Розмноження туї
Размножение — присущее всем живым организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Разные способы размножения подразделяются на три основных типа: бесполое, вегетативное и половое. Для организмов, обладающих клеточным строением, в основе всех форм размножения лежит деление клетки [1]
|
Бесполое размножение
Бесполое размножение — форма размножения, не связанная с обменом генетической информацией между особями — половым процессом.
Бесполое размножение является древнейшим и самым простым способом размножения и широко распространено у одноклеточных организмов (бактерии, сине-зелёные водоросли, хлореллы, амёбы, инфузории). Этот способ имеет свои преимущества: в нём отсутствует необходимость поиска партнёра, а полезные наследственные изменения сохраняются практически навсегда. Однако при таком способе размножения изменчивость, необходимая для естественного отбора, достигается только за счёт случайных мутаций и потому осуществляется очень медленно. Тем не менее, следует отметить, что способность вида к бесполому размножению не исключает способности к половому процессу, но тогда эти события разнесены во времени.
Наиболее распространённый способ размножения одноклеточных организмов — деление на две части, с образованием двух отдельных особей.
Среди многоклеточных организмов способностью к бесполому размножению обладают практически все растения и грибы — исключением является, например, вельвичия. Бесполое размножение этих организмов происходит вегетативным способом или спорами.
Среди животных способность к бесполому размножению чаще встречается у низших форм, но отсутствует у более развитых. Единственный способ бесполого размножения у животных — вегетативный.
Широко распространено ошибочное мнение, что особи, образовавшиеся в результате бесполого размножения, всегда генетически идентичны родительскому организму (если не брать в расчёт мутации). Наиболее яркий контрпример — размножение спорами у растений, так как при спорообразовании происходит редукционное деление клеток, в результате чего в спорах содержится лишь половина генетической информации, имеющейся в клетках спорофита (см. Жизненный цикл растений).
Половое размножение
Половое размножение сопряжено с половым процессом (слиянием клеток), а также, в каноническом случае, с фактом существования двух взаимодополняющих половых категорий (организмов мужского пола и организмов женского пола).
При половом размножении происходит образование гамет, или половых клеток. Эти клетки обладают гаплоидным (одинарным) набором хромосом. Животным свойствен двойной набор хромосом в обычных (соматических) клетках, поэтому гаметообразование у животных происходит в процессе мейоза. У многих водорослей и всех высших растений гаметы развиваются в гаметофите, уже обладающим одинарным набором хромосом, и получаются простым митотическим делением.
По сходству-различию возникающих гамет между собой выделяют несколько типов гаметообразования:
- изогамия — гаметы одинакового размера и строения, со жгутиками
- анизогамия — гаметы различного размера, но сходного строения, со жгутиками
- оогамия — гаметы различного размера и строения. Мелкие, имеющие жгутики мужские гаметы, называются сперматозоидами, а крупные, не имеющие жгутиков женские гаметы, — яйцеклетками.
При слиянии двух гамет (в случае оогамии обязательно слияние разнотипных гамет) образуется зигота, обладающая теперь диплоидным (двойным) набором хромосом. Из зиготы развивается дочерний организм, клетки которого содержат генетическую информацию от обеих родительских особей.
Гермафродитизм
Животное, имеющее и мужские, и женские гонады, называется гермафродитом. Гермафродитизм широко распространён среди низших животных и в меньшей степени у высших. Аналогичный признак у растений называется однодомностью (в отличие от двудомности) и сопряжен с общей эволюционной продвинутостью вида в меньшей степени, чем у животных.
Партеногенез и апомиксис
Партеногенез — это особый вид полового размножения, при котором новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки, таким образом обмена генетической информацией не происходит, как и при бесполом размножении. Аналогичный процесс у растений называется апомиксис.
Чередование поколений
У многих водорослей, у всех высших растений, у части простейших и кишечнополостных в жизненном цикле происходит чередование поколений, размножающихся соответственно половым и бесполым путём — метагенезис. У некоторых червей и насекомых наблюдается гетерогония — чередование разных половых поколений, например, чередование раздельнополых поколений с гермафродитными, или с размножающимися партеногенетически.
