Способы бесполого размножения у животных и растений

Обновлено: 05.10.2024

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).

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.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

бесполое размножение оно определяется как умножение индивидуума, способного породить потомство без необходимости оплодотворения. Следовательно, дочерние организмы состоят из клонов родительских.

Бесполое размножение преобладает у одноклеточных организмов, таких как бактерии и протисты. В большинстве случаев стволовая клетка дает начало двум дочерним клеткам, в случае, называемом бинарным делением.

Хотя животные обычно ассоциируются с половым размножением, а растения - с бесполым размножением, это неправильные отношения, и в обеих линиях мы находим две основные модели размножения.

Существуют разные механизмы, с помощью которых организм может размножаться бесполым путем. У животных основными типами являются фрагментация, почкование и партеногенез.

В случае растений бесполое размножение характеризуется чрезвычайно разнообразием, так как эти организмы обладают большой пластичностью. Они могут размножаться черенками, корневищами, кольями и даже множеством листьев и корней..

Бесполое размножение представляет собой ряд преимуществ. Это быстро и эффективно, позволяя колонизировать среды в относительно короткие сроки. Кроме того, ему не нужно тратить время и энергию на борьбу со стороны сексуальных партнеров или танцы сложных и сложных ухаживаний..

Тем не менее, его основным недостатком является отсутствие генетической изменчивости, что является условием непременное условие так что механизмы, ответственные за биологическую эволюцию, могут действовать.

Отсутствие изменчивости у вида может привести к его исчезновению в случае, если им придется столкнуться с неблагоприятными условиями, вызвать эпидемии или экстремальный климат. Следовательно, бесполое размножение понимается как альтернативная адаптация в ответ на условия, которые требуют однородного населения.

1 Общая характеристика

2 Бесполое размножение у животных (виды)

2.1 Gemation
2.2 Фрагментация
2.3 Партеногенез у беспозвоночных
2.4 Партеногенез у позвоночных
2.5 Андрогенез и гиногенез

3.1 Столоны
3.2 Корневища
3.3 Черенки
3,4 Графты
3.5 Листья и корни
3.6 Споруляция
3.7 Пропагулос
3.8 Партеногенез и апомиксис
3.9 Преимущества бесполого размножения у растений

4.1 Бинарное деление у бактерий
4.2. Двоичное деление у эукариот
4.3 Многократное деление
4.4 Gemation
4.5 Фрагментация
4.6 Споруляция

Общие характеристики

Половое размножение происходит, когда человек производит новые организмы из соматических структур. Потомки генетически идентичны прародителю во всех аспектах генома, за исключением регионов, которые испытали соматические мутации.

Различные термины используются для обозначения продукции новых особей, начиная с ткани или соматических клеток. В литературе половое размножение является синонимом клонального размножения..

Для животных термин агаметическая репродукция (с англ. Агаметное размножение), тогда как в растениях принято использовать выражение вегетативного размножения.

Огромное количество организмов размножается в течение всей жизни посредством полового размножения. В зависимости от группы и условий окружающей среды, организм может размножаться исключительно бесполым путем или чередовать его с событиями полового размножения..

Бесполое размножение у животных (виды)

У животных потомство может происходить от одного из родителей через митотические деления (бесполое размножение) или может происходить путем оплодотворения двух гамет от двух разных особей (половое размножение).

Разные группы животных могут размножаться бесполым, преимущественно группами беспозвоночных. Наиболее важными видами бесполого размножения у животных являются следующие:

почкование

Отпускание состоит из формирования выпуклости или эвакуации, исходящей от родительского индивида. Эта структура называется желток и даст начало новому организму.

Этот процесс встречается у определенных кишечников (медуз и родственных) и оболочников, где потомство может быть произведено выпуклостями тела родителей. Человек может расти и становиться независимым или быть привязанным к своему родителю, чтобы сформировать колонию.

