Κύκλος ζωής και αναπτυξιακά στάδια των βατράχων. Μετατρέποντας έναν άνδρα σε βάτραχο Μαγικά τελετουργικά για τη μετατροπή ενός άνδρα σε βάτραχο

Ο βάτραχος μετατρέπεται σε πρίγκιπα μόνο σε ένα παραμύθι. Αλλά οι μεταμορφώσεις που υφίσταται ένας βάτραχος κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του δεν καταδεικνύουν την εξέλιξη; Από έναν γυρίνο που μοιάζει με ψάρι (ακόμα και με βράγχια), το «βατράχιο» γρήγορα «μεταμορφώνεται» σε εντελώς νέα μορφήνα αρχίσει να οδηγεί ριζικά νέα εμφάνισηΖΩΗ! Το στόμα γίνεται ευρύτερο, η ουρά διαλύεται, αλλά σχηματίζεται μια «ελαστική» γλώσσα για να πιάνει μύγες και εμφανίζονται ρουθούνια και τα διογκωμένα μάτια μετακινούνται σε άλλο σημείο στο κεφάλι. Τέλος, όταν τελικά ωριμάσουν οι πνεύμονες και μεγαλώσουν τέσσερα πόδια, αυτός ο ώριμος γυρίνος γιορτάζει την «ενηλικίωση» του πηδώντας από το νερό για να ζήσει τώρα στη στεριά.

Αυτή η εκπληκτική μεταμόρφωση (μεταμόρφωση) απέχει πολύ από το να είναι απλώς εξωτερική. Σχεδόν όλα τα όργανα και τα συστήματα του σώματος υφίστανται ριζική αναδιάρθρωση. Για παράδειγμα, απαιτείται πλήρης αναδιάρθρωση του νευρικού συστήματος για τον έλεγχο νέων ή επαναπρογραμματισμένων οργάνων - μάτια, αυτιά, πόδια, γλώσσα κ.λπ. Ανάλογη αναδιοργάνωση πρέπει να γίνει και σε βιοχημικό επίπεδο. Αλλαγές στην αιμοσφαιρίνη στο αίμα, φωτοευαίσθητη χρωστική ουσία στα μάτια, μεταξύ πολλών άλλων αλλαγών. Ακόμα και το απεκκριτικό (απεκκριτικό) σύστημα του βατράχου αλλάζει για να ταιριάζει στον νέο τρόπο ζωής.

Οι βιολόγοι προβληματίζονται για τη μεγάλη πολυπλοκότητα αυτής της «αναγέννησης» που συμβαίνει σε συνηθισμένες λίμνες. Ένας βάτραχος που λιάζεται σε ένα φύλλο νούφαρου είναι ένα εκπληκτικό αποτέλεσμα πολλών αλλαγών που συμβαίνουν διαδοχικά με εκπληκτική ακρίβεια στη σωστή σειρά. Δεν θα ήταν υπερβολή να πούμε ότι η τελετή έναρξης Ολυμπιακοί αγώνεςαπλά ωχριά σε σύγκριση με τη «χορογραφία» της διαδικασίας της μεταμόρφωσης του βατράχου. Η ζωή ενός γυρίνου θα γινόταν σίγουρα πιο δύσκολη αν, για παράδειγμα, η ουρά του εξαφανιζόταν πριν μεγαλώσουν τα πόδια. Το ίδιο ισχύει και για τα εσωτερικά του όργανα, τα οστά, νευρικό σύστημα, βιοχημικές διεργασίες κ.λπ. Οποιαδήποτε αποτυχία μπορεί να σταματήσει την όλη διαδικασία αναδιοργάνωσης του οργανισμού ... και να οδηγήσει σε μάλλον ατυχή αποτελέσματα (για έναν γυρίνο)!

photolibrary.com

Πολύ δύσκολο πρόγραμμα

Οι φανταστικά πολύπλοκες πληροφορίες που κωδικοποιούνται στο DNA που επιτρέπουν σε έναν γυρίνο να μετατραπεί σε βάτραχο δείχνει ξεκάθαρα την Ανώτερη Νοημοσύνη που το δημιούργησε. Ένα τέτοιο πρόγραμμα δεν μπορεί να διαμορφωθεί με φυσικό τρόπο - δείχνει το αρχικά επιδιωκόμενο τελικό αποτέλεσμα.

