26.Безстатеве розмноження рослин. Порівняльна характеристика безстатевого розмноження рослин і грибів. Оцінка безстатевого розмноження з позицій філогенії.

При безстатевому розмноженні новий організм може виникнути з однієї клітини або з декількох нестатевих (соматичних) клітин материнської особини. У безстатевому розмноженні бере участь тільки одна батьківська особина. Оскільки клітини, що дають початок дочірнім організмам, виникають в результаті мітозу, то всі нащадки виявляться подібними по спадковим ознаками з материнською особиною.

Багато найпростіші (амеби, Евглена зелена та ін), одноклітинні водорості (хламідомонада) розмножуються шляхом мітотичного поділу клітини (рис. 1). Іншим одноклітинним - деяким нижчим грибам, водоростям (хлорела), тваринам, наприклад збудника малярії - малярійні плазмодії, властиво спорообразование. При цьому клітина розпадається на велику кількість особин, що дорівнює кількості ядер, заздалегідь утворених в батьківській клітці в результаті багаторазового поділу її ядра. Багатоклітинні організми також здатні до спороутворення: це мохи, вищі гриби, багатоклітинні водорості, папоротеподібні та деякі інші.

Як в одноклітинних, так і у багатоклітинних організмів способом безстатевого розмноження служить також брунькування. Наприклад, у дріжджових грибів і деяких інфузорій (смокчуть інфузорії) при брунькування на материнській клітині спочатку утворюється невеликий горбок, що містить ядро, - нирка. Вона росте, досягає розмірів, близьких до розмірів материнського організму, і потім відділяється, переходячи до самостійного існування. У багатоклітинних (прісноводна гідра) нирка складається з групи клітин обох шарів стінки тіла. Нирка зростає, подовжується, на передньому її кінці з'являється ротовий отвір, оточене щупальцями. Брунькування завершується утворенням маленької гідри, яка потім відділяється від материнського організму.

Форми безстатевого розмноження. Безстатеве розмноження широко поширене в природі. Найбільш поширене воно в одноклітинних, але часто зустрічається і у багатоклітинних. Характерні такі особливості: у розмноженні бере участь тільки одна особина; здійснюється без участі статевих клітин; в основі розмноження лежить мітоз; нащадки ідентичні і є точними генетичними копіями материнської особини. Перевага безстатевого розмноження - швидке збільшення чисельності. Найбільш поширеними видами безстатевого розмноження є наступні: 1.Бінарное розподіл - мітотичний поділ, при якому утворюються дві рівноцінні дочірні клітини (наприклад, у амеби); 2.Множественное поділ, або шизогонія. Материнська клітина розпадається на велику кількість більш-менш однакових дочірніх клітин (малярійний плазмодій); 3.Споруляція. Розмноження за допомогою суперечка - спеціалізованих клітин грибів і рослин. Якщо суперечки мають джгутик і рухливі, то їх називають зооспорами (хламідомонада). Цікаво, що якщо спори утворюються за допомогою мітозу, то вони мають однаковий генетичний матеріал, якщо ж вони утворюються за допомогою мейозу, то вони мають генетичний матеріал тільки одного організму, але генетично такі спори нерівноцінні; 4.Почкованіе. На материнської особини відбувається утворення виросту - нирки, з якого розвивається нова особина (дріжджі, гідра); 5.Фрагментація - поділ особини на дві або декілька частин, кожна з яких розвивається в нову особину. У рослин (спірогира), і у тварин (кільчасті черви). В основі фрагментації лежить властивість регенерації; 6.Вегетатівное розмноження. Характерно для багатьох груп рослин. При вегетативному розмноженні нова особина розвивається або з частини материнської, або з особливих структур (цибулина, бульба і т.д.), спеціально призначених для вегетативного розмноження; 7.Клонірованіе. Штучний спосіб безстатевого розмноження. У природних умовах зустрічається рідко. Клон - генетично ідентичне потомство, отримане від однієї особини в результаті того чи іншого способу безстатевого розмноження.

27. Статеве розмноження тварин, грибів і рослин. Виникнення та еволюція статевого процесу.

• Статеве розмноження  –  це розмноження за допомогою спеціальних статевих клітин  –  гамет, які мають удвічі менше число хромосом, на відміну від батьківських безстатевих клітин. Характеризується рекомбінацією генетичної інформації.

Статеве розмноження тварин та рослин

Гаметогенез

• Гаметогенез  –  процес розвитку й формування статевих клітин.