Чередование поколений у растений
Гаметофит развивается из споры, имеет одинарный набор хромосом и имеет органы полового размножения — гаметангии. У разногаметных организмов мужские гаметангии, то есть производящие мужские гаметы, называются антеридиями, а женские — архегониями. Так как гаметофит, как и производимые им гаметы, имеет одинарный набор хромосом, то гаметы образуются простым митотическим делением.
При слиянии гамет образуется зигота, из которой развивается спорофит. Спорофит имеет двойной набор хромосом и несет органы бесполого размножения — спорангии. У разноспоровых организмов из микроспор развиваются мужские гаметофиты, несущие исключительно антеридии, а из мегаспор — женские. Микроспоры развиваются в микроспорангиях, мегаспоры — в мегаспорангиях. При спорообразовании происходит мейотическая редукция генома, и в спорах восстанавливается одинарный набор хромосом, свойственный гаметофиту.
Эволюция размножения
Эволюция размножения шла, как правило, в направлении от бесполых форм к половым, от изогамии к анизогамии, от участия всех клеток в размножении к разделению клеток на соматические и половые, от наружного оплодотворения к внутреннему с внутриутробным развитием и заботой о потомстве.
Темп размножения, численность потомства, частота смены поколений наряду с другими факторами определяют скорость приспособления вида к условиям среды. Например, высокие темпы размножения и частая смена поколений позволяют насекомым в короткий срок вырабатывать устойчивость к ядохимикатам. В эволюции позвоночных — от рыб до теплокровных — наблюдается тенденция к уменьшению численности потомства и увеличению его выживаемости.
См. также
- Партеногенез
- Клонирование
Источник: dic.academic.ru
Нестатеве розмноження
Нестатеве розмноження це – розмноження, яке відбувається без участі статевих клітин – гамет.
При нестатевому розмноженні дочірні організми мають тільки одну батьківську особину і генетично тотожні їй. Такі групи організмів називаються клонами .
В основі нестатевого розмноження лежить процес мітозу.
Переваги нестатевого розмноження полягають в тому, що організму не потрібно витрачати час і енергію на пошук статевого партнера, що дозволяє йому розмножуватися швидше. Таким чином, плюси нестатевого розмноження:
- швидке розмноження в сприятливих умовах;
- швидке поширення в сприятливих умовах.
Недоліки нестатевого розмноження: види організмів, що розмножуються безстатевим шляхом, менш пластичні при зміні умов навколишнього середовища і поступаються в природному відборі більш пристосованим видам. В процесі еволюції у еукаріот виникає статевий процес як більш прогресивна ознака.
Існує кілька видів нестатевого розмноження.
- Безстатеве розмноження одноклітинних :
а) бінарний поділ прокаріотів;
б) різні форми мітотичного поділу одноклітинних (звичайний мітоз, шизогонія, брунькування дріжджів); - Нестатеве розмноження багатоклітинних:
а) багатоклітинними неспеціалізованими частинами материнського організму – вегетативне розмноження , наприклад, живцювання рослин;
б) спеціалізованими клітинами, які у рослин, водоростей і грибів зазвичай називаються спорами. Рухливі суперечки з джгутиками називаються зооспора .
Розподіл прокаріотів (бінарний поділ)
Найчастіше бактеріальні клітини діляться з утворенням двох однакових за розміром дочірніх клітин. У процесі поділу кільцева ДНК подвоюється. Розподіл супроводжується утворенням септи – перегородки між дочірніми клітинами, яка потім розшаровується посередині.
Мітотичний поділ клітини
Найпростіший варіант спостерігається в одноклітинних організмів. У цьому випадку він призводить до появи двох нових організмів, що можна спостерігати у звичайної амеби, більшості інфузорій, евглени, хлорели. Процесу поділу передує зростання і дозрівання одноклітинного організму. Відбувається посилений синтез органічних речовин, що йдуть на побудову нових органоїдів, синтез АТФ, реплікація ДНК.