Όλα τα βήματα είναι αλληλένδετα

Χρόνια έρευνας έχουν αποκαλύψει πολλά επίπεδα διαδικασιών που απαιτούνται για να πραγματοποιηθεί αυτή η «μεταμόρφωση της ζωής». Για παράδειγμα, η εξαφάνιση της ουράς απαιτεί μια επακριβώς προγραμματισμένη εκτέλεση λειτουργιών μικρολογιστικής. Πρώτον, ο γυρίνος σταματά τον σχηματισμό των μυϊκών κυττάρων της ουράς. Στη συνέχεια παράγει μια σειρά από εξαιρετικά ειδικά ένζυμα που διαλύουν τα κύτταρα της ουράς.

Στη συνέχεια, την κατάλληλη στιγμή, αυτοί οι «μικροί δολοφόνοι» συνδυάζονται και εγχέονται σε κύτταρα ουράς όλων των τύπων. Τέλος, τα μακροφάγα περιαγωγής καταβροχθίζουν αυτά τα νεκρά κύτταρα για να επαναχρησιμοποιήσουν στη συνέχεια τα συστατικά και τα θρεπτικά συστατικά τους αλλού στο σώμα (δηλαδή, η ουρά δεν αποβάλλεται, αλλά επαναρροφάται από το σώμα).

«Αλλαγή» δεν σημαίνει «εξέλιξη»

Πόσο δικαιολογημένος είναι λοιπόν ο ισχυρισμός ότι αυτό είναι ένα παράδειγμα του " εξέλιξη σε δράση"; Είναι η μεταμόρφωση ενός γυρίνου σε βάτραχο καλό παράδειγμα εξέλιξης;

Ακριβώς το αντίθετο! Αν και ο γυρίνος μπορεί να μοιάζει με πραγματικό «ψάρι» στην όψη, είναι ένας βάτραχος από τη γέννησή του. Όλα όσα χρειάζεται για την αναγέννηση (δηλαδή, όλες οι γενετικές πληροφορίες, σχήματα και προγράμματα) είναι ήδη ενσωματωμένα στον κώδικα DNA που είναι αποθηκευμένος στους πυρήνες των κυττάρων του γυρίνου. Σε αυτό το μικροεπίπεδο, δεν βρίσκουμε μόνο ένα πλήρες σχέδιο για την ανάπτυξη ενός βατράχου, αλλά και ένα πλήρως λειτουργικό εργοστάσιο με όλους τους απαραίτητους μηχανισμούς και εξοπλισμό για να υλοποιηθεί αυτό το σχέδιο.

Το γονιδίωμα ενός ψαριού δεν περιέχει τις απαραίτητες πληροφορίες για να γίνει αμφίβιο και δεν υπάρχει πουθενά να λάβει τέτοιες πληροφορίες.

Αυτές οι ενσωματωμένες πληροφορίες είναι η βασική διαφορά μεταξύ της εξελικτικής ιστορίας (σαν ένα ψάρι να εξελίχθηκε σε αμφίβιο) και του πραγματικού κόσμου (στον οποίο ένας γυρίνος μετατρέπεται σε βάτραχο). Από τη στιγμή της γέννησής του από ένα αυγό, ο γυρίνος είναι ήδη εξοπλισμένος με ένα πλήρες σύνολο οδηγιών "πώς να μετατραπείτε σε βάτραχο μόνοι σας". Αντίθετα, τα ψάρια περιέχουν μόνο τις γενετικές οδηγίες για «χτίσιμο»... ψαριών! Το γονιδίωμα ενός ψαριού δεν περιέχει τις απαραίτητες πληροφορίες για να γίνει αμφίβιο και δεν υπάρχει πουθενά να λάβει τέτοιες πληροφορίες. Στην πραγματικότητα, είναι αμφίβολο ότι υπάρχει έστω και ένα αδιαμφισβήτητο παράδειγμα για το πώς οι εξελικτικοί μηχανισμοί έχουν συμβάλει ΝΕΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑστο γενετικό σχέδιο οποιουδήποτε όντος.

