодая особь похожа на взрослую, у другого из яйца выходит личинка, заметно отличающаяся от взрослой. Определите тип развития в каждом случае и объясните различие. Решение зависит не от того, где родилась особь, а от того, есть ли отдельная личиночная стадия.

1. Если молодая особь в целом похожа на взрослую, это прямое развитие; отличаться она может размером и степенью зрелости.
2. Если из яйца выходит личинка, не похожая на взрослую, развитие непрямое.
3. При непрямом развитии личинка затем изменяется и превращается во взрослую особь.
4. Сравните описания с главным признаком: при прямом развитии личиночной стадии нет, при непрямом она есть.

Ответ: первый случай — прямое развитие, второй — непрямое. Наличие отличающейся от взрослой личинки указывает на непрямое развитие и последующее превращение.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что развитие заканчивается рождением. Так думают, потому что рождение заметно завершает внутриутробный этап, но после него организм ещё растёт, созревает и стареет. Проверь себя: если речь идёт о детстве, зрелости или старении, это уже постэмбриональное развитие. Оно продолжается до конца жизни.

Эмбриональное развитие иногда путают с постэмбриональным, поскольку оба понятия описывают изменения организма. Различие определяется временем: первое идёт до рождения или выхода из яйцевых оболочек, второе — после. Чтобы проверить ответ, найди границу между ними — рождение или выход из оболочек. Не смешивай этапы, даже если описываемый процесс похож, например рост.

Неверно утверждать, что кровь матери и плода свободно смешивается. Такое представление возникает из-за того, что плацента обеспечивает поступление веществ от матери к плоду. Но обмен идёт через ткани плаценты, а кровеносные системы обычно не соединяются напрямую. Проверь себя: если в объяснении сказано о прямом смешивании крови, замени это описанием обмена через плаценту.

При непрямом развитии молодая особь не становится сразу похожей на взрослую: сначала появляется отличающаяся от него личинка. Ошибка возникает, если ориентироваться только на рост и не учитывать превращение. Проверь себя: есть ли в описании личиночная стадия? Если да, развитие непрямое; если молодая особь похожа на взрослую и личинки нет, оно прямое.

Связь с другими темами

Чтобы понять развитие организма, нужно знать строение клетки, деление клеток и роль половых клеток в размножении: без этого трудно объяснить появление зиготы и дробление. Тема связана с размножением человека и наследственностью, поскольку при оплодотворении объединяется наследственный материал родителей. На развитие плода влияют условия жизни и здоровье матери, поэтому биологические знания важны и для понимания охраны здоровья. Сравнение этапов развития пригодится при изучении жизненных циклов животных и их возрастных особенностей.

Что запомнить

• Эмбриональное развитие начинается с образования зиготы.
• Дробление — последовательные деления зиготы без первоначального увеличения размеров зародыша.
• Из зародышевых листков формируются ткани и органы.
• Плацента обеспечивает обмен веществ между организмами матери и плода.
• Роды завершают внутриутробное развитие.
• Постэмбриональное развитие продолжается после рождения до конца жизни.
• Развитие бывает прямым и непрямым; при непрямом есть личиночная стадия.