Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Життєвий цикл. Прості та складні життєві цикли

Життєвий цикл — це сукупність усіх фаз розвитку чи різних за морфо-фізіологічними особливостями поколінь організмів певного виду або період між двома однаковими фазами розвитку двох чи більшої кількості послідовних поколінь. Життєвий цикл охоплює фази розвитку одного або низки поколінь і знову приводить до вихідної форми.

У прокаріотів і багатьох одноклітинних організмів життєвий цикл та клітинний цикли збігаються.

Тривалість життєвого циклу залежить від кількості поколінь, які змінюються протягом року, або кількості років, протягом яких здійснюється один життєвий цикл. Наприклад, у бактерій і деяких одноклітинних грибів, рослин і тварин проміжок часу між поділами клітини незначний (у бактерій не перевищує 30 хв). У деяких безхребетних і хребетних тварин, вищих рослин життєві цикли тривалі, оскільки період їх розвитку або настання статевої зрілості довгий — до кількох десятків років.

Як правило, протягом життєвих циклів організмів спостерігають чергування ядерних фаз. Мейоз у різних організмів відбувається на різних етапах розвитку і залежно від цього розрізняють гри типи ядерних циклів: зиготична (первинна), спорова (проміжна) і гаметична (кінцева) редукції.

Із зиготичною редукцією життєві цикли відбуваються в деяких зелених водоростей (хламідомонади), більшості грибів, багатьох одноклітинних тварин (споровиків). Більша частина життєвого циклу в них представлена гаплоїдними клітинами, і лише запліднена яйцеклітина (зигота) — диплоїдна. Першим поділом зиготи є мейоз.

Життєві цикли з проміжною редукцією проходять у більшості бурих та червоних водоростей, вищих спорових (мохів, плаунів, хвощів, папоротеподібних), голонасінних і покритонасінних рослин, морських одноклітинних (форамініфер). Частина життєвого циклу цих організмів представлена галоїдними клітинами, а інша — диплоїдними. У вищих спорових, голонасінних і покритонасінних рослин мейоз відбувається під час спороутворення, тому їх нестатеве покоління (спорофіт) — диплоїдне, а статеве (гаметофіт) — гаплоїдне.

У багатоклітинних тварин, інфузорій життєві цикли супроводжуються гаметичною редукцією. Більша частина їх циклу представлена диплоїдними клітинами, лише статеві клітини — гаплоїдні. Мейоз передує утворенню статевих клітин.

За простого життєвого циклу всі послідовні покоління не відрізняються одне від одного — прямий тип розвитку в багатоклітинних тварин (гідри, молочно-білої планарії, дощового черв’яка, річкового рака, павука-хрестовика, ставковика, плазунів, птахів, ссавців).

Складний життєвий цикл притаманний видам, у яких відбувається зміна кількох поколінь, або з непрямим типом розвитку (метаморфозом). Наприклад, у лускокрилих (метеликів), твердокрилих (жуків), перетинчастокрилих, стьожкових червів, кісткових риб, земноводних.

За чергування поколінь у життєвому циклі відбувається послідовна зміна двох або кількох поколінь, що відрізняються одне від одного за будовою, ознаками, способом життя і розмноження. Можуть чергуватись статеве і нестатеве, статеве і партеногенетичне, роздільностатеве і гермафродитне покоління.

У життєвому циклі поколінь, що розмножуються нестатевим і статевим способами, спостерігається регулярне (у малярійного плазмодія, форамініфер, сцифомедуз, плоских червів) та нерегулярне (в інфузорії, гідри) чергування поколінь. За регулярного чергування поколінь нестатеве і статеве розмноження чергуються послідовно одне за одним, нерегулярного — статеве розмноження настає після кількох нестатевих.

У деяких представників плоских червів (печінкового сисуна), членистоногих (дафній, попелиць) чергуються покоління, які розмножуються партеногенетично і статево. Наприклад, у попелиць із яєць, які зимують, вилуплюються партеногенетичні самки (протягом літа чергуються безкрилі та крилаті покоління), а восени з настанням похолодання з’являються крилаті самці. Вони запліднюють самок, які відкладають яйця. Біологічне значення такого типу чергування поколінь — використання сприятливих умов для швидкого збільшення чисельності виду.

Чергування гермафродитного та роздільностатевого поколінь у життєвому циклі спостерігається в представника круглих червів — рабдитиса. Гермафродитні особини паразитують у легенях жаб, яйця виводяться назовні, з них вилуплюються личинки, що розвиваються в дорослих роздільностатевих особин. Личинки утворюється з яєць, відкладених самками цього покоління. Для подальшого розвитку вони повинні потрапити в організм жаби.