Онтогенетический (организменный) уровень.

Онтогенезом называют совокупность процессов, протекающих в организме с момента образования зиготы до смерти.

Этот уровень организации биологических систем связан с жизнедеятельностью отдельных особей, дискретных индивидуумов. Онтогенез состоит из роста, перемещения отдельных структур, дифференциации и усложнения интеграции организма. По сути, онтогенез — это процесс реализации наследственной информации, закодированной в управляющих структурах зародышевой клетки, а также испытания, проверки согласованности и работы управляющих систем во времени и пространстве, приспособления особи к среде и др.

Онтогенез подразделяют на 2 этапа: эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный период. Эмбриональным считают период зародышевого развития с момента образования зиготы до выхода из яйцевых оболочек или рождения. В процессе зародышевого развития эмбрион проходит стадии дробления, гаструляции, первичного органогенеза и дальнейшей дифференцировки органов и тканей.

Дробление – это процесс образования многоклеточного однослойного зародыша – бластулы.

Гаструляция – процесс образования двухслойного зародыша – гаструлы.

Первичный органогенез – процесс образования нейрулы, в результате которого образуется комплекс осевых органов.

Дифференцировка – процесс возникновения и нарастания структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша. С морфологической точки зрения дифференцирование выражается в том, что образуются несколько сотен типов клеток специфического строения, отличающихся друг от друга. С биохимической точки зрения специализация клеток заключается в синтезе определенных белков, свойственных только данному типу клеток. Биохимическая специализация клеток обеспечивается дифференциальной активностью генов, т.е. в клетках – зачатков определенных органов и систем начинают функционировать разные группы генов.

Постэмбриональный период развития начинается в момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек. Постэмбриональное развитие может быть прямым или непрямым и сопровождаться метаморфозом (превращением). При прямом развитии из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но в нем заложены все основные органы, свойственные взрослому животному (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие). Постэмбриональное развитие у этих животных сводится в основном к росту и половому созреванию – дорепродуктивный период, размножению – репродуктивный период и старению – пострепродуктивный период.

При развитии с метаморфозом из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состоянии. Личинка питается, растет и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным. При неполном метаморфозе замена личиночных органов происходит постепенно, без прекращения активного питания и перемещения организма (саранча, амфибии). Полный метаморфоз включает стадию куколки, в которой личинка преобразовывается во взрослое животное – имаго (бабочки).

Бэром сформулирован закон зародышевого сходства: эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа.

Сходство зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их происхождения. В дальнейшем в зародыше проявляются признаки класса, рода, вида и, наконец, признаки, характерные для данной особи.

Пока не создана общая теория онтогенеза, не ясны все причины и факторы, определяющие строгую организованность этого процесса. Имеющиеся результаты позволяют понять только некоторые отдельные процессы, обеспечивающие индивидуальное развитие организма. Прежде всего это касается изучения дифференциации. Элементарными структурами на онтогенетическом уровне организации жизни служат особи, а элементарными явлениями — процессы, связанные с их дифференциацией.