11. Размножение бесполое и половое

Бесполое размножение: характерно для растений, животных. Встречается у вирусов, бактерий, грибов, простейших, кишечноплостных, мшанок, оболочников, губок.

У вирусов репродуктивный процесс связан с молекулами нуклеиновых кислот, с из способностью к самоудвоению. Основан на специфичности отнсительно слабых водородных связей между нуклеотидами.

У других организмов разделяют вегетативное размножение и размножение спорообразованием.

Вегетативное размножение – это размножение, при ктором из части, отделившейся от материнского организма, развивается новый организм.

У одноклеточных организмов представлено такими формами, как:

Деление путем простой перетяжки (образование двух дочерних организмов из одного родительского, характерно бактериям, синезеленым водорослям);

Митотическое деление ядра с последующей перетяжкой цитоплазмы (бурые, зеленые водоросли, одноклеточные животные – саркодовые, жгутиковые, инфузори). P.S. у животных перетяжка от периферии к центру, у растений – от центра к периферии.

Множественное деление (шизогония) – ядро много делится, потом делится цитоплазма, получается много одноклеточных клеток. Пример: размножение P. vivax в эритроцитах.

Почкование – на материнской клетке растет почка, потом ядро делится митотически, одно перемещается в почку. Пример: дрожжи, некотрые виды инфузорий.

У многоклеточных растений размножение осуществляется черенками, луковицами, листями, корневищами. Еще в учебнике есть клональное микроразмножение – развиваются из одной материнской клетки, получается клон.

У многоклеточных животных представлено фрагментация частей тела. Характерно для губок, гидр, немертин, плоских червей, морских звезд (иглокожие).

Спорообразование. Размножение с помощью специализированных клеток – спор, содержащих ядро, цитоплазму, покрытых плотной оболочкой и способных к дительному существованию в неблагоприятных условиях. Наиболее характерно для бактерий, водорослей, грибов, мхов, папоротникообразных. У животных встречается у споровиков (малярийный плазмодий).

Бесполое размножение у многих организмов может чередоваться с половым.

Половое размножение. При половом размножении потомство генетически отличается от своих родителей, так как между родителями происходит обмен генетической информацией. Основой полового размножения является мейоз.

У одноклеточных организмов выделяют две формы полового размножения – копуляцию и конъюгацию.

При конъюгации (например, у инфузорий) специальные половые клетки не образуются. У этих организмов имеются два ядра – макро– и микронуклеус. Обычно инфузории размножаются делением надвое. При этом микронуклеус сначала делится митотически. Из него формируются стационарное и мигрирующее ядра, имеющие гаплоидный набор хромосом. Затем две клетки сближаются, между ними образуется протоплазматический мостик. По нему происходит перемещение в цитоплазму партнера мигрирующего ядра, которое затем сливается со стационарным. Формируются обычные микро– и макронуклеусы, клетки расходятся. Так как при этом процессе не происходит увеличения количества особей, то говорят о половом процессе, а не о половом размножении. Однако происходит обмен (рекомбинация) наследственной информацией, поэтому потомки генетически отличаются от своих родителей.

При копуляции (у простейших) происходят образование половых элементов и их попарное слияние. При этом две особи приобретают половые различия и полностью сливаются, образуя зиготу. Происходят объединение и рекомбинация наследственного материала, поэтому особи генетически отличны от родительских.

Гермафродитизм или образование мужских или женских гамет. Эта тенденция характерна для почти всех высших растений, некоторых кишечнополостных, плоских, а также некоторых кольчатых червей, моллюсков. Есть гермафродиты вроде бычьего цепня, оплодотворение которых перекрестное. То же самое наблюдается и у свиного цепня.

Партеногенез (девственное размножение). Дочерние организмы развиваются из неоплодотворенных яйцеклеток.

Значение партеногенеза:

1) размножение возможно при редких контактах разнополых особей;

2) резко возрастает численность популяции, так как потомство, как правило, многочисленно;

3) встречается в популяциях с высокой смертностью в течение одного сезона.

Виды партеногенеза:

1) облигатный (обязательный) партеногенез. Встречается в популяциях, состоящих исключительно из особей женского пола (у кавказской скалистой ящерицы). При этом вероятность встречи разнополых особей минимальна (скалы разделены глубокими ущельями). Без партеногенеза вся популяция оказалась бы на грани вымирания;

2) циклический (сезонный) партеногенез (у тлей, дафний, коловраток). Встречается в популяциях, которые исторически вымирали в больших количествах в определенное время года. У этих видов партеногенез сочетается с половым размножением. При этом в летнее время существуют только самки, которые откладывают два вида яиц – крупные и мелкие. Из крупных яиц партеногенетически появляются самки, а из мелких – самцы, которые оплодотворяют яйца, лежащие зимой на дне. Из них появляются исключительно самки;

3) факультативный (необязательный) партеногенез. Встречается у общественных насекомых (ос, пчел, муравьев). В популяции пчел из оплодотворенных яиц выходят самки (рабочие пчелы и царицы), из неоплодотворенных – самцы (трутни).