§ 40 Життєві цикли організмів

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Чи померла материнська амеба?

Ні, материнська амеба не померла природною смертю від старіння. Під час поділу клітини навпіл материнський організм перестає існувати як окрема особина, передаючи свій цитоплазматичний вміст і спадковий матеріал двом дочірнім клітинам.

Поясни відмінності життєвих циклів людини і амеби.

Життєвий цикл амеби є простим, нестатевим і короткотривалим, оскільки вона розмножується поділом навпіл і дочірні особини не відрізняються від материнської. Життєвий цикл людини є складнішим і тривалішим: він пов’язаний зі статевим розмноженням, утворенням гамет, заплідненням, ембріональним розвитком, ростом, старінням і природною смертю організму.

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 такого життєвого циклу полягає у розмежуванні екологічних ніш і джерел їжі між личинкою та дорослою особиною. Гусінь живиться рослинною їжею й накопичує поживні речовини для росту, тоді як дорослий метелик живиться нектаром або взагалі не їсть і забезпечує розселення та розмноження. Це усуває внутрішньовидову конкуренцію за ресурси між дорослими особами та їхнім потомством.

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

Складний життєвий цикл зі зміною кількох хазяїв підвищує вірогідність потрапляння паразита в організм остаточного хазяїна, оскільки передача відбувається через харчові ланцюги. Крім того, на личинкових стадіях у тілі проміжних хазяїв паразит може додатково розмножуватися, що значно збільшує чисельність нащадків.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

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

Життєвий цикл вважають складним, якщо під час розвитку спостерігається закономірне чергування різних поколінь (наприклад, статевого й нестатевого), відбуваються глибокі перетворення організму зі зміною будови й способу життя (розвиток із перетворенням) або присутня зміна декількох хазяїв у паразитичних видів.

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

Прикладом тварини з простим життєвим циклом є свійська качка, а прикладом зі складним життєвим циклом — метелик білан капустяний або печінковий сисун.
У свійської качки розвиток є прямим: з яйця вилуплюється каченя, яке за будовою тіла та способом життя подібне до дорослого птаха, не має суттєвих анатомічних перебудов, а лише росте та досягає статевої зрілості.
У білана капустяного розвиток відбувається з непрямим перетворенням: з яйця виходить гусениця (личинка), яка живиться рослинністю та суттєво відрізняється від дорослого метелика будовою та способом життя. Для перетворення на дорослу комаху гусениця проходити стадію лялечки, де відбувається перебудова органів, після чого утворюється доросла комаха (імаго).
Отже, простий життєвий цикл не передбачає зміни поколінь чи докорінних перебудов тіла, тоді як складний життєвий цикл включає чергування способів розмноження, зміну поколінь або глибокі метаморфози організму під час розвитку.

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 життєвого циклу папороті та їхня плоїдність:

1. Доросла рослина — спорофіт (диплоїдна, 2n).
2. Спорангії на листках спорофіта, у яких диплоїдні клітини діляться мейозом для утворення спор (2n).
3. Спори (гаплоїдні, 1n).
4. Проростання спори та формування заростка — гаметофіта (гаплоїдний, 1n).
5. Утворення гамет (яйцеклітин і сперматозоїдів) на гаметофіті шляхом мітозу (гаплоїдні, 1n).
6. Запліднення за наявності води та утворення зиготи (диплоїдна, 2n).
7. Розвиток із зиготи молодого спорофіта, який виростає в дорослу рослину (диплоїдний, 2n).

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

Опис життєвого циклу печінкового сисуна:

1. Доросла особа (марита) мешкає у жовчних протоках печінки остаточного хазяїна (великої рогатої худоби або людини) і розмножується статевим шляхом, відкладаючи яйця.
2. Яйця з фекаліями виводяться у зовнішнє середовище і потрапляють у воду.
3. У водоймі з яйця виходить рухлива личинка з війками (мірацидій).
4. Личинка проникає в тіло проміжного хазяїна — малого ставка (молюска), де розмножується нестатевим шляхом (партеногенетично), утворюючи наступні личинкові стадії.
5. З молюска у воду виходять хвостаті личинки (церкарії) і пливуть до прибережної рослинності.
6. Личинки прикріплюються до рослин, втрачають хвіст, вкриваються щільною оболонкою і перетворюються на спочиваючу цисту.
7. Остаточний хазяїн ковтає цисти разом із водою або травою, після чого в травному тракті оболонка розчиняється, і паразит потрапляє до печінки, де виростає у дорослого сисуна.

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

Відмінність тривалості фаз життєвого циклу одноденки та собаки пояснюється їхніми біологічними завданнями та способом життя.
У одноденки личинка живе у водоймі від кількох місяців до кількох років, оскільки саме на цій стадії відбувається накопичення поживних речовин і ріст організму. Доросла комаха (імаго) не живиться взагалі і живе від кількох годин до кількох днів, бо її єдиною функцією є розселення, зустріч статевих партнерів та відкладання яєць.
У собаки розвиток є простим і прямим. Зародковий період у тілі матері триває відносно короткий час (близько двох місяців), після чого народжується щеня. Доросла фаза собаки триває більшу частину її життя (10–15 років), оскільки ссавці потребують тривалого часу для догляду за нащадками, їх навчання та неодноразового розмноження протягом життя.

6. Виконай в e-ДОДАТКУ завдання 40.1.

Завдання 40.1 з e-додатка передбачає класифікацію організмів за типом їхнього життєвого циклу та визначення їхніх основних характеристик.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

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

• У організмів із простим життєвим циклом усі покоління подібні між собою за будовою та способом життя.
• У більшості наземних рослин у життєвому циклі переважає диплоїдне покоління — спорофіт.
• Паразитичні організми часто мають складний життєвий цикл зі зміною кількох хазяїв для підвищення шансів виживання нащадків.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…
Я стал більш обізнаним щодо того, як чергування статевого і нестатевого поколінь у рослин та паразитів допомагає їм пристосовуватися до умов середовища.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Найбільшою перешкодою було розібратися в плоїдності різних стадій життєвого циклу папороті та визначити момент відбування мейозу. Труднощі вдалося подолати завдяки уважному розгляду схеми та повторному читанню пояснень у тексті параграфа.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Отримані знання допоможуть дотримуватися правил особистої гігієни та кулінарної обробки продуктів для профілактики зараження паразитичними черв’яками, а також краще розуміти особливості розмноження кімнатних та садових рослин.