8Условия, необхо­димые для возникновения жизни. Доклеточный предок.

Природа – неотъемлемое условие жизни человека и общества, так как сама жизнь может развиваться только в особой среде, причем уникальной (необходимо наличие воздуха, воды, оптимальной температуры, питания).

Такие уникальные условия (совокупность условий) встретились только на планете Земля. В настоящее время исследовано большое количество планет в различных звездных системах, и ни на одной из них нет всех условий для возникновения жизни. Исходя из предположения о бесконечности Вселенной, можно теоретически допустить, что где-либо находятся планеты, как и Земля, имеющие все возможности для жизни, однако современное развитие науки не позволяет их обнаружить. (Существует и иная теория, согласно которой жизнь на Земле – уникальное явление.)

Преимущества Земли (по сравнению с другими планетами) для возникновения жизни в том, что:

Солнце – звезда, вокруг которой вращается Земля и другие планеты Солнечной системы – имеет средние размеры и умеренную силу: вокруг слишком больших («горячих») звезд и слишком маленьких («холодных») жизнь невозможна;

Земля находится на оптимальном расстоянии от солнца – 150 млн. км (в том случае, если бы Земля находилась на 10-15 млн. км ближе к Солнцу, то она превратилась бы в выжженную пустыню, а если бы на 10-15 млн. км дольше от Солнца, то покрылась бы льдом);

Земля имеет умеренные размеры: слишком маленькие планеты (Меркурий, Плутон) имеют слишком слабое притяжение, чтобы создать вокруг себя атмосферу и другие условия жизни; наоборот, планеты – гиганты (Юпитер, Сатурн) имеют сверхпритяжение, труднопроходимую оболочку (наподобие атмосферы) вокруг себя, что подавляет саму возможность возникновения жизни;

Земля имеет атмосферу – особую газопаровую оболочку, которая, во-первых, защищает Землю от солнечной и иной радиации, иного непосредственного влияния космоса, во-вторых, содержит кислород и азот-вещества, необходимые для дыхания и существования живых организмов; в- третьих, не дает Земле быстро нагреваться и быстро охлаждаться, поддерживает температурное равновесие;

Земля имеет воду – также необходимый элемент для жизни.

9 Индивидуальное развитие организмов

Индивидуальное развитие организма, или онтогенез, - этосовокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента его зарождения до смерти. В онтогенезе происходит реализация наследственной информации, полученной организмом от родителей.

В онтогенезе выделяют два основных периода — эмбриональный и постэмбриональный. В эмбриональном у животных формируется эмбрион, у которого закладываются основные системы органов.

В постэмбриональном периоде завершаются формообразовательные процессы, происходит половое созревание, размножение, старение и смерть.

Эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом из яйцевых или зародышевых оболочек молодой особи. Он состоит из трех стадий: дробления, гаструляции и органогенеза.

Начальный этап развития оплодотворенного яйца носит название дробления. Через несколько минут или несколько часов (у разных видов по-разному) после внедрения сперматозоида в яйцеклетку образовавшаяся зигота начинает делиться митозом на клетки, называемые бластомерами. Этот процесс получил название дробления, так как в ходе его число бластомеров увеличивается в геометрической прогрессии, но они не вырастают до размеров исходной клетки, а с каждым делением становятся мельче. Бластомеры, образующиеся при дроблении, представляют собой ранние зародышевые клетки. Во время дробления митозы следуют один за другим, и к концу периода весь зародыш ненамного крупнее зиготы.

Тип дробления яйца зависит от количества желтка и характера его распределения. Различают полное и неполное дробление. В бедных желтком яйцах наблюдается равномерное дробление. Полному дроблению подвергаются зиготы ланцетника и млекопитающих, так как они содержат мало желтка и он распределен относительно равномерно.

В яйцах, богатых желтком, дробление может быть полным (равномерным и неравномерным) и неполным. Бластомеры одного полюса из-за обилия желтка всегда отстают в темпе дробления от бластомеров другого полюса. Полное, но неравномерное дробление характерно для амфибий. У рыб и птиц дробится лишь часть яйца расположенная на одном из полюсов; происходит неполное. дробление. Часть желтка остается вне бластомеров, которые располагаются на желтке в виде диска.

Рассмотрим более подробно дробление зиготы ланцетника. Дробление охватывает всю зиготу. Борозды первого и второго дробления проходят через полюса зиготы во взаимно перпендикулярных направлениях, в результате чего образуется зародыш, состоящий из четырех бластомеров (рис. 2.4).

Последующие дробления проходят попеременно в продольном и поперечном направлениях. На стадии 32 бластомеров зародыш напоминает ягоду шелковицы или малины. Он называется мору-лой. При дальнейшем дроблении (примерно на стадии 128 бластомеров) зародыш расширяется и клетки, располагаясь однослойно, образуют полый шар. Эта стадия называется бластулой. Стенка однослойного зародыша называется бластодермой, а находящаяся внутри полость — бластоцелью (первичной полостью тела).

Начальные стадии развития ланцетника: а — дробление (стадия двух, четырех, восьми, шестнадцати бластомеров); б — бластула; в — гастру.чяция; г — схематический поперечный разрез через зародыш ланцетника; ! — эктодерма; 2 — вегетативный полюс бластулы; 3 — энтодерма; 4 — бластогель; 5 — рот гаструлы (бластопор); 6,7 — спинная и брюшная губы бластопора; 8 — образование нервной трубки; 9 — образование хорды; 10 — образование мезодермы.