§ 40 Життєві цикли організмів

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

• Чи померла материнська амеба?

Ні, материнська амеба не загинула. Під час поділу клітини навпіл материнський організм дає початок двом рівноцінним дочірнім клітинам, передаючи їм свій цитоплазматичний уміст і генетичний матеріал.

• Поясни відмінності життєвих циклів людини і амеби.

Життєвий цикл амеби є простим, нестатевим і короткочасним. Вона ділиться навпіл, а її нащадки не відрізняються від материнського організму. Життєвий цикл людини значно довший і складніший, бо він пов’язаний зі статевим розмноженням, утворенням гамет, заплідненням, ембріональним розвитком, ростом, старінням і природною смертю.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Метелики є типовими прикладами організмів з життєвим циклом, у якому личинки (гусінь) дуже не схожі на дорослих особин (імаго). Для перетворення на імаго гусені треба пройти нерухому стадію онтогенезу — лялечку, яка є більш вразливою для хижаків. У чому перевага такого життєвого циклу?

Головна перевага полягає в розділенні середовищ життя та джерел їжі між личинкою і дорослою особиною. Гусінь живиться рослинністю і накопичує речовини для росту, а дорослий метелик живиться нектаром або не їсть зовсім і забезпечує розмноження та розселення. Завдяки цьому між ними повністю зникає конкуренція за їжу та простір.

2. Стьожак широкий є паразитом хребетних тварин, який має складний життєвий цикл із двома проміжними хазяями (мал. 40.1). Навіщо потрібна така складність?

Складний цикл допомагає паразиту успішно потрапити в тіло остаточного хазяїна через природні ланцюги живлення: дрібного рачка ковтає риба, а заражену рибу з’їдає хижак або людина. Крім того, наявність проміжних хазяїв дає паразиту змогу розмножуватися на личинкових стадіях і суттєво збільшувати кількість потомства.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. За якими ознаками можна встановити, що життєвий цикл є складним?

Життєвий цикл є складним, якщо в ньому чергуються різні покоління (наприклад, статеве і нестатеве), організм зазнає глибоких перетворень під час розвитку (метаморфоз) або паразит обов’язково змінює кількох хазяїв.

2. На прикладі конкретних видів тварин порівняй простий і складний життєві цикли.

У свійської качки життєвий цикл простий: із яйця вилуплюється каченя, яке за будовою і способом життя подібне до дорослих птахів і просто росте до статевої зрілості. У метелика білана капустяного цикл складний: з яйця виходить гусениця, яка суттєво відрізняється від імаго будовою і живленням, потім проходить нерухому стадію лялечки і зазнає докорінної перебудови тіла.

3. За малюнком 40.3 визнач послідовність етапів життєвого циклу папороті, плоїдність (кількість наборів хромосом) на кожному етапі. Зауваж, що мейоз відбувається в процесі утворення спор.

Послідовність етапів розвитку папороті:

1. Доросла рослина — спорофіт (диплоїдна, 2n).
2. Спорангії спорофіта, клітини яких діляться мейозом для формування спор (2n).
3. Спори (гаплоїдні, 1n).
4. Заросток — гаметофіт, який виростає зі спори (гаплоїдний, 1n).
5. Гамети (сперматозоїди та яйцеклітини), що утворюються на заростку (гаплоїдні, 1n).
6. Запліднення у воді та утворення зиготи (диплоїдна, 2n).
7. Молодий спорофіт, що розвивається із зиготи й виростає в дорослу папороть (диплоїдний, 2n).

4. Склади опис життєвого циклу одного з паразитичних червів (на вибір).

Життєвий цикл печінкового сисуна:

1. Дорослий сисун мешкає в жовчних протоках печінки великої рогатої худоби або людини (остаточні хазяї) і розмножується статевим шляхом.
2. Яйця з фекаліями виводяться назовні та обов’язково мають потрапити у воду.
3. У воді з яйця виходить личинка з війками і проникає в тіло малого ставка (проміжний хазяїн).
4. Усередині молюска паразит розмножується нестатевим шляхом і формує покоління хвостатих личинок.
5. Хвостаті личинки виходять у воду, прикріплюються до прибережної трави, скидають хвіст і вкриваються щільною оболонкою, перетворюючись на цисту.
6. Тварина або людина ковтає цисти з водою чи травою, у кишечнику оболонка розчиняється, і паразит мігрує в печінку.

5. У життєвому циклі одноденки личинкова фаза дуже довга, а доросла — дуже коротка. У собаки ситуація прямо протилежна. Запропонуй і обґрунтуй пояснення цього факту.

