2 Група. Статевий процес (кон’югація, копуляція)

Статевий процес — це поєднання в одній клітині генетичного матеріалу двох різних клітин. Він може здійснюватись у формах кон’югації та копуляції.

Статевий процес у формі кон’югації відбувається у бактерій, деяких одноклітинних тварин, у колоніальних форм водоростей (родина Вольвоксові) та деяких багатоклітинних (спірогіра).

Кон’югація (від латин. conjugatio — сполучення) — це загальна назва кількох форм статевого процесу: 1) у водоростей відбувається злиття вмісту двох зовнішньо схожих вегетативних клітин; 2) в інфузорій — обмін статевими ядрами та наступне їх попарне злиття; 3) у бактерій — перенос генетичного матеріалу від однієї бактеріальної клітини до іншої через прямий міжклітинний контакт. Бактеріальна кон’югація відносно рідка серед бактерій і часто неправильно розцінюється як бактеріальний еквівалент статевого розмноження або спаровування. Але цей процес не є статевим, оскільки він не залучає злиття статевих клітин і створення зиготи. Це просто передача генетичної інформації від клітини-донору до клітини-одержувача. Для того щоб процес кон’югації відбувся, одна з бактерій, донор, повинна мати певний мобільний генетичний елемент, найчастіше кон’югаторну плазміду. Більшість кон’югаторних плазмід мають системи, які гарантують, що клітина-одержувач не містить подібного елементу.

Це один із механізмів горизонтального переносу генів, як і трансформація та трансдукція, хоча ці механізми не потребують контакту між клітинами. Перенесена генетична інформація може бути вигідна одержувачу, наприклад, при наданні резистентності до певного антибіотику або перенесенні гену фермента, який сприяє кращому перетравлюванню поживних речовин середовища. Проте ці елементи можуть також розглядатися як генетичні паразити на бактерії, а кон’югація — як механізм, що використовується цим елементом для потрапляння до нових хазяїв.

Копуляція (від латин. copulatio — сполучення): 1) з’єднання двох особин під час статевого акту; 2) процес злиття двох статевих клітин (гамет). Під копуляцією зазвичай розуміють злиття зовнішньо майже (або зовсім) однакових статевих клітин. Якщо чоловіча гамета значно відрізняється від жіночої, то процес їхнього злиття називається заплідненням (сингамія). Однакові вони переважно в нижчих рослин (хламідомонада), відрізняються у вищих рослин, хордових тварин.

Ізогамія — процес, під час якого зливаються дві однакові за будовою гамети. Ізогамія притаманна деяким нижчим організмам, зокрема багатьом водоростям.

Анізогамія — процес, під час якого зливаються два типи гамет — чоловічі та жіночі, що відрізняються будовою.

Оогамія — форма анізогамії, за якої жіноча гамета (яйцеклітина) є великою та нерухомою, а чоловіча (сперматозоїд, спермій) — значно дрібнішою. Оогамія притаманна багатоклітинним тваринам, вищим рослинам та деяким грибам.

3 Група — Роздільностатеві організми та гермафродити

У статевому процесі, зазвичай, беруть участь дві особини. В їхніх особливих статевих залозах формуються статеві клітини. Організм, що має лише один тип статевих залоз, тобто лише чоловічі (сім’яники) або лише жіночі (яєчники), й утворює лише один тип статевих клітин, називається роздільностатевим. Якщо організм здатний утворювати як чоловічі, так і жіночі статеві клітини, то він називається гермафродитом.

Гермафродитизм є нормою для таких видів, як земляні хробаки й равлики, і є звичайним явищем для квіткових рослин. Перехресне запліднення є правилом серед гермафродитів, коли батьки виконують чоловічі і жіночі функції одночасно або функції однієї зі статей на певний проміжок часу. Псевдогермафродити мають внутрішні статеві органи однієї статі, а зовнішні — іншої. Реальна стать виявляється лише у зрілому віці, коли нормальна діяльність гормонів змушує функціонувати внутрішні органи.

В одних випадках гермафродити можуть одночасно утворювати як чоловічі, так і жіночі статеві клітини (наприклад різні види плоских червів). В інших випадках організм спочатку функціонує як особина однієї статі, а за деякий час — іншої (деякі риби, ракоподібні). Як випадкове явище гермафродитизм спостерігається у роздільностатевих тварин, а також у людини.

Біологічне значення гермафродитизму полягає у підвищенні ймовірності залишити нащадків та зменшенні витрат енергії на пошуки партнера для розмноження. Гермафродитизм дуже важливий для організмів, які ведуть прикріплений спосіб життя, паразитів, а також глибоководних видів (певні види ракоподібних, риб, двостулкових молюсків тощо).

У більшості гермафродитів є різноманітні механізми, що запобігають самозаплідненню (неодночасне дозрівання чоловічих і жіночих статевих клітин, певні особливості будови статевої системи тощо).

Роздільностатевими є більшість тварин (кишковопорожнинні, черви, членистоногі, хордові), також роздільностатевими бувають і рослини (мохи, тополі, кукурудза тощо).

Рослини, у яких органи, що формують чоловічі та жіночі статеві клітини, розташовані на різних особинах, називають дводомними (зозулин льон, верба, обліпиха), а на одній особині,— однодомними (кукурудза).