Процес починається з поділу ядра і подвоєння джгутиків (у жгутиконосців). Потім відбувається поділ цитоплазми (цитокинез).
Множинний розподіл (шизогонія)
У деяких видів спостерігається множинний розподіл: клітина ділиться послідовно кілька разів під загальною оболонкою, в результаті чого з неї виходить кілька клітин. Так, у хламідомонади при безстатевому розмноженні утворюється 4 клітини, у малярійного плазмодія – кілька десятків клітин, а у інфузорії іхтіофтіріусов – понад 1000 клітин. Кількість клітин при цьому зазвичай виражається ступенем двійки. Найчастіше для такого розмноження формується спеціальна спочиваюча форма – циста.
Нестатеве розмноження спорами
Воно характерно для багатоклітинних організмів: грибів, водоростей, вищих спорових рослин.
Спори бактерій — це пристосування до виживання в несприятливих умовах.
Конідії (конідіоспор) – зовнішні суперечки, що утворюються на кінцях гіф грибів у вигляді ланцюжків. Так розмножуються, наприклад, цвілеві гриби Пеницилл і аспергілли.
У інших грибів спори утворюються в спеціальних утвореннях – спорангіях. Вони являють собою розширення гіфи, всередині якого під оболонкою формуються спори, після чого оболонка спорангія лопається, і спори висипаються.
Спори можуть утворюватися всередині звичайних клітин, як відбувається у нитчатій водорості улотрикс. У неї всередині зрілих клітин нитки відбувається два мітозу, в результаті чого утворюються 4 спори, мають джгутики. Такі рухливі спори називаються зооспори . Вони плавають у воді, поки не прикріпляться до якого-небудь предмету, після чого починають рости і в результаті ряду послідовних мітозів утворюють нитку.
Вегетативне розмноження
При вегетативному розмноженні початок новому організму дає будь-який вегетативний орган рослини: частина пагона або корінь. У кожному з них існують неспеціалізовані клітини, здатні до поділу. Нащадки цих клітин можуть перетворюватися в клітки різних тканин і давати початок усім органам нової рослини. Крім природного вегетативного розмноження існують штучні, які людина застосовує в практиці сільського господарства, наприклад живцювання.
Брунькування
При брунькуванні дочірній організм утворюється як виріст материнського, зростає, формує необхідні структури, відділяється і починає жити самостійно. Нирку, наприклад, пекарські дріжджі. На поверхні клітини утворюється невеликий виріст, до нього переміщається ядро клітини, відбувається мітоз, і одне з дочірніх ядер переміщається в нирку. Підросла нирка відділяється від материнської клітини і починає жити самостійно.
Серед багатоклітинних брунькуванням розмножується прісноводна гідра (тип кишковопорожнинні). Нирка утворюється як випинання стінки тіла, в неї заходить кишкова порожнина. Потім у неї виростають щупальця, проривається рот, і вона починає самостійно харчуватися. Після цього вона утворює власну підошву і відділяється від материнського організму.
Брунькуванням можуть розмножуватися деякі види кільчастих хробаків.
Фрагментація
У деяких видів хробаків можливо розмноження фрагментацією: тіло хробака розпадається на ряд фрагментів, кожен з яких добудовує відсутні частини. Фрагментація може статися внаслідок механічного пошкодження організму. В основі фрагментації лежить процес регенерації (відновлення тканин організму). Даний вид розмноження зустрічається у водоростей, кишковопорожнинних, червів.
Источник: znai.com.ua
способів розмноження живих організмів існує всього два:
- безстатеве
- статеве
безстатеве розмноження — це найдавніший спосіб відтворення собі подібних живими організмами, так само він дозволяє відтворити дуже велика кількість потомства без великих витрат енергії. Але у цього способу є дуже великий недолік — всі дочірні організми — повна копія материнського (є повною генетичної копією) з усіма його перевагами і недоліками. В умовах мінливої навколишнього середовища такий спосіб розмноження малоефективний, так як відсутній мінливість і пристосовність до умов, що змінилися.
