生物的生命週期
介紹
生物的生命週期定義為在其一生中發生的一系列事件,包括生長、發育、繁殖和死亡。它是特定生物體的特徵,並且在不同物種之間有所不同。這種差異通常反映了物種自身為了在更好的環境條件下生存、適應和繁殖後代的方式。個體的壽命是完成其自身生命週期所需的時間。
生命週期的階段
生命週期的階段包括:
出生
新生命的開始被稱為出生。
在這個階段,兩個配子(兩個單倍體配子)融合形成合子(二倍體)。
例如:新生兒(在人類/動物中)、種子萌發(在植物中)和卵(在昆蟲中)。
幼年/未成熟期
這個階段被稱為生長發育階段。
在這個階段,生物體的各個身體部位發育。
生物體發育出強大的免疫系統。
接近這個階段的末尾,各種生殖器官發育,有些開始顯示次要性徵。
例如:童年-青春期(在人類中)、植物器官的形成(在植物中)和幼蟲階段(在昆蟲中)。
成年/成熟期
這被稱為生殖階段。
生殖結構完全活躍,能夠產下新的後代。
單倍體配子透過減數分裂在生殖結構中發育;透過交配過程,兩個配子結合產生一個新的個體。
生物體產生性激素,現在可以進行交配過程。
配子融合後,個體植入母體子宮(在哺乳動物中)或包在一個稱為卵的鈣質殼中(在鳥類或昆蟲中)或被保護在果實內(在植物中)。
如果一個生物體有很多捕食者,那麼該物種生存的機會就會減少。因此,為了彌補這一點,這些物種會產下多個後代。
生態系統的頂級捕食者通常產下較少的 offspring,因為繁殖所需的能量很高。
例如:18-50 歲之間的成年期(在人類中)、花的形成和果實的形成(在植物中)以及蛹/成蟲階段(在昆蟲中)。
死亡
這是生物體生命週期的最後階段。
隨著這一階段的進展,生物體失去生殖能力,身體變弱,因此無法孕育新的後代。
在一些生物體中,例如蝴蝶,產卵後雌性死亡,雄性交配後死亡。
這是一個重要的階段,因為它有助於維持生態系統中特定物種的平衡。
圖片即將推出
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影響生物體生命週期的因素
物種的生命週期取決於各種因素,例如它們生活的環境、繁殖所需的能量以及遺傳因素。
生存環境:這是一個重要的因素,它不僅決定了特定的生命週期,而且還決定了物種必須適應和生存的環境中的各種其他特徵。如果環境適宜,則這些物種壽命長,如果不是,則它們的生命週期很短。
能量分配:生物體的所有生命過程都需要能量。因此,能量按比例分配到各個過程中。因此,繁殖所需的適應性僅存在於生命週期的特定階段。在其他階段,這些適應性沒有用,並且沒有顯示相同的成功率。這種現象被稱為權衡,其中能量在生命週期的各個階段之間進行權衡。
例如:人類和多年生植物——儘管它們有很長的繁殖階段,但一次繁殖需要大量能量,因此它們繁殖較少,以節省用於其他生命過程的能量。
多次繁殖生命週期和一次繁殖生命週期的區別
| 多次繁殖生命週期 | 一次繁殖生命週期 |
|---|---|
| 在繁殖階段可以多次生育。 | 在繁殖階段只能生育一次。 |
| 後代數量少。 | 後代數量多。 |
| 發生在長壽個體中。 | 發生在短壽個體中。 |
| 生育後存活。 | 生育後死亡。 |
| 能量按比例分配到繁殖和其他生命過程之間。 | 大部分能量用於繁殖過程。 |
| 在植物中,被稱為多年生。 | 在植物中,被稱為一年生。 |
| 例如:多年生植物、哺乳動物、爬行動物、鳥類等。 | 例如:一年生植物、無脊椎動物、蜘蛛、鮭魚等。 |
結論
物種的生命週期向我們展示了地球上生命是如何執行的。有些生物體的生命週期短至幾分鐘,長至幾百年。出生、幼年、成年和死亡是生命週期的各個事件。這是一個迴圈的生與死的過程,其中一個生物體繁殖產生另一個個體。由此產生的新一代遵循相同的生命週期,各種地球物種就這樣生長和進化。
常見問題
Q1. 討論植物中不同型別的生命週期。
A. 植物中發現的不同型別的生命週期包括:
單倍體世代:除了合子階段外,大部分生命週期都由單倍體階段代表。例如:各種藻類。
雙倍體世代:除了少數單倍體配子形成階段外,大部分生命週期都由二倍體階段代表。例如:被子植物和裸子植物。
單倍體-雙倍體世代交替:單倍體和二倍體階段在植物的生命週期中都占主導地位且清晰可見。例如:苔蘚植物和蕨類植物。
Q2. 描述蜜蜂的生命週期。
A. 蜜蜂的生命週期包括以下階段:
卵:這些很小,大小如米粒。這些可以受精(形成雌蜂/蜂王)和未受精(形成雄蜂)。
幼蟲:第二階段被稱為進食階段,工蜂用蜂王漿餵養幼蟲。幼蟲階段持續 6-7 天。
蛹:幼蟲開始形成繭,看起來像成蟲。工蜂用蜂蠟密封蛹在蜂房中。在這裡,所有器官(如翅膀、皮膚、眼睛、腿)都會發育。
成蟲:現在,成蟲破開封口飛出。
蜂王需要 16 天,工蜂需要 18-22 天,雄蜂需要 24 天才能完全發育。
Q3. 基於繁殖的不同生命週期。
A. 生物體的生命週期可以根據繁殖方式進行區分:
無性繁殖:後代是在沒有配子融合的情況下形成的,它們在基因上與親代相同。
有性繁殖:後代是由於雄性和雌性兩個配子的融合而形成的,它們在基因上與親代不同,並表現出變異。
Q4. 基於生命週期的作物分類。
A.
一年生植物:自那時起一年內完成生命週期,因為時間對其生長有利。例如:玉米、水稻、小米等。
兩年生植物:需要兩個生長季節才能完成營養和繁殖階段,因此生命週期為兩年。例如:胡蘿蔔、萵苣、捲心菜等。
多年生植物:每 3-4 年完成一次生命週期,它們只在需要時和條件有利時繁殖。例如:芒果、柑橘等。
短命植物:每 3-4 個月完成一次生命週期。例如:西紅柿。
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