Здесь есть колонии книдарийцев, знаменитые скальные кораллы, которые могут простираться на метр больше. Эти структуры сформированы из индивидуумов, сформированных зарождающимися событиями, чьи геммулы остались связанными. Гидры известны своей способностью размножаться бесполым путем.

В случае порифер (губок) почкование является довольно распространенным способом размножения. Губки могут образовывать геммулы, чтобы противостоять периодам в неблагоприятных условиях окружающей среды. Тем не менее, губки также имеют половое размножение.

фрагментация

Животные могут разделить свое тело в процессе фрагментации, когда часть может породить нового человека. Этот процесс сопровождается регенерацией, где клетки исходной части родителя делятся, чтобы сформировать полное тело.

Это явление встречается у разных линий беспозвоночных, таких как губки, книдарий, кольчатые черви, полихеты и оболочники..

Не путайте процессы регенерации per se с бесполым размножением событий. Например, губки, когда они теряют одну руку, могут регенерировать новую. Однако это не подразумевает размножения, поскольку не приводит к увеличению числа особей..

У морских звезд рода Linckia Возможно, что новый человек возник из руки. Таким образом, организм с пятью руками может породить пять новых особей.

Планарии (Turbelarios) представляют собой червеобразные организмы, способные размножаться как половым, так и бесполым путем. Обычный опыт в биологических лабораториях состоит в том, чтобы фрагментировать планарию, наблюдая, как новый организм восстанавливается из каждого куска.

Партеногенез у беспозвоночных

У некоторых групп беспозвоночных, таких как насекомые и ракообразные, яйцеклетка способна развить целостную особь без необходимости оплодотворения спермой. Это явление называется партеногенезом и широко распространено у животных..

Самый яркий пример - это перепончатокрылые, особенно пчелы. Эти насекомые могут создавать самцов, называемых дронами, посредством партеногенеза. Поскольку люди происходят из неоплодотворенного яйца, они гаплоидны (у них есть только половина генетической нагрузки).

Тля - другая группа насекомых - может породить новых особей через процессы партеногенеза или полового размножения..

В ракообразных дафния Самка производит разные виды яиц в зависимости от условий окружающей среды. Яйца могут быть оплодотворены и дать начало диплоидной особи или развиваться путем партеногенеза. Первый случай связан с неблагоприятными условиями окружающей среды, в то время как партеногенез происходит в благополучных условиях.

В лаборатории возможно вызвать партеногенез посредством применения химических веществ или физических стимулов. У некоторых иглокожих и амфибий этот процесс прошел успешно и называется экспериментальным партеногенезом. Точно так же существует бактерия рода вольбахия способен вызвать процесс.

Партеногенез у позвоночных

Феномен партеногенеза распространяется на родословную позвоночных. У нескольких родов рыб, амфибий и рептилий происходит более сложная форма этого процесса, включающая дублирование хромосомной игры, которая приводит к диплоидным зиготам без участия мужской гаметы..

Приблизительно 15 видов ящериц известны своей исключительной способностью размножаться путем партеногенеза.

Хотя эти рептилии не нуждаются в партнере напрямую для достижения зачатия (на самом деле, у этих видов нет самцов), им требуются сексуальные стимулы от ложных совокуплений и ухаживающих сессий с другими людьми..

Андрогенез и гиногенез

В процессе андрогенеза ядро из ооцитов вырождается и заменяется ядром отца путем слияния ядер из двух сперматозоидов. Хотя это происходит у некоторых видов животных, таких как, например, палочники, в этом королевстве это не считается распространенным процессом..

С другой стороны, гиногенез состоит из продукции новых организмов диплоидом ооцитов (женских половых клеток), которые не подвергались делению своего генетического материала мейозом..

Напомним, что у наших половых клеток есть только половина хромосом, и когда происходит оплодотворение, количество хромосом восстанавливается..

Для того, чтобы происходил гиногенез, необходима стимуляция от спермы мужчины. Продуктом гиногенеза являются самки, идентичные с матерью. Этот путь также известен как псевдогамия.