Όλοι όσοι έχουν μια ντάκα ονειρεύονται να εξευγενίσουν την επικράτειά της και να δημιουργήσουν έναν άνετο κήπο για χαλάρωση. Floral συνθέσεις - ένα αγαπημένο στοιχείο σχεδιασμός τοπίουγια κάθε κηπουρό. Φυσικά, είναι πιο εύκολο να το αγοράσετε γλάστρεςσε εξειδικευμένα καταστήματα. Αλλά είναι πολύ πιο ενδιαφέρον να δημιουργήσετε ένα ασυνήθιστο παρτέρι με τα χέρια σας, ας πούμε, από παλιά ελαστικά.

Τέτοιες συνθέσεις είναι πολύ εύκολο να γίνουν μόνοι σας, εκτός αυτού, τα παιδιά μπορούν να συμμετέχουν στη δουλειά. Θα χαρούν να βοηθήσουν τους γονείς τους να φτιάξουν, για παράδειγμα, έναν κήπο με λουλούδια βατράχων. Έχουμε προετοιμαστεί οδηγίες βήμα προς βήμα, που θα σας βοηθήσει να δημιουργήσετε εύκολα έναν ασυνήθιστο κήπο λουλουδιών από ελαστικά σε σχήμα βατράχου.

Για να φτιάξετε έναν κήπο με λουλούδια βατράχων, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:
3 ελαστικά αυτοκινήτου και ένα μεγάλο ελαστικό φορτηγού
2 μικροί δίσκοι κάτω από τους τροχούς.
3 πλαστικά μπολ ή λεκάνες.
λάστιχο;
τσιμέντο;
βαφή σε σπρέι - πράσινο και άσπρο χρώμα;
κόκκινο ακρυλικό χρώμα μπλε λουλούδια;
δύο παλιούς κουβάδες?

Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να καθαρίσετε τα ελαστικά από τη σκόνη και τη βρωμιά.
Στη συνέχεια, για μεγάλα ελαστικά, πρέπει να επιλέξετε την πλευρά που θα είναι το κάτω μέρος του κήπου με λουλούδια. Στο κάτω μέρος, πρέπει να γίνουν αρκετές τρύπες με ένα τρυπάνι, το οποίο θα εκτελεί τη λειτουργία της αποστράγγισης - αφήνοντας το υπερβολικό νερό στο έδαφος.
Το επάνω μέρος ενός μεγάλου ελαστικού πρέπει να κοπεί με τέτοιο τρόπο ώστε να ανοίξει μια τρύπα για μια λεκάνη ή πλαστικό μπολ. Εκεί θα φυτρώσουν λουλούδια. Αυτό το μπολ πρέπει επίσης να έχει μια τρύπα για την αποστράγγιση. Η ίδια διαδικασία πρέπει να γίνει και με τα υπόλοιπα ελαστικά, τα οποία θα αποτελέσουν τη βάση για το επάνω ελαστικό - το κεφάλι του βατράχου.

Όλα τα ελαστικά πρέπει να είναι βαμμένα με πράσινο χρώμα. Ζάντες αυτοκινήτου που θα μιμηθούν και τα μάτια ενός βατράχου. Η μέση των δίσκων πρέπει να καλύπτεται με λευκό χρώμα, στη συνέχεια οι κόρες του μελλοντικού βατράχου πρέπει να σχεδιάζονται με μπλε χρώμα.

Για να φτιάξετε βλεφαρίδες, πρέπει να πάρετε ένα κομμάτι ελαστικού σε σχήμα σφήνας και να κόψετε μια λωρίδα στο μέγεθος του ενός τρίτου του λευκού κύκλου σε ένα ελαστικό αυτοκινήτου. Μια λωρίδα από ένα μαύρο ελαστικό πρέπει να κοπεί χωρίς να φτάσει στο τέλος για να γίνουν λωρίδες βλεφαρίδων.
Πριν εγκαταστήσετε το σχήμα, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τσιμεντοκονία για να συνδέσετε δύο ελαστικά στη θέση του κήπου όπου θα σταθεί ο βάτραχος. Μετά από αυτό, πρέπει να χυθεί χώμα μέσα στο ελαστικό. Το επάνω ελαστικό πρέπει να τοποθετηθεί στη μέση των δύο μεγάλων ελαστικών. Θα πρέπει επίσης να γεμίσει με χώμα.