• Нa певному етапі ембріо­нального розвитку у хребетних формуються так звані статеві зачатки, які надалі дають початок статевим залозам  –  гонадам (сім'яникам і яєч­никам). У статеві зачатки мігрують клітини, які називаються овогоніями, або первинними жіно­чими статевими клітинами, і сперматогоніями, або первинними чоловічими статевими кліти­нами. У гонадах після ряду мітотичних поділів первинні статеві клітини піддаються мейозу та диференціюються на зрілі гамети. Процес ут­ворення жіночих гамет називається овогенезом, процес утворення чоловічих гамет  –  спермато­генезом. Ряд клітинних поколінь від первинних статевих клітин до зрілих гамет називається за­родковим шляхом

 Чому виникнення статевого процесу є дуже важливим кроком в еволюції?

Статевий процес– процес злиття двох статевих клітин (гамет), тобто яйцеклітини і сперматозоїда.

Різноманітні форми статевого процесу в одноклітинних організмів можна поєднати у дві групи : копуляцію і кон’югацію.

Копуляція - статевий процес в одноклітинних організмів, за якого дві особини набувають властивостей гамет і зливаються, утворюючи зиготу.

Кон’югація - загальна назва кількох форм статевого процесу, відомих у бактерій, водоростей, грибів і одноклітинних, під час якої дві клітини обмінюються своїми молекулами ДНК.

1. Нестатеве розмноження відбувається за допомогою окремих нестатевих клітин, еволюційно є первинним. Воно відбувається без утворення гамет (статевих клітин), в ньому бере участь лише один організмі, всі нащадки генетично однакові і такі самі як материнський організм.

В архейську еру в еволюції органічного світу відбулися чотири великі ароморфози: з'явились еукаріоти, сформувався фотосинтез, виникли статевий процес і багатоклітинні організми. Поява еукаріотів пов'язана з утворенням клітин, які містять справжнє ядро (з хромосомами) і мітохондрії. Тільки такі клітини здатні ділитися мітотичне, що забезпечує їх стабільність і передачу генетичної інформації.

Це стало передумовою виникнення статевого процесу. Виникнення статевого процесу зумовило появу комбінативної мінливості. І, нарешті, в цю еру від колоніальних джгутикових утворилися багатоклітинні організми. Виникнення статевого процесу і багатоклітинних організмів стало фундаментом для подальшого прогресивного еволюційного розвитку.

28. Еволюція основних форм статевого процессу тварин і рослин. Статеве розмноження як джерело комбінативної миінливості. Роль комбінативної мінливості в еволюції груп органічного світу.

Статеве розмноження має безумовні переваги:

1. Утворення великої кількості статевих продуктів (сперматозоїдів і яйцеклітин)

2. Всі сперматозоїди і яйцеклітини різні, таким чином організми, які утворюються внаслідок статевого процесу також різні (тому люди не схожі між собою). Це забезпечує явище мінливості – тобто здатності змінюватися в процесі еволюції, а це дуже важливо для прогресу і виникнення нових пристосувань.

3. Переважно статевий процес захищений від навколишнього середовища, тому що запліднення відбувається в статевих органах. Інколи буває зовнішнє запліднення (у риб), але ікри у них настільки багато, що великий відсоток особин все одно виживає.

4. Чим більша у організмів мінливість, тим імовірніше вони зможуть пристосуватись при зміні умов навколишнього існування.

5. При виникненні негативної мутації у особин, які розмножуються нестатевим шляхом всі негативні наслідки будуть передаватися нащадкам, тому що при нестатевому розмноженні організмі, які утворюються з материнського є його копіями, а при статевому розмноження є вірогідність, що ці мутації перейдуть у рецесивну форму, тобто у таку що не проявиться у нащадків.

6. Рослини, що розмножуються статевим шляхом (квіткові) не залежать від води, тому краще адаптовані для життя на суші.

В архейську еру в еволюції органічного світу відбулися чотири великі ароморфози: з'явились еукаріоти, сформувався фотосинтез, виникли статевий процес і багатоклітинні організми. Поява еукаріотів пов'язана з утворенням клітин, які містять справжнє ядро (з хромосомами) і мітохондрії. Тільки такі клітини здатні ділитися мітотичне, що забезпечує їх стабільність і передачу генетичної інформації.

Це стало передумовою виникнення статевого процесу. Виникнення статевого процесу зумовило появу комбінативної мінливості. І, нарешті, в цю еру від колоніальних джгутикових утворилися багатоклітинні організми. Виникнення статевого процесу і багатоклітинних організмів стало фундаментом для подальшого прогресивного еволюційного розвитку.