Бесполое размножение у растений (виды)

У растений существует широкий спектр режимов размножения. Это очень пластичные организмы, и нет ничего необычного в том, чтобы найти растения, которые могут размножаться половым и бесполым путем..

Однако было обнаружено, что многие виды предпочитают путь бесполого размножения, хотя их предки делали это половым путем..

В случае бесполого размножения растения могут генерировать потомство по-разному: от развития яйцеклетки без оплодотворения до получения целостного организма фрагментом родителя..

Как и в случае с животными, половое размножение происходит в результате деления клеток митозом, что приводит к идентичным клеткам. Далее мы обсудим наиболее актуальные виды вегетативного размножения:

столоны

Некоторые растения способны размножаться с помощью тонких и удлиненных стеблей, которые берут начало вдоль поверхности почвы. Эти структуры известны как столоны и генерируют корни через определенные промежутки времени. Корни могут создавать прямые стебли, которые со временем развиваются у независимых людей..

Яркий пример - земляника или земляника (Fragaria ananassa) который способен генерировать разнообразные структуры, в том числе листья, корни и стебли каждого узла столона.

корневища

Как в случае столонов, так и корневищ подмышечные почки растений могут генерировать специализированный побег для бесполого размножения. Материнское растение представляет собой резервный источник для вспышек.

Корневища - это стебли неопределенного роста, которые растут под землей - или выше - горизонтально. Как и столоны, они производят случайные корни, которые создают новое растение, идентичное материнскому..

Этот тип вегетативного размножения важен в группе трав (корневища приводят к образованию почек, которые дают начало стеблям с листьями и цветами), декоративных многолетних растений, пастбищ, тростника и бамбука..

шлам

Черенки - это части или кусочки стебля, из которого происходит новое растение. Чтобы это произошло, стебель должен быть похоронен в почве, чтобы предотвратить высыхание, и его можно лечить гормонами, которые стимулируют рост случайных корней..

В других случаях кусок стебля помещают в воду, чтобы стимулировать образование корней. После того, как он переведен в подходящую среду, новый человек может развиваться.

трансплантаты

Растения могут быть воспроизведены путем введения бутона в щель, предварительно сделанную в стебле древесного растения с корнями..

Листья и корни

Есть несколько видов в листьях, которые могут быть использованы в качестве структур для вегетативного размножения. Вид, широко известный как "материнское растение" (Kalanchoe Daigremontiana) может генерировать растения, отделенные от меристематической ткани, расположенной на краю их листьев.

Эти маленькие растения растут прикрепленными к листьям, пока не созреют и не отделятся от матери. При падении на землю дочернее растение укореняется.

В вишневом дереве, яблоне и малине размножение может происходить через корни. Эти подземные сооружения вызывают вспышки, способные породить новых людей.

Есть крайние случаи, такие как одуванчик. Если кто-то попытается оторвать растение от земли и разорвать его корни, каждый из кусочков может привести к новому растению.

спорообразование

Споруляция встречается у широкого круга растительных организмов, включая мхи и папоротники. Процесс включает в себя образование значительного количества спор, способных противостоять неблагоприятным условиям окружающей среды..

Споры мелкие и легко рассеиваются как животными, так и ветром. Когда они достигают благоприятной зоны, спора развивается у особи, равной той, которая ее породила..

пропагулы

Пропагулы представляют собой скопления клеток, типичные для бриофитов и папоротников, но также встречаются у некоторых высших растений, таких как клубни и травы. Эти структуры происходят из таллома и представляют собой маленькие почки со способностью распространяться.

Партеногенез и апомиксис

Apoximisis присутствует примерно у 400 видов покрытосеменных, в то время как другие растения могут делать это необязательным образом. Таким образом, партеногенез описывает только часть бесполого размножения у растений. Поэтому предлагается избегать использования термина для растений.

