Тема 6. «БЕСПОЛОЕ И ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ»

План:

1. Бесполое размножение.

2. Половое размножение.

3. Чередование поколений.

4. Половой диморфизм.

5. Биологическая роль полового размножения.

Размножение или репродукция - одно из основных свойств, характеризующих жизнь. Размножение – это способность организма воспроизводить себе подобных. Целостный организм (человек, животное, растение) состоит из дискретных единиц - клеток. Жизнь почти всех клеток короче жизни особи, существование особи поддерживается размножением клеток.

Размножение - необходимое условие существования вида и преемственности последовательных генераций внутри вида. Потому что за счет размножения поддерживается существование вида.

В основе классификации форм размножения эукариотов лежит тип исходных клеток. При бесполом размножении организм возникает из соматических клеток, при половом - из особых специализированных или половых. Всем видам эукариотов свойственны оба типа размножения.

1. Бесполое размножение.

У одноклеточных бесполое размножение происходит путем митоза, шизогонии, почкованием и фрагментацией, у многоклеточных - это вегетативное размножение, т.е. частями тела или группой соматических клеток.

Бесполое размножение одноклеточных организмов мы подробно рассмотрели на предыдущей лекции - митоз и шизогонию, остановимся на почковании.

Почкование- это процесс, при котором на материнской клетке первоначально образуется небольшой бугорок, содержащий ядро. Почка растет, достигая размеров материнской особи, а затем отделяется от нее. Эта форма размножения свойственна дрожжевым грибам и сосущим инфузориям.

Почкование и фрагментация особенно распространены у мягкотелых форм - губок, плоских червей, немертин, аннелид и некоторых иглокожих. Эти способы размножения редко встречаются у животных с твердыми покровами и не обнаружены у моллюсков и членистоногих. Фрагментация это простое разделение организма на две части, каждая из которых регенерирует недостающую, либо распад на множество пропагул, развивающихся впоследствии в целые организмы. Пропагула (от лат. Propago - развожу, распространяю), 1) органы вегетативного размножения (выводковые почки, луковички, отводки) у высших растений; 2) специальные образования (соредии) или выросты (изидии).

Вегетативное размножение многоклеточных организмов.

Вегетативное размножение растений основано на их способности к регенерации, т. е. возобновлении утраченных органов или развитие из отдельных участков тела вновь всего растения. Способность к вегетативному размножению не остается одинаковой в процессе онтогенеза и с возрастом резко снижается.

Вегетативное размножение имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Оно позволяет в полной мере сохранить у потомков качество родителей, что важно для сохранения чистых линий (используется в практике садоводства, селекции). Кроме того, оно практически не зависит от климатических условий, которые в некоторые годы полностью исключают образование семян. Однако многократное воспроизведение особей вегетативным путем ведет к накоплению возрастных изменений, увеличению общего возраста организма. При этом происходит старение ферментативных систем, белков, снижается продолжительность жизни, устойчивость к вредителям и болезням. Способы вегетативного размножения разнообразны:

- Выводковые почки – это специализированные придаточные почки, образуются на жилках листьев, по краю листа; осыпаясь, они легко укореняются, давая массовый «самосев».

- При помощи ползучих побегов (плети, усы) происходит у земляники, костяники, некоторых лапчаток.

- Размножение корневищами наблюдается у большинства многолетних трав. - Размножение луковицами характерно для многих травянистых, однодольных.

- Размножение клубнями происходит у небольшого числа растений (картофель, земляная груша).

- Размножение корневыми отпрысками распространено у дикорастущих видов (айва, терн, маслина, роза, сирень, осина, боярышник, осот полевой).

- Размножение отводками получают, пригибая нижние ветки или стебли дугообразно к земле и засыпая их так, чтобы верхушка осталась на поверхности почв.

- Черенкование как способ размножения в практике имеет большое значение. Черенок – это искусственно отделенный небольшой побег или отрезок иного органа, взятый в целях его укоренения. Черенки бывают стеблевые, листовые.

- Прививка – это пересадка одного растения на другое с последующим их срастанием, прививаемый компонент – привой, а растение с корневой системой – подвой.

В практике сельского хозяйства широко используется вегетативное размножение растений.

Вегетативное размножение многоклеточных животных встречается лишь у наиболее примитивных - губок, некоторых кишечнополостных, плоских и кольчатых червей.

У губок и гидры за счет размножения группы клеток на теле образуются выпячивания - почки. Почка формируется из клеток эктодермы и энтодермы. У гидры почка постепенно увеличивается, в ней формируются щупальца, и она отделяется от материнской особи.

Ресничные и кольчатые черви способны делиться перетяжками на несколько частей. В каждой из отделившейся частей восстанавливаются недостающие органы. Так может образоваться цепочка особей.

У некоторых кишечнополостных (полипы) встречается вид размножения, который называют стробиляцией, при этом организм растет до определенного размера, а при достижении его начинает делиться поперечными перетяжками на дочерние особи. В это время полип напоминает стопку тарелок. Образовавшиеся особи медузы начинают самостоятельную жизнь.

Особой формой вегетативного размножения является полиэмбриония. В этом случае эмбрион делится на несколько частей, каждая из которых развивается в многоклеточный организм. Полиэмбриония распространена у ос (наездники), ведущих паразитический образ жизни в личиночном состоянии, есть и у млекопитающих, например, у броненосца.

Спорообразование.

Размножение спорами присуще большинству низших растений, грибам и высшим споровым. Формирование спор на растении называют спороношением. Споры – это специализированные клетки, служащие не только для размножения, но и для расселения.

У части растений все споры одинаковых размеров. Такие растения называются равноспоровыми. Однако существуют разноспоровые растения. У них споры разные по размерам и по физиологическим особенностям. Маленькие споры (микроспоры) при прорастании образуют мужские особи, крупные – женские.

Формирование спор происходит внутри специального органа – спорангия. В результате митотического деления клеток спорангия формируется спороносная ткань, из которой в результате мейоза образуются споры.

У низших водных растений споры снабжены жгутиками, с помощью которых они двигаются в воде. Споры наземных растений не имеют жгутиков, разносятся ветром и имеют твердую клеточную оболочку.

Спорообразованиевстречается также у животных, в частности, у простейших класса споровиков. В числе бактерий есть такие, которые способны образовывать споры, но такие споры служат не для размножения, а для переживания неблагоприятных условий среды.

2. Половое размножение.

Для полового размножения необходимо наличие специализированных половых клеток - гамет. Гаметы, по сравнению с соматическими клетками, образуются путем мейоза - особой формы деления клеток, в результате чего они содержат лишь одинарный (гаплоидный) набор хромосом. Половой процесс заключается в слиянии двух гамет - мужской и женской половых клеток.