Постэмбриональный период развития - ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА (ОНТОГЕНЕЗ)

В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек наступает период постэмбрионального развития. Постэмбриональное развитие человека включает ювенильный (лат. juvenilis — юношеский, детский возраст — не достигший полового созревания), пубертатный (лат. pubertas — возмужалость, половая зрелость) и период старения, который заканчивается смертью — прекращением жизнедеятельности организма. Смерть необходима для смены поколений — одной из основных движущих сил эволюции.

Постэмбриональное развитие животных может быть прямым, когда из яйца или организма матери появляется организм, сходный с взрослым (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), и непрямым, когда образовавшаяся в эмбриональный период личинка устроена проще, чем взрослый организм, и отличается от него способами питания, движения и др. (кишечнополостные, плоские и кольчатые черви, ракообразные, насекомые, земноводные). Благодаря активному питанию личинка интенсивно растет, и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным. При неполном метаморфозе у насекомых из яйца вылупляется личинка. Замена личиночных органов на органы взрослого организма происходит постепенно без прекращения питания и перемещения организма (у саранчи). Полный метаморфоз кроме личинки включает стадию неподвижной куколки. Внутри куколки происходят сложные изменения, связанные с перестройкой и образованием органов взрослой стадии — имаго (у бабочек).

Личиночная форма амфибий — головастик характеризуется наличием жаберных щелей, боковой линией, двухкамерным сердцем, одним кругом кровообращения. В процессе метаморфоза рассасывается хвост, появляются конечности, исчезает боковая линия, развиваются легкие и второй круг кровообращения (рис. 11.10). Ряд черт строения головастиков и рыб (боковая линия, строение сердца и кровеносной системы, жаберные щели) схожи. После завершения метаморфоза образуется организм, имеющий черты взрослого.

Постэмбриональное развитие характеризуется интенсивным ростом, установлением окончательных пропорций тела, постепенным переходом систем органов к функционированию в режиме, свойственном зрелому организму. Постэмбриональное развитие, так же, как и эмбриогенез, сопровождается ростом. Различают неопределенный рост, продолжающийся в течение всей жизни, и определенный, ограниченный каким-то сроком. Неопределенный рост наблюдается у древесных форм растений, некоторых моллюсков, из позвоночных — у рыб, крыс. Однако их размеры ограничиваются продолжительностью жизни организмов данного вида. У многих животных рост прекращается вскоре после достижения полового созревания. У человека рост заканчивается к 20 — 25 годам. В периоде старения происходит некоторое уменьшение размеров тела, изменяется характер деятельности эндокринных желез, прекращается гаметогенез и ослабевают физиологические функции.

Рис. 11.10. Жизненный цикл лягушки

Старение человека, как и старение других организмов, это биологический процесс снижения морфофункциональных возможностей организма при достижении определенного возраста. Происходит постепенная деградация систем тела человека и последствия этого процесса. Физиологические изменения, которые происходят в теле человека с возрастом, в первую очередь выражаются в снижении биологических функций и способности приспосабливаться к стрессовым ситуациям. Эти физиологические изменения обычно сопровождаются психологическими и поведенческими изменениями.

Старение сопровождается многочисленными молекулярными изменениями нуклеиновых кислот и белков, число структурных нарушений хромосом возрастает, возможны изменения митохондрий и других органоидов клеток. В процессе старения организма все системы и органы подвергаются необратимым изменениям, снижающим их функциональные возможности. Смерть, как правило, наступает в результате болезней пожилого возраста — инсультов, инфарктов, онкологических заболеваний и т.д. Смерть — это естественный этап онтогенеза всех организмов. Без смерти не было бы смены поколений и биологической эволюции организмов на Земле. Различают клиническую и биологическую смерть.

Клиническая смерть — обратимый переходный период между жизнью и смертью — выражается в потере сознания, остановке сердечной деятельности, дыхания, исчезают все внешние признаки жизнедеятельности организма. В то же время наступившее кислородное голодание еще не вызывает необратимых изменений в наиболее к нему чувствительных органах и системах. При восстановлении сердечной и дыхательной деятельности возможно “возвращение” организма к жизни. В этом заключается цель реанимационных мероприятий. Однако способность восстановления нормальной функции у клеток разных тканей неодинакова: первой (через 5 мин) гибнет кора головного мозга, затем — клетки кишечника, легких, печени, мышц и сердца.

Биологическая смерть представляет собой практически полное прекращение физиологических процессов в клетках и тканях. Время до смерти тканей, составляющих тело человека, в основном определяется их способностью выживать в условиях пониженного содержания или отсутствия кислорода. У разных тканей и органов эта способность различна. По мере развития медицины меняются возможности реанимации умерших пациентов. С явлением переживаемости органов и тканей тела человека связана возможность их трансплантации. Чем более жизнеспособными являются органы, тем больше вероятность их успешного дальнейшего функционирования в другом организме.

Опорные точки

• Постэмбриональное развитие в основном сводится к росту, половому созреванию и репродукции.

• У многих просто устроенных животных стадии активного размножения предшествует личиночная стадия, завершающаяся метаморфозом.

• Постэмбриональное развитие можно разделить на три периода: дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный.

• Дорепродуктивный период у высокоорганизованных позвоночных сводится к интенсивному росту и половому созреванию.