Личинка одноденки живе у воді від кількох місяців до кількох років, тому що саме на цій стадії комаха живиться, росте і накопичує енергетичні запаси. Доросла комаха взагалі не має робочих ротових органів і живе кілька годин або діб тільки для того, щоб зустріти партнера, відкласти яйця і розселитися. У собаки ембріональний розвиток триває всього два місяці, а доросле життя — понад 10 років, оскільки ссавці повинні неодноразово приносити потомство, довго його вигодовувати, захищати та навчати.

6. Виконай в e-ДОДАТКУ завдання 40.1.

Завдання передбачає характеристику життєвих циклів різних груп організмів за матеріалами параграфа.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• У простих життєвих циклах усі покоління подібні між собою за будовою і способом життя.
• У майже всіх наземних рослин, крім мохів, у життєвому циклі домінує спорофіт.
• Паразити мають складні цикли зі зміною хазяїв, щоб краще розселятися і безпечно передаватися через харчові ланцюги.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…
Я став більш обізнаним щодо того, як чергування поколінь у рослин пов’язане зі зміною хромосомного набору клітин.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Труднощі викликало запам’ятовування назв личинок сисуна і місця протікання мейозу в папоротей. Мені допомогла уважна робота зі схемою малюнка 40.3 і текстом параграфа.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Ці знання потрібні для профілактики зараження глистами через воду та немиті продукти, а також для розуміння догляду за рослинами.

УЗАГАЛЬНЮВАЛЬНІ ДОСЛІДНИЦЬКІ ЗАВДАННЯ

1. Ознайомся з життєвим циклом бичачого ціп’яка. Дай відповіді на запитання.

• До якого типу життєвих циклів — простих чи складних — належить життєвий цикл цієї тварини і за якими ознаками це можна визначити?
Життєвий цикл бичачого ціп’яка є складним. Це визначається наявністю личинкових стадій (онкосфера, фіна), паразитичним способом життя та обов’язковою зміною двох різних хазяїв для завершення онтогенезу.

• Який із хазяїв цього паразита є остаточним, а який — проміжним? Як це можна встановити?
Людина є остаточним хазяїном, оскільки в її тонкому кишечнику живе дорослий статевозрілий черв і розмножується статевим шляхом. Велика рогата худоба є проміжним хазяїном, бо в її внутрішніх органах і м’язах розвивається личинка паразита (фіна).

• Яким чином можна використати знання про особливості життєвого циклу цього паразита для профілактики захворювання людини, збудником якого він є?
Оскільки зараження людини відбувається через поїдання м’яса з живими фінами, треба ретельно проварювати і просмажувати яловичину, купувати тільки перевірене ветеринарами м’ясо і не куштувати сирий фарш.

2. Ознайомся з життєвим циклом хвоща. Дай відповіді на запитання.

• Яка стадія життєвого циклу хвоща забезпечує статеве розмноження рослини, а яка — нестатеве?
Статеве розмноження забезпечує заросток (гаметофіт), на якому формуються статеві органи і гамети. Нестатеве розмноження забезпечує доросла рослина (спорофіт), яка утворює спори в спороносних колосках.

• Які способи нестатевого розмноження може використовувати хвощ?
Хвощ розмножується спорами, а також вегетативно за допомогою підземних кореневищ і бульбочок.

• Чим відрізняються гаметофіт і спорофіт хвоща?
Спорофіт — це багаторічна велика диплоїдна рослина з пагонами, кореневищем і колосками. Гаметофіт (заросток) — це крихітна зелена гаплоїдна пластинка, яка живе окремо на вологому ґрунті й утворює статеві клітини.

• Чому наявність рідкої води є обов’язковою умовою для успішного розмноження цієї рослини?
Сперматозоїди хвоща мають джгутики і можуть підпливти до яйцеклітини лише у водному середовищі. Без крапель роси або дощу запліднення не відбудеться.

• На якій стадії життєвого циклу рослини їй потрібна вода для розмноження?
Вода потрібна на стадії гаметофіта (заростка) під час статевого розмноження для пересування сперматозоїдів до яйцеклітини.

• Чим відрізняються життєві цикли хвоща і моху політриха?
У життєвому циклі хвоща переважає спорофіт (зелена наземна рослина), а гаметофіт сильно зменшений. У моху політриха навпаки: переважає гаметофіт (зелене стебло з листям), а спорофіт (ніжка з коробочкою) розвивається прямо на гаметофіті й самостійно не живе.