21. Рост и развитие животных

Определения и обозначения

Рост — увеличение размеров и массы тела животного. Это количественное изменение: например, цыплёнок становится тяжелее и крупнее. Понятие помогает отделять прибавление массы от перемен в строении тела.

Развитие — последовательные изменения организма на протяжении жизни, включая изменение его строения и функций. Организм не только растёт, но и приобретает новые признаки и способности. Это понятие нужно, чтобы описывать весь путь животного, а не только изменение его размеров.

Прямое развитие — развитие, при котором молодое животное в основном похоже на взрослое и отличается от него размерами и зрелостью. Его тело имеет общий план строения взрослой особи. Термин помогает узнать такой способ развития, даже если животное ещё мало и не может размножаться.

Непрямое развитие — развитие с личиночной стадией, когда молодое животное заметно отличается от взрослого. Личинка может иметь другое строение и вести иной образ жизни. Её превращение во взрослое животное называют метаморфозом; это слово обозначает не просто увеличение размеров, а существенную перемену организма.

Как это устроено

Рост и развитие связаны, потому что изменения тела часто идут одновременно: животное становится крупнее, а его организм постепенно приобретает признаки взрослой особи. Но эти понятия не равны, ведь размер и масса описывают только количественную сторону изменений. Развитие охватывает и качественные перемены — например, становление органов и функций. Поэтому, наблюдая за животным, нужно спрашивать не только, насколько оно выросло, но и что изменилось в его организме.

Жизненный путь начинается с зародышевого развития, когда организм формируется до рождения или выхода из яйца. После этого продолжается постэмбриональное развитие — изменения молодого животного и взрослой особи. Такое деление помогает описать развитие целиком, от зародыша до поздних этапов жизни. У разных животных переход к самостоятельной жизни происходит по-разному, поэтому дальнейшие изменения тоже могут отличаться.

При прямом развитии молодое животное уже имеет основные признаки взрослого, поэтому ему не требуется отдельная личиночная форма. По мере роста оно становится крупнее, а его организм созревает. Например, котёнок похож на взрослую кошку по общему строению тела, хотя он меньше и ещё не зрелый. Такой способ развития позволяет определить тип по сходству молодой особи со взрослой, а не по тому, родилась ли она или вылупилась.

При непрямом развитии из яйца появляется личинка, приспособленная к своему этапу жизни. Она может двигаться, питаться и выглядеть иначе, чем взрослая особь, поэтому её нельзя считать просто маленькой копией взрослого. Затем происходят изменения, в ходе которых личинка превращается во взрослое животное; этот переход и есть метаморфоз. Например, у бабочки гусеница сменяется куколкой, а из куколки выходит взрослая бабочка.

Разные способы развития связаны с особенностями жизненного цикла — последовательности стадий жизни животного. У котёнка нет личиночной стадии, а у бабочки она есть, поэтому их развитие относят к разным типам. Сравнение примеров показывает, что решающими признаками служат наличие личинки и сходство молодого животного со взрослым. Сам факт появления из яйца не позволяет определить тип развития: из яйца могут выходить как похожие на взрослых молодые животные, так и личинки.

Сравнение прямого и непрямого развития животных

Чтобы воспользоваться таблицей, сначала выясните, есть ли у животного личиночная стадия. Затем сравните молодую особь со взрослой и определите, какие изменения происходят по мере развития. Пример в последней строке помогает проверить, верно ли определён тип.

Разбор задач

Задача 1. У цыплёнка после вылупления постепенно увеличиваются размеры и масса. Определите, какие изменения относятся к росту. Нужно отделить измеряемое увеличение тела от других возможных изменений организма.

1. Назовите признаки, указанные в условии: это размеры и масса тела. Оба признака можно сравнить количественно, например, измерить или взвесить цыплёнка в разное время. Значит, их увеличение относится к росту.
2. Проверьте, упомянуты ли перемены строения или функций. В условии таких сведений нет, поэтому приписывать их цыплёнку нельзя. Они могли бы относиться к развитию, но не являются ответом на вопрос о росте.