У безстатевого розмноження є різні варіанти і воно досі актуально для багатьох організмів, але для високоорганізованих і високорозвинених воно втратило своє значення. Види безстатевого розмноження:
- розподіл клітини — найдавніший безстатевий спосіб. Клітина ділиться навпіл або на більшу кількість частин;
- брунькуванням — на тілі материнського організму утворюється особлива опуклість / горбок, який поступово розвивається за рахунок ресурсів материнського організму в повноцінний організм;
- спорами (Це не суперечки у бактерій) — утворення особливих клітин суперечка з щільною захисною оболонкою, з них формується організм;
- вегетативне — за допомогою ділянок тіла непризначених для розмноження. Тут є варіанти для рослин: А) корінням; Б) листям; В) пагонами (вуса, живці, відводи, бульби, цибулини, кореневища). Є варіанти для тварин: ділянками тіла (дощові черв’яки і деякі голкошкірі, зокрема — морські зірки).
статеве розмноження — більш молодий спосіб розмноження і більш прогресивний з точки зору еволюції. За рахунок такого процесу можлива генетична мінливість організмів, взаємний обмін генетичною інформацією між організмами і утворення іншого організму з абсолютно новими унікальними комбінаціями генів і особливостями.
У статевого розмноження теж є варіанти:
- злиття гамет — злиття спеціалізованих статевих клітин, які мають тільки половину набору хромосом організму. Зливаючись, вони утворюють зиготу — одноклітинна форма нового організму з унікальною комбінацією генів від батьківського і материнського організмів;
- злиття клітин — обмін генетичною інформацією шляхом злиття клітин одноклітинних організмів. Утворюється кілька організмів з новим генетичним набором / комбінацією.
- партеногенез — особливий спосіб розмноження, при якому організм формується з незаплідненого яйця.
(гермафродитизм) — Як один із способів статевого розмноження. Можливо як самооплодотворение, так і обмін статевими клітинами з партнером.
Источник: zkan.com.ua
Размножение — присущее всему живому свойство воспроизведения себе подобных. Размножение обеспечивает преемственность и непрерывность жизни.
Выделяют две основные формы размножения: бесполое и половое.
Бесполое размножение
Бесполое размножение осуществляется только одной родительской особью без участия половых клеток. Появление дочернего организма происходит из соматических клеток.
Важно заметить, что обычно потомству передаются только мутации, которые происходят в половых клетках (гаплоидных — n). Однако в случае бесполого размножения потомству передаются мутации в соматических клетках (диплоидных — 2n).
Наиболее распространено бесполое размножение у бактерий, грибов и растений, встречается и у животных. Существует несколько способов бесполого размножения:
- Деление
- Споруляция (греч. spora — посев)
- Вегетативное размножение — развито у растений
- Почкование
- Фрагментация
- Клонирование
Делением материнской клетки на дочерние размножаются все бактерии и простейшие (амеба, эвглена зеленая, инфузории, водоросли).
Обратите внимание, что у ядерных организмов (эукариот) деление клетки подразумевает митоз, а у доядерных (прокариот) — простое бинарное деление (такая разница связана с отсутствием у прокариот ядра).
Часто бесполое размножение помогает быстро увеличить численность вида, оно активируется при благоприятных условиях среды. Осенью, при наступлении неблагоприятных условий становится активно половое размножение.
Споруляция подразумевает размножение с помощью специализированных клеток — спор. Эта форма размножения распространена у растений (водорослей, мхов, папоротников, хвощей и плаунов), грибов и некоторых простейших (споровики — малярийный плазмодий).
У одноклеточной зеленой водоросли — хламидомонады, споры имеют жгутики, вследствие чего называются зооспорами. У растений процесс образования спор происходит в обособленных мешковидных образованиях — спорангиях. Споры покрыты защитной оболочкой, служат для размножения и расселения растений и грибов.