Πρέπει να εγκαταστήσετε δίσκους ματιών στην επάνω κεφαλή ελαστικού του βατράχου και να τραβήξετε τα χείλη κάτω από αυτά με κόκκινη μπογιά. Ολα. Μπορείτε να φυτέψετε παρτέρια. Ο κήπος με λουλούδια είναι έτοιμος! Απομένει να φτιάξουμε τα χέρια και τα πόδια του βατράχου. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο εύκαμπτους σωλήνες των 0,5-0,7 m ο καθένας. Κόψτε τις παλάμες με 4 δάχτυλα σύμφωνα με το σχέδιο και συνδέστε τα πάντα με κόλλα, τσιμέντο, ακόμη και ταινία! Τα πόδια πρέπει επίσης να βαφτούν με πράσινη μπογιά και, για να μην χαθούν, να καρφωθούν στο έδαφος με γαλβανισμένα καρφιά.

Εάν ο κήπος με λουλούδια πρέπει να έχει τη μορφή μιας πριγκίπισσας βατράχου, τότε πρέπει να κόψετε ένα στέμμα από το ίδιο ελαστικό, να το βάψετε κίτρινοςκαι τοποθετείται ανάμεσα στα μάτια σε ένα προ-σφυρηλατημένο κομμάτι ξύλου.

Για όλους τους αναγνώστες μας που ονειρεύονται να μετατρέψουν το εξοχικό τους σε κάτι εκπληκτικό, συγκεντρώσαμε

Οι βάτραχοι, η γαμετογένεση, η γονιμοποίηση και άλλες εποχιακές δραστηριότητες εξαρτώνται από πολλούς εξωτερικούς παράγοντες. Η ζωή σχεδόν όλων των αμφιβίων εξαρτάται από τον αριθμό των φυτών και των εντόμων στη λίμνη, καθώς και από τη θερμοκρασία του αέρα και του νερού. Διακρίνονται διαφορετικά στάδια ανάπτυξης των βατράχων, συμπεριλαμβανομένου του προνυμφικού σταδίου (αυγό - έμβρυο - γυρίνος - βάτραχος). Η μεταμόρφωση ενός γυρίνου σε ενήλικα είναι ένας από τους πιο εντυπωσιακούς μετασχηματισμούς στη βιολογία, καθώς αυτές οι αλλαγές προετοιμάζονται υδρόβιος οργανισμόςστη γήινη ύπαρξη.

Ανάπτυξη βατράχων: φωτογραφία

Στα αμφίβια χωρίς ουρά, όπως οι βάτραχοι και οι φρύνοι, οι μεταμορφωτικές αλλαγές είναι πιο έντονες, σχεδόν κάθε όργανο υφίσταται τροποποίηση. Το σχήμα του σώματος αλλάζει πέρα ​​από την αναγνώριση. Μετά την εμφάνιση των οπίσθιων και μπροστινών άκρων, η ουρά σταδιακά εξαφανίζεται. Το χόνδρινο κρανίο του γυρίνου αντικαθίσταται από το κρανίο του προσώπου του νεαρού βατράχου. Τα κεράτινα δόντια που χρησιμοποιούσε ο γυρίνος για να φάει τα φυτά της λίμνης εξαφανίζονται, το στόμα και τα σαγόνια παίρνουν νέο σχήμα, οι μύες της γλώσσας αναπτύσσονται πιο δυνατά για να διευκολύνουν την σύλληψη μυγών και άλλων εντόμων. Το επίμηκες παχύ έντερο, χαρακτηριστικό των φυτοφάγων, βραχύνεται για να προσαρμοστεί στη σαρκοφάγα διατροφή του ενήλικα. Σε ένα ορισμένο στάδιο στην ανάπτυξη των βατράχων, τα βράγχια εξαφανίζονται και οι πνεύμονες αυξάνονται.

