Рост и развитие животных

Определения и обозначения

Рост животных — увеличение размеров и массы организма за счёт увеличения числа и размеров клеток. Например, по мере роста животное становится крупнее и тяжелее. Это понятие помогает описать количественные изменения, но само по себе не объясняет, как меняется строение организма.

Развитие животных — изменения организма на протяжении жизни, включая его формирование, взросление и старение. Развитие охватывает не только увеличение размеров, но и изменения органов и их работы. Это понятие нужно, чтобы описывать весь путь животного от зародыша до стареющей особи.

Прямое развитие — развитие, при котором молодая особь в основном похожа на взрослую и отличается от неё размерами и незрелостью. Она не проходит отдельную личиночную стадию и не превращается резко. По этому признаку можно понять, что молодой организм постепенно растёт и взрослеет.

Непрямое развитие — развитие с превращением, при котором из яйца выходит личинка, отличающаяся от взрослого животного. Личинка может иметь другое строение и вести иной образ жизни. Это определение помогает отличить её от просто маленькой молодой особи.

Как это устроено

Рост и развитие идут вместе, потому что увеличивающемуся организму нужно не только стать крупнее, но и приспособить к новым размерам свои органы. Клетки делятся и увеличиваются, а органы постепенно изменяются и начинают выполнять функции эффективнее. Поэтому животное может одновременно расти и становиться более зрелым. Однако рост заметен прежде всего по размерам, а развитие включает разные изменения организма.

Жизнь животного делят на периоды, чтобы различать изменения до и после появления нового организма на свет. Зародыш развивается внутри яйца или организма матери: в это время формируются его тело и органы. После рождения или выхода из яйца начинается послезародышевый период, когда животное продолжает расти и изменяться. Такая граница удобна, потому что условия жизни и задачи организма до и после появления на свет различаются.

При прямом развитии молодая особь уже имеет основные признаки взрослого животного. Ей не требуется проходить стадию, устроенную совсем иначе, поэтому резкого превращения не происходит. Она увеличивается, а её организм постепенно созревает, в том числе достигая способности размножаться. Сходство строения позволяет узнать взрослую форму даже у небольшой особи.

При непрямом развитии из яйца появляется личинка — молодая стадия, которая отличается от взрослого животного. Личинка растёт, но одного увеличения размеров недостаточно: её тело должно измениться, чтобы стать похожим на тело взрослой особи. Поэтому происходит превращение, то есть перестройка строения и образа жизни. Такая последовательность даёт возможность различать личинку и взрослое животное как разные стадии жизненного цикла.

Непрямое развитие бывает с полным и неполным превращением. При полном превращении между личинкой и взрослым животным появляется куколка — стадия, во время которой происходят значительные изменения. При неполном превращении куколки нет: молодая особь постепенно меняется и становится всё более похожей на взрослую, часто линяя. Значит, наличие куколки — главный признак полного превращения.

Сравнение прямого и непрямого развития животных

Сначала сравните строение молодой особи и взрослого животного, а затем проверьте, есть ли личиночная стадия. Если молодая особь похожа на взрослую, развитие прямое; если она заметно отличается и затем превращается, развитие непрямое. Чтобы отличить полное превращение от неполного, выясните, появляется ли после личинки куколка.

Разбор задач

Задача 1. Молодой паук похож на взрослого, но меньше его и ещё не способен размножаться. Определите тип развития. Здесь важно не принять меньший размер за главное отличие: нужно выяснить, насколько сходно строение молодой особи и взрослого паука.

1. Сравним молодого паука со взрослым: по условию молодой паук на него похож.
2. Проверим, указана ли личиночная стадия или резкое превращение. Таких стадий в условии нет.
3. Меньший размер и неспособность размножаться говорят о том, что особь ещё не выросла и не созрела, но не меняют сходства её строения со взрослой.

Ответ: развитие паука прямое. Молодой паук постепенно растёт и взрослеет, не проходя личиночную стадию.

Задача 2. Из яйца бабочки вышла гусеница. Объясните, почему её развитие называют непрямым. Название стадии само по себе не является доказательством: нужно установить, отличается ли гусеница от взрослой бабочки и что происходит дальше.

1. Гусеница — личинка бабочки, то есть отдельная молодая стадия.
2. Она не похожа на взрослую бабочку: у неё другое строение и иной образ жизни.
3. Чтобы стать взрослой бабочкой, личинка должна пройти превращение, а не только увеличиться в размерах.

Ответ: развитие бабочки непрямое, потому что из яйца выходит личинка, заметно отличающаяся от взрослого животного, и затем происходит превращение.

Задача 3. У одного насекомого после личинки появляется куколка, а у другого молодая особь несколько раз линяет и постепенно становится похожей на взрослую. Сравните типы превращения. Для решения сопоставим последовательность стадий, а не только внешний вид насекомых.

1. В первом случае после личинки есть куколка. Это характерный признак полного превращения.
2. Во втором случае куколки нет, а молодая особь постепенно меняется и становится похожей на взрослую.
3. Следовательно, второй вариант соответствует неполному превращению: развитие идёт постепенно, через несколько линек.

Ответ: первое насекомое развивается с полным превращением, второе — с неполным. Решающий признак — наличие или отсутствие стадии куколки.

Типичные ошибки

Ошибка: считать рост и развитие одним и тем же. Так думают, потому что оба процесса происходят по мере взросления животного. Но рост описывает увеличение размеров и массы, а развитие включает также изменения строения и функций. Проверьте себя: если речь только о том, что организм стал крупнее, это рост; если перечисляются разные изменения, это развитие.

Ошибка: называть развитие прямым только потому, что молодая особь меньше взрослой. Размер не показывает, похожи ли животные по строению, поэтому одного этого признака недостаточно. Сравните основные особенности молодой и взрослой особей: сходство указывает на прямое развитие. Если молодая стадия устроена иначе и превращается во взрослую, развитие непрямое.

Ошибка: считать личинку маленькой взрослой особью. Это происходит, если обращать внимание лишь на то, что обе стадии относятся к одному животному. Личинка может отличаться строением и образом жизни, поэтому она не просто уменьшенная копия взрослого. Чтобы проверить себя, сравните признаки обеих стадий и выясните, требуется ли превращение.

Ошибка: полагать, что куколка есть при любом непрямом развитии. Куколку запоминают как стадию превращения насекомых, но она присутствует не во всех его вариантах. Она характерна для полного превращения, тогда как при неполном молодая особь постепенно меняется без куколки. Проверьте последовательность стадий: если после личинки названа куколка, превращение полное.

Связь с другими темами

Для понимания роста полезно знать, что животные состоят из клеток, а клетки могут расти и делиться. Тема развития продолжает изучение размножения: после появления нового организма прослеживают, как он меняется. Знание стадий помогает разбираться в жизненных циклах животных и понимать, как разные стадии приспособлены к среде обитания. Так сведения о клетках и размножении связываются с наблюдением за жизнью целого организма.

Что запомнить

• Рост — увеличение размеров и массы организма.
• Развитие — последовательные изменения организма в течение жизни.
• Развитие включает зародышевый и послезародышевый периоды.
• При прямом развитии молодая особь похожа на взрослую.
• При непрямом развитии есть личиночная стадия.
• Полное превращение включает стадию куколки.