Некоторые авторы (см. De Meeûs и другие. 2007) часто делят апомиксис от вегетативного размножения. Кроме того, они классифицируют апомиксис по уже описанному гаметофиту и происходят от спорофита, где эмбрион развивается из ядерной клетки или другой соматической ткани яичника, которая не испытывает гаметофитную фазу.

Преимущества бесполого размножения у растений

В целом, бесполое размножение позволяет растению воспроизводить себя в идентичных копиях, которые хорошо адаптированы к этой конкретной среде..

Кроме того, бесполое размножение в серебре является быстрым и эффективным механизмом. Поэтому он используется в качестве стратегии, когда организм находится в областях, где среда не подходит для размножения семян..

Например, растения, расположенные в засушливых условиях Патагонии, такие как хорионы, размножаются таким образом и в конечном итоге занимают большие площади почвы..

С другой стороны, фермеры максимально использовали этот тип размножения. Вы можете выбрать сорт и воспроизводить его бесполым путем для получения клонов. Таким образом, они получат генетическую однородность и позволят им сохранить некоторые желаемые характеристики.

Бесполое размножение у микроорганизмов (виды)

Бесполое размножение очень распространено у одноклеточных организмов. В прокариотических линиях, например, в бактериях, наиболее заметными являются деление на две части, почкование, фрагментация и множественное деление. С другой стороны, в одноклеточных эукариотических организмах существует бинарное деление и споруляция.

Бинарное деление у бактерий

Бинарное деление - это процесс деления генетического материала с последующим справедливым делением внутренней части клетки для получения двух организмов, идентичных родительскому и идентичных друг другу..

Бинарное деление начинается, когда бактерия находится в среде, где достаточно питательных веществ и среда способствует размножению. Затем клетка испытывает событие небольшого удлинения.

Впоследствии начинается тиражирование генетического материала. У бактерий ДНК организована в круговую хромосому и не ограничена мембраной, как заметное и отличительное ядро эукариот..

В период деления генетического материала он распространяется на противоположные стороны клетки при делении. В этот момент начинается синтез полисахаридов, которые образуют бактериальную стенку, затем происходит образование перегородки в середине, и клетка окончательно разделяется полностью.

В некоторых случаях бактерии могут начать делиться и дублировать свой генетический материал. Однако клетки никогда не распадаются. Примерами этого являются группы кокосовых орехов, такие как диплококки.

Бинарное деление у эукариот

У одноклеточных эукариот, таких как Trypanosoma например, происходит похожий тип размножения: клетка дает начало двум дочерним клеткам одинакового размера.

При наличии настоящего ядра клетки этот процесс становится более сложным и сложным. Для разделения ядра должен происходить процесс митоза, за которым следует цитокинез, который включает в себя деление цитоплазмы..

Множественное деление

Хотя бинарное деление является наиболее распространенной репродуктивной модальностью, некоторые виды, такие как BdellovibrioAble способны испытывать множественные деления. Результатом этого процесса является множественные дочерние клетки, а не две, как указано в бинарном делении.

почкование

Это процесс, подобный тому, что упоминался для животных, но экстраполированный на одну клетку. Бактериальная почка начинается с маленькой почки, которая отличается от родительской клетки. Указанный выпуклость подвергается процессу роста, пока он постепенно не отделяется от бактерии, которая его породила..

Выделение приводит к неравномерному распределению материала, содержащегося в ячейке.

фрагментация

Обычно бактерии нитевидного типа (например, Nicardia sp.) могут быть воспроизведены этим способом. Клетки филамента отделяются и начинают расти как новые клетки.

спорообразование

Споруляция - это производство структур, называемых спорами. Это чрезвычайно устойчивые структуры, состоящие из клетки.

Этот процесс связан с условиями окружающей среды, которые окружают организм, обычно, когда они становятся неблагоприятными из-за недостатка питательных веществ или экстремального климата, споруляция запускается.