Τι συμβαίνει αμέσως μετά τη γονιμοποίηση;

Αμέσως μετά, αρχίζει να μετακινείται από το ένα κυτταρικό στάδιο στο άλλο στη διαδικασία της διαίρεσης. Η πρώτη διάσπαση ξεκινά από τον πόλο του ζώου και εκτείνεται κάθετα προς τα κάτω στον βλαστικό πόλο, χωρίζοντας το αυγό σε δύο βλαστομερή. Η δεύτερη διάσπαση γίνεται σε ορθή γωνία με την πρώτη, χωρίζοντας το αυγό σε 4 βλαστομερή. Το τρίτο αυλάκι βρίσκεται σε ορθή γωνία με τα δύο πρώτα, όντας πιο κοντά στο ζώο παρά στον βλαστικό πόλο. Διαχωρίζει τις τέσσερις κορυφαίες μικρές χρωματισμένες περιοχές από τις τέσσερις κάτω. Σε αυτό το στάδιο, το έμβρυο έχει ήδη 8 βλαστομερή.

Οι περαιτέρω διαχωρισμοί γίνονται λιγότερο τακτικοί. Ως αποτέλεσμα, ένα μονοκύτταρο ωάριο σταδιακά μετατρέπεται σε μονοκύτταρο έμβρυο, το οποίο σε αυτό το στάδιο ονομάζεται βλαστούλα, το οποίο, στο στάδιο των 8-16 κυττάρων, αρχίζει να αποκτά χωρικές κοιλότητες γεμάτες με υγρό. Μετά από μια σειρά αλλαγών, μια βλάστουλα μονής στιβάδας μετατρέπεται σε έμβρυο δύο στρωμάτων (γαστρούλα). Αυτή η πολύπλοκη διαδικασία ονομάζεται γαστρίωση. Τα ενδιάμεσα στάδια ανάπτυξης του βατράχου σε αυτό το στάδιο περιλαμβάνουν το σχηματισμό τριών προστατευτικών στρωμάτων: του εξώδερμου, του μεσόδερμου και του ενδόδερμου, τα οποία είναι επίσης γνωστά ως πρωτεύοντα.Αργότερα εκκολάπτονται προνύμφες από αυτά τα τρία στρώματα.

Γυρίνοι (προνυμφικό στάδιο)

Το επόμενο μετά το έμβρυο είναι η προνύμφη, η οποία φεύγει από το προστατευτικό κέλυφος ήδη 2 εβδομάδες μετά τη γονιμοποίηση. Μετά τη λεγόμενη απελευθέρωση, οι προνύμφες βατράχου ονομάζονται γυρίνοι, οι οποίοι μοιάζουν περισσότερο με μικρά ψάρια μήκους περίπου 5-7 mm. Το σώμα της προνύμφης περιλαμβάνει ένα διακριτό κεφάλι, κορμό και ουρά. Τον ρόλο των αναπνευστικών οργάνων παίζουν δύο ζεύγη μικρών εξωτερικών βραγχίων. Ένας πλήρως σχηματισμένος γυρίνος έχει όργανα προσαρμοσμένα για κολύμπι και αναπνοή· οι πνεύμονες του μελλοντικού βατράχου αναπτύσσονται από τον φάρυγγα.

Μοναδικές Μεταμορφώσεις

Ο υδρόβιος γυρίνος υφίσταται μια σειρά αλλαγών που τελικά τον μεταμορφώνουν σε βάτραχο. Κατά τη μεταμόρφωση, ορισμένες δομές των προνυμφών μειώνονται και μερικές αλλάζουν. Οι μεταμορφώσεις που ξεκινούν από τη λειτουργία του θυρεοειδούς μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες.

1. Αλλαγές σε εμφάνιση. Τα πίσω άκρα μεγαλώνουν, οι αρθρώσεις αναπτύσσονται, τα δάχτυλα εμφανίζονται. Τα μπροστινά άκρα, ακόμα κρυμμένα από ειδικές προστατευτικές πτυχές, βγαίνουν έξω. Η ουρά συρρικνώνεται, οι δομές της καταρρέουν και σταδιακά τίποτα δεν μένει στη θέση της. Τα μάτια από τα πλάγια περνούν στην κορυφή του κεφαλιού και γίνονται διογκωμένα, το σύστημα οργάνων της πλευρικής γραμμής εξαφανίζεται, το παλιό δέρμα απορρίπτεται και αναπτύσσεται ένα νέο, με μεγάλο αριθμό δερματικών αδένων. Οι κεράτινες σιαγόνες πέφτουν μαζί με το δέρμα της προνύμφης, αντικαθίστανται από αληθινές σιαγόνες, αρχικά χόνδρινες και μετά οστεώδεις. Το κενό στο στόμα αυξάνεται σημαντικά, επιτρέποντας στον βάτραχο να τρέφεται με μεγάλα έντομα.

