§ 38. Постэмбриональное развитие животных

Определения и обозначения

Постэмбриональное развитие — период индивидуального развития животного от рождения или выхода из яйца до смерти. Оно следует за эмбриональным развитием, которое происходит до рождения или выхода из яйца. Это понятие помогает рассматривать не только появление животного, но и весь дальнейший путь его жизни.

Прямое развитие — развитие, при котором молодая особь в основном сходна со взрослой, но отличается от неё размерами и зрелостью органов. Например, детёныш млекопитающего уже имеет основные признаки своего вида. Термин нужен, чтобы отличать постепенное взросление от развития через личиночную стадию.

Непрямое развитие — развитие, при котором из яйца выходит личинка, отличающаяся от взрослой особи строением или образом жизни. Личинка может выглядеть иначе и занимать другую среду обитания. Это определение позволяет понять, почему между рождением и взрослой стадией иногда есть отдельный этап.

Метаморфоз — закономерное превращение личинки во взрослое животное в ходе непрямого развития. Во время такого превращения изменяются признаки и функции организма. Термин помогает описать переход между стадиями, а не просто увеличение размеров животного.

Как это устроено

Постэмбриональный период начинается, когда завершается развитие зародыша и животное рождается или выходит из яйца. С этого момента организм продолжает меняться, потому что ему предстоит самостоятельно жить и взаимодействовать с окружающей средой. Эти изменения не заканчиваются сразу после появления на свет: они идут вплоть до смерти. Поэтому постэмбриональный период является частью онтогенеза, а не отдельным от него процессом.

В постэмбриональной жизни обычно выделяют рост и формирование организма, достижение половой зрелости с последующим размножением, а также старение. Сначала увеличиваются размеры тела и совершенствуется работа органов; позднее организм становится способен оставлять потомство. Со временем жизненные функции могут ослабевать, и наступает старение. Скорость и продолжительность этих периодов различаются: они зависят от вида животного и его условий жизни.

При прямом развитии основные черты взрослого животного уже заметны у молодой особи. Ей не нужно превращаться в организм другого типа, поэтому главные изменения связаны с ростом и созреванием органов. По мере развития молодая особь становится крупнее и приобретает способность к размножению. Так устроен, например, путь цыплёнка: он похож на взрослую птицу, хотя ещё не достиг её размеров и зрелости.

При непрямом развитии из яйца выходит личинка, которая отличается от взрослой особи. Различия возникают потому, что личинка и взрослое животное могут использовать разные ресурсы или жить в разных условиях; это также помогает уменьшить конкуренцию между ними. Например, личинка насекомого может питаться иначе, чем взрослое насекомое. Позднее личиночная стадия сменяется взрослой, и происходит метаморфоз.

Метаморфоз бывает полным и неполным. При полном метаморфозе личинка сначала превращается в куколку, а из куколки развивается взрослое животное; так происходит у бабочки. Куколка — промежуточная стадия, а не взрослая особь. При неполном метаморфозе куколки нет: молодая особь постепенно приобретает признаки взрослой, как у кузнечика.

Сравнение прямого и непрямого постэмбрионального развития

Сначала сравните молодую особь с взрослой и выясните, есть ли отдельная личиночная стадия. Затем проверьте, происходит ли метаморфоз: отсутствие куколки ещё не означает прямое развитие. Таблица помогает сопоставить признаки, но для определения типа развития важно учитывать их вместе.

Разбор задач

Задача 1. У цыплёнка после выхода из яйца постепенно увеличиваются размеры тела и созревают органы. Определите тип постэмбрионального развития и обоснуйте ответ.

1. Сравним молодую особь со взрослой: цыплёнок уже имеет основные признаки птицы и не является личинкой, существенно отличающейся от взрослой.
2. Указанные изменения — увеличение размеров тела и созревание органов — характерны для роста и формирования организма.
3. Данных о превращении цыплёнка в особую личиночную стадию нет, следовательно, метаморфоза не происходит.

Ответ: развитие прямое, потому что цыплёнок в основном похож на взрослую птицу, а его дальнейшие изменения связаны с ростом и созреванием.

Задача 2. У бабочки из яйца выходит гусеница, затем образуется куколка, из которой появляется взрослое насекомое. Определите тип развития и назовите его основные стадии.

1. Гусеница — личинка, заметно отличающаяся от взрослой бабочки, поэтому развитие непрямое.
2. В условии названа стадия куколки; её наличие указывает на полный метаморфоз.
3. Расположим стадии по порядку: сначала яйцо, затем личинка-гусеница, куколка и, наконец, взрослая бабочка.

Ответ: у бабочки непрямое развитие с полным метаморфозом; последовательность стадий — яйцо → личинка → куколка → взрослое насекомое.

Задача 3. У кузнечика молодая особь похожа на взрослую, но меньше её и не имеет развитых крыльев; стадии куколки нет. Сравните его развитие с развитием бабочки.

1. Молодая особь кузнечика похожа на взрослого кузнечика, но это ещё не доказывает прямое развитие: проверим, есть ли личиночная стадия.
2. У кузнечика молодая особь постепенно приобретает признаки взрослой, а куколки в цикле нет; это неполный метаморфоз.
3. У бабочки личинка сильно отличается от взрослой, а между ними есть куколка; значит, у неё полный метаморфоз.

Ответ: оба животных развиваются непрямо, но у кузнечика метаморфоз неполный, а у бабочки — полный. Отсутствие куколки у кузнечика не делает его развитие прямым.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что постэмбриональное развитие заканчивается с достижением половой зрелости. Так думают, потому что зрелость воспринимают как завершение развития, хотя после неё животное продолжает жить, размножаться и стареть. Проверьте себя: если определение охватывает путь от рождения до смерти, репродуктивный период и старение тоже входят в него.

Ошибка — называть прямым любое развитие без стадии куколки. Куколка есть только при полном метаморфозе, поэтому её отсутствие не позволяет определить тип развития. Проверяйте, выходит ли из яйца личинка и насколько она отличается от взрослой особи: это главный признак непрямого развития.

Ошибка — путать личинку с молодой особью при прямом развитии. Обе могут быть меньше взрослого животного, поэтому легко сосредоточиться только на размерах. Но личинка существенно отличается от взрослого строением или образом жизни; сравните именно эти признаки, а не только величину тела.

Ошибка — считать куколку взрослой стадией. Она может выглядеть непохоже на личинку, но из неё ещё развивается взрослое животное. Проверьте порядок стадий полного метаморфоза: после личинки идёт куколка, а затем взрослая особь.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны понятия онтогенеза, эмбрионального развития, роста и полового размножения: они помогают определить, где начинается постэмбриональный период и какие изменения в него входят. Развитие животных связано с их жизненными циклами, приспособлениями к среде обитания и экологией популяций. Например, различия в образе жизни личинок и взрослых особей помогают объяснить, как они используют ресурсы среды. Знания о метаморфозе пригодятся при изучении насекомых, земноводных и их жизненных циклов.

Что запомнить

• Постэмбриональное развитие начинается после завершения эмбрионального периода.
• Оно включает рост, созревание, размножение и старение организма.
• При прямом развитии молодая особь в основном похожа на взрослую.
• При непрямом развитии есть личиночная стадия.
• Метаморфоз — превращение личинки во взрослую особь.
• Полный метаморфоз включает стадию куколки, неполный — нет.