Ответ: к росту относятся увеличение размеров и массы цыплёнка. Это количественные изменения тела.

Задача 2. Сравните развитие котёнка и бабочки: укажите, в каком случае развитие прямое, а в каком непрямое, и обоснуйте ответ. Для решения важны сходство молодого животного со взрослым и наличие личиночной стадии.

1. Рассмотрите котёнка: он в основном похож на взрослую кошку по строению тела. Отдельной личиночной стадии у него нет, хотя котёнок меньше и ещё не достиг зрелости. Поэтому развитие кошки прямое.
2. Рассмотрите бабочку: её молодая стадия — гусеница — не похожа на взрослую бабочку и отличается от неё образом жизни. Значит, у бабочки есть личиночная стадия, и её развитие непрямое. Позже происходит превращение личинки во взрослую особь.

Ответ: развитие котёнка прямое, а бабочки — непрямое. Основание для сравнения — отсутствие личинки у котёнка и наличие гусеницы у бабочки.

Задача 3. Установите последовательность стадий развития бабочки и объясните, на каком этапе происходит превращение личинки во взрослое животное. Следует расположить все названные стадии от начала жизненного цикла к его завершению.

1. Начните с яйца: в нём развивается будущая бабочка. Из яйца появляется личинка — гусеница, которая питается и растёт. Следующей стадией становится куколка.
2. После стадии куколки появляется взрослая бабочка. Превращение начинается не в яйце, а после личиночной стадии и завершается выходом взрослого животного из куколки. Этот переход называют метаморфозом.

Ответ: яйцо → личинка (гусеница) → куколка → взрослая бабочка. Метаморфоз — превращение личинки во взрослую бабочку в ходе перехода через стадию куколки.

Типичные ошибки

Считать рост и развитие одним и тем же. Так можно решить, потому что оба процесса происходят в течение жизни и часто идут одновременно. Но рост — увеличение размеров и массы, а развитие включает более широкий круг изменений. Проверьте себя: в описании говорится только о том, что животное стало больше, или ещё и о переменах в его строении и функциях?

Называть развитие прямым только потому, что животное появляется из яйца. Яйцо бывает и у животных с прямым, и у животных с непрямым развитием. Ошибку легко допустить, если учитывать только способ появления детёныша. Чтобы проверить ответ, выясните, есть ли личинка и насколько молодое животное похоже на взрослое.

Принимать личинку за маленькую взрослую особь. Иногда кажется, что различие между ними только в размере. Однако личинка может иметь другое строение и вести иной образ жизни, поэтому сравните не только размеры, но и признаки тела и поведения. Если молодая стадия заметно отличается от взрослой, это личинка.

Считать метаморфоз просто ростом личинки. Такое смешение возникает, если замечать лишь, что со временем животное меняется. При обычном росте увеличиваются размеры и масса, а метаморфоз означает превращение во взрослую особь. Проверьте себя: стала ли личинка только крупнее или у неё появились признаки взрослого животного?

Связь с другими темами

Для сравнения животных полезно знать основные части их тела и уметь отличать молодых особей от взрослых. Тема связана с размножением: развитие начинается после образования зародыша и продолжается после рождения или выхода из яйца. Позже знание типов развития поможет разбирать жизненные циклы и выяснять, как особенности организма связаны со средой обитания. Так можно понять, почему разные животные проходят разные стадии жизни.

Что запомнить

• Рост — увеличение размеров и массы тела.
• Развитие включает изменения организма на протяжении жизни.
• При прямом развитии молодое животное похоже на взрослое.
• При непрямом развитии есть личиночная стадия.
• Личинка может отличаться от взрослого животного строением и образом жизни.
• Метаморфоз — превращение личинки во взрослое животное.