2. Αλλαγές στην εσωτερική ανατομία. Τα βράγχια αρχίζουν να χάνουν τη σημασία τους και εξαφανίζονται, οι πνεύμονες γίνονται όλο και πιο λειτουργικοί. Αντίστοιχες αλλαγές συμβαίνουν στο αγγειακό σύστημα. Τώρα τα βράγχια σταδιακά παύουν να παίζουν ρόλο στην κυκλοφορία του αίματος, περισσότερο αίμα αρχίζει να ρέει στους πνεύμονες. Η καρδιά γίνεται τρίχωρη. Η μετάβαση από μια διατροφή που βασίζεται κυρίως στα φυτά σε μια αμιγώς σαρκοφάγη διατροφή επηρεάζει το μήκος του πεπτικού σωλήνα. Συρρικνώνεται και στρίβει. Το στόμα γίνεται ευρύτερο, τα σαγόνια αναπτύσσονται, η γλώσσα μεγαλώνει, το στομάχι και το συκώτι γίνονται επίσης μεγαλύτερα. Ο πρόνεφρος αντικαθίσταται από μεσοσφαιρικούς οφθαλμούς.

3. Αλλαγές στον τρόπο ζωής. Κατά τη μετάβαση από την προνύμφη στο ενήλικο στάδιο ανάπτυξης των βατράχων, με την έναρξη της μεταμόρφωσης, ο τρόπος ζωής ενός αμφιβίου αλλάζει. Συχνά ανεβαίνει στην επιφάνεια για να καταπιεί αέρα και να φουσκώσει τους πνεύμονες.

Frog - μια μινιατούρα εκδοχή ενός ενήλικα βάτραχου

Από την ηλικία των 12 εβδομάδων, ο γυρίνος έχει μόνο ένα μικρό υπόλειμμα της ουράς και μοιάζει με μια μικρότερη εκδοχή του ενήλικα, η οποία, κατά κανόνα, ολοκληρώνει έναν πλήρη κύκλο ανάπτυξης στις 16 εβδομάδες. Η ανάπτυξη και τα είδη των βατράχων είναι αλληλένδετα, ορισμένοι βάτραχοι που ζουν σε μεγάλα υψόμετρα ή σε κρύα μέρη μπορούν να ζήσουν στο στάδιο του γυρίνου όλο το χειμώνα. Ορισμένοι τύποιμπορεί να έχουν τα δικά τους μοναδικά στάδια ανάπτυξης που διαφέρουν από τα παραδοσιακά.

Κύκλος ζωής βατράχου

Οι περισσότεροι βάτραχοι αναπαράγονται κατά την περίοδο των βροχών, όταν οι λίμνες πλημμυρίζουν με νερό. Οι γυρίνοι, των οποίων η διατροφή διαφέρει από αυτή των ενηλίκων, μπορούν να επωφεληθούν από την αφθονία των φυκιών και της βλάστησης στο νερό. Το θηλυκό γεννά αυγά σε ειδικό προστατευτικό ζελέ κάτω από το νερό ή σε φυτά που βρίσκονται κοντά και μερικές φορές δεν νοιάζεται καν για τους απογόνους. Αρχικά, τα έμβρυα απορροφούν τα αποθέματα του κρόκου τους. Μόλις το έμβρυο μετατραπεί σε γυρίνο, το ζελέ διαλύεται και ο γυρίνος βγαίνει από το προστατευτικό του κέλυφος. Η ανάπτυξη των βατράχων από τα αυγά στα ενήλικα συνοδεύεται από μια σειρά σύνθετων αλλαγών (εμφάνιση άκρων, μείωση της ουράς, εσωτερική αναδιάρθρωση οργάνων κ.λπ.). Ως αποτέλεσμα, το ενήλικο άτομο του ζώου στη δομή, τον τρόπο ζωής και τον βιότοπό του διαφέρει σημαντικά από τα προηγούμενα στάδια ανάπτυξής του.