Dzīves cikls (bioloģija): definīcija, posmi un metamorfoze

Bioloģijā: dzīves cikla definīcija, posmi un metamorfoze — no zigotas un embrija līdz imago. Pārskats ar piemēriem, posmu skaidrojumiem un ilustrācijām.

Dzīves cikls ir posmi, kurus dzīvā būtne iziet savas dzīves laikā.

Dažos gadījumos process ir lēns, un pārmaiņas notiek pakāpeniski. Cilvēkam dzīves laikā ir dažādi augšanas posmi, piemēram, zigota, embrijs, bērns un pieaugušais. Pārmaiņas no bērna uz pieaugušo ir lēnas un nepārtrauktas. Daudzās sabiedrībās to atzīmē ar ceremonijām pubertātes laikā.

Lielākajai daļai kukaiņu pāreja ir asa un skaidri definēta: ola > kāpurs > kāpurs > pupa > imago (pieaugušais).

Kas ir dzīves cikls — detalizētāk

Dzīves cikls ietver visus attīstības posmus no organisma rašanās līdz nāvei vai reproduktīvam beigu posmam. Tas var ietvert arī attīstības stadijas, kurās organisms nemaz nerada pēcnācējus (piemēram, pupa posms kukaiņiem), kā arī posmus, kas ir tieši saistīti ar vairošanos (gamēti, zigota, sēklas utt.). Dzīves cikla ilgums, posmu skaits un to raksturs ļoti atšķiras starp organismu grupām.

Cilvēka dzīves cikls — galvenie posmi

• Zigotā — apvienota ovula un spermatozoīda šūna pirms dalīšanās.
• Embrijs — agrīna attīstība, orgānu veidošanās.
• Jaundzimušais un bērns — straujš augšanas un nervu sistēmas attīstības periods.
• Pusaudzis (adolescence) — hormonālas pārvērtības, sekundāro dzimuma pazīmju attīstība, pubertāte.
• Pieaugušais — reproduktīvā brieduma periods.
• Novecošana (senescence) — funkcionālas izmaiņas, reproduktīvā un fizioloģiskā kapacitāte samazinās.

Šie posmi var tikt iedalīti vēl smalkāk (piem., bērnība, pat jauns pieaugušais, vidējais pieaugušais), un kultūras atšķirības var noteikt dažādas sociālās pazīmes, kas marķē pāreju starp posmiem.

Kukaiņu dzīves cikls un metamorfoze

Kukaiņu attīstībai bieži raksturīga skaidra metamorfoze. Tekstā minētā parauga rinda attēlo vienu no bieži sastopamajiem modeļiem:

Lielākajai daļai kukaiņu pāreja ir asa un skaidri definēta: ola > kāpurs > kāpurs > pupa > imago (pieaugušais).

Vispārīgāk pareizi šo secību var aprakstīt kā: ola > larva (kāpurs) > pupa > imago (pieaugušais). Taču ir dažādi metamorfozes tipi:

• Pilnīga metamorfoze (holometabola) — skaidras atšķirības starp larvu un pieaugušo (piemēram, tauriņi, vaboles, mušas). Stadijas: ola → larva (kāpurs) → pupa → imago.
• Nepilnīga metamorfoze (hemimetabola) — posmi: ola → nimfa → pieaugušais; nimfa parasti izskatās līdzīga pieaugušajam, bet bez attīstītām spārniem vai pilnas reproduktīvās kapacitātes (piemēram, siksnas, prusaki, dažas direkte laputis).
• Ametabola — mazāk vai nav ārēju pārvērtību, attīstība notiek galvenokārt caur izmēra un dzimuma nobriešanas izmaiņām (piem., dažas primitīvas kukaiņu grupas).

Metamorfoze bieži ietver dramatiski atšķirīgu dzīvesveidu posmos (piem., kāpuri barojas un attīstās vietā, kur pieaugušie var dzīvot un vairoties citādi). Tas samazina tiešo konkurenci starp paaudžu posmiem un ļauj specializāciju.

Augu un sēņu dzīves cikli

Augiem un sēnēm dzīves cikls bieži ietver gēnenerāciju maiņu (alternation of generations): ir gan diploīdā sporofīta stadija, gan haploīdā gametofīta stadija. Piemēram, līdzīgi kāziedaugiem ir sēkla (zigota → sporofīts), bet arī gametofīts ir daļa no cikla (šis posms var būt ļoti samazināts vai dominējošs atkarībā no grupas).

Faktori, kas ietekmē dzīves ciklu

• Vides apstākļi: temperatūra, gaismas ilgums (fotoperiode), barības pieejamība.
• Hormonālie signāli: dzīvniekiem — izaugsmes hormoni, dzimumhormoni; kukaiņiem — ejakulācijas un ekdizona ietekme u.c.
• Ekoloģiskās attiecības: predatori, konkurence, parazīti var mainīt dzīves ilgumu un attīstības ātrumu.
• Ģenētika un evolūcija: sugas var attīstīt dažādas stratēģijas (īss dzīves cikls ar daudzām pēcnācēju paaudzēm vai ilgs dzīves cikls ar mazāku pēcnācēju skaitu).

Bioloģiskā un ekoloģiskā nozīme

Dzīves cikls nosaka, kā un kad organisms iegūst resursus, vairojas un mijiedarbojas ar vidi. Pārejas starp posmiem var kalpot kā adaptācija, lai izvairītos no sezonālajiem apdraudējumiem (piem., diapauze kukaiņiem) vai lai izplatītu sugu plašākā areālā (piem., sēklu dzušana augos, larvu izplatīšanās ūdeņos).

Noslēgumā

Dzīves cikls ir būtisks jēdziens bioloģijā, kas aptver visas organismu attīstības stadijas un to mijiedarbību ar vidi. Izpratne par dzīves cikliem palīdz saprast sugu ekoloģiju, lauksaimniecības kaitēkļu pārvaldību, saglabāšanas bioloģiju un medicīnas jautājumus saistībā ar cilvēka attīstību un veselību.

Meklēt pēc burta