Размножение организмов

Размножение – это свойство живых организмов воспроизводить себе подобных. Оно обеспечивает непрерывность и преемственность жизни в ряду последовательных поколений. В процессе зволюции сформировались два способа размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение – это способ, при котором участвует только одна родительская особь; за счет деления ее соматических клеток образуются новые особи, генотипически идентичные исходной родительской. Выделяют следующие формы бесполого размножения: деление надвое, множественное деление (шизогония), почкование, спорообразование, вегетативное размножение.

Деление надвое у эукариот происходит митозом. Дочерние клетки получают равное количество наследственной информации и органелл. После деления дочерние клетки растут и, достигув величины материнского организма, выполняют свои функции.

Шизогония встречается у одноклеточных организмов, например, у малярийного плазмодия. При шизогонии происходит многократное деление ядра без цитокинеза, а затем и вся цитоплазма разделяется на частички, обособляющиеся вокруг ядер. Из одной материнской клетки образуется много дочерних. Эта форма размножения обычно чередуется с половым способом размножения.

Почкование заключается в том, что на материнской клетке первоначально образуется небольшой бугорок, содержащий дочернее ядро или нуклеоид. Почка растет, достигает размеров материнской особи и затем отделяется от нее. Эта форма размножения наблюдается у бактерий, дрожжевых грибков, сосущих инфузорий. У многоклеточных животных (гидра) почка состоит из клеток эктодермы и энтодермы. Почка растет, удлиняется, и на переднем конце у нее образуется ротовое отверстие, окруженное щупальцами. Почкование завершается образованием маленькой гидры, которая отделяется от материнского организма и начинает существовать самостоятельно.

Спорообразование – бесполое размножение у ряда растений и паразитических простейших, способных образовывать специализированные клетки – споры, при прорастании которых развиваются новые особи, по генотипу точная копия материнских. Такая форма размножения обеспечивает высокую численность организмов. У водорослей и грибов споры образуются путем митоза из любой клетки; у высших споровых (моховидные, папоротникообразные) – из диплоидных клеток путем мейоза в специализированных многоклеточных органах – спорангиях. У животных спорами размножаются споровики (малярийный плазмодий).

Вегетативное размножение – форма бесполого размножения, при котором новый организм образуется из части материнского. Оно наблюдается у грибов, растений и низших многоклеточных животных. У грибов и растений вегетативное размножение осуществляется за счет частей тела, выполняющих основные функции питания и обмена веществ с окружающей средой – вегетативных органов. Таковыми являются листья, черенки, усы, корневища, клубни, луковицы. У животных вегетативное размножение происходит путем образования почек (у гидры) или фрагментацией, когда исходная особь делится на несколько частей, и затем каждая часть постепенно дополняется до целого организма (у плоских и кольчатых червей).

Половое размножение – характеризуется наличием полового процесса, суть которого сводится к объединению в наследственном материале для развития потомка генетической информации от двух разных источников – родителей. Различают следующие формы полового размножения: копуляция, конъюгация, с оплодотворением, без оплодотворения.

Копуляция – половой процесс у одноклеточных организмов, при котором две особи приобретают половые различия, т.е. превращаются в гаметы и полностью сливаются, образуя зиготу, из которой развивается организм. Такая форма полового размножения характерна для раковинной корненожки, некоторых жгутиковых.

Конъюгация – своеобразная форма размножения существующая у инфузорий и некоторых бактерий. При половом процессе две инфузории сближаются, прикладываются друг к другу ротовыми отверстиями и между ними образуется цитоплазматический мостик, через который инфузории обмениваются частью генетического материала. После этого инфузории расходятся, т. е. количество особей не увеличивается, но происходит обновление их наследственного материала. Явление конъюгации у бактерий также приводит к комбинативной изменчивости за счет обмена между двумя особями частями нити ДНК.

Размножение с оплодотворением характерно для многоклеточных организмов, образующих в специальных органах (гонадах) женские половые клетки – яйцеклетки и мужские половые клетки – сперматозоиды. После слияния гамет образуется одноклеточный зародыш – зигота, из которой в дальнейшем развивается новая особь.

Размножение без оплодотворения – способ размножения, при котором развитие нового организма идет из неоплодотворенной яйцеклетки. Это явление называют девственным развитием или партеногенезом. Источником наследственного материала для развития потомка в этом случае обычно служит ДНК яйцеклетки – гиногенез. Реже наблюдается андрогенез – развитие потомка с цитоплазмой яйцеклетки и ядром сперматозоида. Ядро яйцеклетки в случае андрогенеза погибает.

Основное направление эволюции полового размножения – сингамия, т.е. оплодотворение. Такой способ полового размножения наилучшим образом обеспечивает генетическое разнообразие потомства.