22. Рост и развитие животных

Определения и обозначения

Рост животных — увеличение размеров и массы тела. Он связан с тем, что клетки увеличиваются и делятся, поэтому тело становится больше; рост можно заметить, сравнив животное в разные периоды жизни. Это количественное изменение: оно показывает, насколько организм увеличился.

Развитие животных — последовательные качественные изменения организма, которые приводят к усложнению его строения и функций. Меняться могут органы, способы движения, питания и поведения. Это понятие помогает описать не только увеличение тела, но и то, как животное становится устроено и действует иначе.

Онтогенез — индивидуальное развитие животного от момента его зарождения до конца жизни. В нём выделяют эмбриональный период, до рождения или вылупления, и постэмбриональный — после них. Такое деление помогает проследить весь жизненный путь организма.

Метаморфоз — превращение животного в ходе развития, при котором молодая стадия заметно отличается от взрослой. Например, гусеница не похожа на бабочку и затем проходит превращение. Понятие нужно, чтобы отличать непрямое развитие от постепенного роста детёныша, похожего на взрослое животное.

Как это устроено

Рост и развитие связаны, потому что организм меняется сразу в нескольких отношениях, но это не одно и то же. Увеличение массы и размеров — рост, а появление новых особенностей строения или поведения — развитие. Например, детёныш может стать крупнее, а вместе с тем научиться передвигаться и питаться как взрослое животное. Поэтому при описании изменений полезно отдельно замечать, что именно увеличилось, а что изменилось качественно.

Онтогенез начинается с образования зиготы — первой клетки нового организма. Она делится, и число клеток увеличивается; благодаря этому формируется тело и происходит рост. Затем клетки специализируются: одни становятся частью мышц, другие — кожи или органов. Такое разделение работы позволяет клеткам образовать ткани и органы, которые выполняют разные функции.

В эмбриональный период зародыш развивается внутри яйца или тела матери. Там он получает условия, необходимые для формирования, хотя способы получения питания у разных животных различаются. После рождения или вылупления начинается постэмбриональное развитие. Теперь животное живёт вне яйца или организма матери, растёт и продолжает приобретать особенности взрослой формы.

При прямом развитии молодое животное в основном похоже на взрослое, хотя меньше его и может быть не полностью самостоятельным. По мере роста оно постепенно меняется, но не проходит стадию личинки и резкое превращение. Так развиваются, например, котята, щенки и цыплята. Сходство молодого животного со взрослым помогает распознать этот тип развития.

При непрямом развитии из яйца выходит личинка, заметно не похожая на взрослое животное. Её строение и образ жизни могут отличаться: например, гусеница питается листьями, а взрослая бабочка — иначе. Метаморфоз помогает личинке перейти к взрослой форме, у которой другие особенности строения и жизни. Так развиваются бабочки, лягушки и многие другие животные.

Сравнение прямого и непрямого развития животных

Сначала определите, кто появляется после яйца или рождения: похожий детёныш или отличающаяся личинка. Затем проверьте, происходит ли резкое превращение. Сравнивайте не только размер, но и строение, образ жизни и сходство со взрослым животным.

Разбор задач

У детёныша животного увеличилась масса, но основные черты строения остались прежними. Нужно разделить изменения на рост и развитие. Сначала назовём, что изменилось количественно, а затем проверим, появились ли новые качественные особенности.

1. Масса тела стала больше — это увеличение организма, значит, речь идёт о росте.
2. Сравним строение животного до и после изменения. По условию основные черты остались прежними.
3. Если новых особенностей строения или функций не указано, нельзя приписывать их развитию.

Ответ: увеличение массы относится к росту. Изменения развития в условии не описаны; сам факт, что животное стало тяжелее, их не доказывает.

Из яйца бабочки вышла гусеница. Требуется определить тип развития и расположить стадии до взрослого животного. Вспомним, что гусеница резко отличается от бабочки, а значит, это личинка, а не похожий на взрослое животное детёныш.

1. Гусеница появляется из яйца и заметно отличается от взрослой бабочки.
2. Такое развитие называют непрямым: между яйцом и взрослым животным есть личиночная стадия.
3. Гусеница превращается в куколку, а из куколки развивается взрослая бабочка.

Ответ: развитие непрямое. Последовательность стадий: яйцо → гусеница → куколка → взрослая бабочка. Превращение личинки во взрослую форму — метаморфоз.

Сравним развитие цыплёнка и бабочки по молодой стадии, сходству со взрослым животным и наличию метаморфоза. Для этого важно учитывать не только разницу в размерах: цыплёнок меньше курицы, но в целом похож на неё. Гусеница же существенно отличается от бабочки.

1. Из яйца цыплёнка появляется птенец; из яйца бабочки — гусеница.
2. Птенец похож на взрослую птицу общим строением, хотя он меньше и ещё растёт.
3. Гусеница не похожа на бабочку и проходит стадии куколки и взрослого насекомого.
4. У цыплёнка развитие прямое, у бабочки — непрямое, с метаморфозом.

Ответ: цыплёнок развивается прямо, а бабочка — непрямо. Птенец похож на взрослую птицу, гусеница заметно отличается от бабочки; превращение происходит только во втором случае.

Типичные ошибки

Ошибка — считать рост и развитие одним и тем же. Их путают, потому что оба процесса происходят по мере жизни животного. Проверьте себя: рост описывает увеличение размеров и массы, а развитие — качественные изменения строения и функций.

Ошибка — называть развитие цыплёнка непрямым только потому, что он меньше взрослой птицы. Разницу в размерах принимают за важное отличие, забывая о сходстве строения. Спросите себя, похож ли птенец на взрослую птицу и проходит ли он метаморфоз: если похож и превращения нет, развитие прямое.

Ошибка — путать личинку с детёнышем при прямом развитии. Обе стадии молодые, но личинка заметно отличается от взрослого животного и часто живёт иначе. Проверьте, похожа ли молодая стадия на взрослую не только размером: заметное различие указывает на личинку и непрямое развитие.

Ошибка — считать метаморфоз просто увеличением размеров. Так думают, если замечают только, что животное стало крупнее. Для проверки сравните строение до и после превращения: при метаморфозе происходят существенные изменения, а не только рост тела.

Связь с другими темами

Чтобы понять рост, нужно знать, что живые организмы состоят из клеток, а клетки растут и делятся. Тема также опирается на знания о размножении животных: новый организм начинается с образования зиготы. Понятия роста и развития пригодятся при изучении жизненных циклов животных и превращений насекомых. Они помогают понять и развитие человека, которое тоже проходит последовательные периоды.

Что запомнить

• Рост — увеличение размеров и массы организма.
• Развитие — последовательность качественных изменений организма.
• Онтогенез охватывает индивидуальное развитие животного на протяжении жизни.
• В онтогенезе выделяют эмбриональный и постэмбриональный периоды.
• При прямом развитии молодое животное похоже на взрослое.
• При непрямом развитии появляется личинка, а превращение называется метаморфозом.