Помимо этого, споры грибов и простейших помогают им пережить влияние неблагоприятных факторов внешней среды, например пересыхание водоема. При наступлении благоприятных условий грибы и простейшие освобождаются от спор и продолжают рост и развитие.
Вариантов вегетативного размножения у растений — масса, им посвящена отдельная статья. Растения размножают с помощью клубнелуковиц, клубней, корнеплодов, корневищ, усов, отводок, черенков, луковиц, делением кустов. Прививка — также является вариантом вегетативного размножения.
В случае вегетативного размножения дочерний организм представляет собой генетическую копию материнского организма, а также имеет шанс унаследовать мутации в соматических клетках.
У некоторых животных дочерние организмы могут появляться из группы клеток — прямо на теле родительской особи. В этом случае небольшой участок тела отделяется от родительского организма и развивается самостоятельно.
Почкованием размножаются многие кишечнополостные, например — пресноводный полип — гидра.
Некоторые живые существа в ходе эволюции развили поразительную способность к регенерации (лат. re — вновь и genus — поколение) — замещению утраченной части организма.
У молочной планарии способность к регенерации развита настолько, что, если разделить ее на несколько частей, то из каждой части восстановится полноценный организм.
Является искусственным методом размножения, которым занимается отдельное направление биологии — биотехнология. Клоном называют дочернюю особь, идентичную в генетическом отношении родительской особи.
На настоящий момент бурно развивается направление выращивания искусственных органов, которые могут заменить «естественные» органы, утратившие вследствие болезней свои физиологические и анатомические свойства.
Половое размножение
Осуществляется с помощью особых половых клеток (гамет). Имеет огромное эволюционное значение, так как в результате него образуются особи с новыми комбинациями генов, новыми признаками. Такие особи являются материалом для естественного отбора.
В результате бесполого размножения появляются генетические копии материнских организмов, которые содержат точно такой же набор генов в ДНК. В этом случае при изменении условий среды, если погибает одна особь, рискуют погибнуть все «генетические копии», так как они не обладают разнообразием, имеют одинаковый генотип, а значит одинаково не приспособлены.
Половое размножение в схожих условиях выигрывает значительно, так как создает генетическое разнообразие.
В ходе гаметогенеза у мужских и женских особей образуются половые клетки (гаметы): сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). При оплодотворении происходит их слияние, образуется зигота (2n). Далее следует эмбриональный период развития, который переходит в постэмбриональный.
У ряда организмов существуют свои особые варианты полового процесса. Таким является процесс конъюгации у инфузорий. Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) сопровождается обменом ядер между клетками партнеров при их непосредственном контакте.
Важно заметить, что это пример полового процесса без размножения, так как увеличения числа особей не происходит. Однако две разошедшиеся клетки после конъюгации содержат новые комбинации генов, что в дальнейшем приведет к развитию новых признаков и появлению новых свойств у их потомства.
Партеногенез (греч. παρθένος — дева, девица, девушка + γένεσις — возникновение) — одна из форм полового размножения, так называемое «девственное размножение».
При партеногенезе дочерний организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Несмотря на то, что в этом процессе не участвует мужская половая клетка, партеногенез относят к половому размножению, так как дочерний организм развивается из половой клетки — яйцеклетки.
Партеногенез выполняет важную функцию регуляции соотношения полов у пчел: из неоплодотворенной яйцеклетки развиваются самцы, из оплодотворенной — самки. Партеногенез встречается также у муравьев, термитов, тлей.
Говоря о половом размножении нельзя не упомянуть интересное явление в природе — гермафродитизм. Это явление заключается в наличии у особи как мужских, так и женских половых органов (назван по имени мифического обоеполого существа — Гермафродита). Аналогичное явление у растений называется однодомностью: и мужские, и женские цветки в таком случае расположены на одном растении.
Очевидно, что особи гермафродиты вырабатывают два типа половых клеток: и сперматозоиды (мужские гаметы), и яйцеклетки (женские гаметы). Гермафродитизм чаще встречается у низших, более примитивных животных. Гермафродитами являются многие черви, моллюски, кишечнополостные.
Источник: studarium.ru