Различия между половым и бесполым размножением

У особей, которые размножаются бесполым путем, потомство состоит из практически идентичных копий своих предшественников, то есть клонов. Геном единственного родителя копируется митотическими клеточными делениями, где ДНК копируется и передается в равных частях двум дочерним клеткам.

Напротив, для того, чтобы происходило половое размножение, должны участвовать два человека противоположного пола, за исключением гермафродитов..

Каждый из родителей будет нести гамету или половые клетки, генерируемые мейотическими событиями. Потомство состоит из уникальных комбинаций между обоими родителями. Другими словами, есть замечательная генетическая изменчивость.

Чтобы понять высокий уровень вариаций полового размножения, мы должны сконцентрировать их на хромосомах во время деления. Эти структуры способны обмениваться фрагментами друг с другом, что приводит к уникальным комбинациям. Поэтому, когда мы наблюдаем, что братья, происходящие от одних и тех же родителей, не идентичны друг другу.

Преимущества бесполого по сравнению с половым размножением

Бесполое размножение предполагает несколько преимуществ по половому признаку. Во-первых, время и энергия не теряются впустую в сложных брачных танцах или женских битвах, типичных для некоторых видов, поскольку нужен только один родитель..

Во-вторых, многие люди, которые размножаются половым путем, тратят много энергии на производство гамет, которые никогда не оплодотворяются. Это позволяет быстро и эффективно колонизировать новую среду без необходимости привлекать партнера..

Теоретически, модели бесполого размножения, упомянутые выше, дают им больше преимуществ - по сравнению с половым - для индивидуумов, живущих в стабильной среде, поскольку они могут точно сохранять свои генотипы.

Размножение – процесс воспроизводства живых организмов. Существует два типа размножения – половое (за счет слияния гамет) и бесполое (развитие из соматических клеток). Несколько видов бесполого размножения характерно для одноклеточных и многоклеточных организмов – растений и животных.

Определение

Бесполое размножение – это воспроизводство потомства из соматических клеток одного организма. Всю генетическую информацию новый организм получает от единственного родителя, поэтому в отсутствии мутаций становится его копией.

Особенностями бесполого размножения являются:

образование и развитие одноклеточного или многоклеточного организма посредством митоза;
быстрое увеличение численности потомков.

Бесполое размножение характерно для всех одноклеточных организмов, грибов, примитивных многоклеточных животных, многих типов растений. Этот способ воспроизводства потомства появился намного раньше полового размножения. НЕ следует относить к бесполому размножению такие формы полового размножения:

Существует несколько видов размножения бесполым путём. Их особенности описаны в таблице “Виды бесполого размножения”.

которые читают вместе с этой

Особенности

Примеры

Образование дочерних клеток из одной родительской клетки. Деление может быть однократным (на две части) или многократным (более 1000 дочерних клеток).

Амёба, хламидомонада, хлорелла, бактерии

Высвобождение спор из специальных органов – спорангий. Споры имеют защитную оболочку, которая разрушается при благоприятных для развития условиях.

Грибы, папоротники, мхи, водоросли

Создание потомства из тканей родительского тела путём выпячивания и отделения.

Образование нового организма из отдельных сегментов или частей родительской особи.

Ленточные черви, водоросли, кишечнополостные

Естественное или искусственное выращивание новых особей из вегетативных органов растений.

Герань, фиалка, бегония

Рис. 2. Споры папоротника.

Деление характерно только для одноклеточных организмов. Многоклеточные животные размножаются почкованием и фрагментацией. Для растений характерно спорообразование и вегетативное размножение. Грибы размножаются преимущественно спорами.

Клонирование

Явление, при котором человек искусственно получает живой организм бесполым путём, называется клонированием. В природе встречается редко. Один из примеров естественного клонирования – однояйцевые или гомозиготные близнецы. Однако они идентичны только между собой и отличаются от родителей.

Метод воспроизводства идентичных потомков из клетки родителя применим даже к тем организмам, которые в природе размножаются половым путём. Хрестоматийный пример – овечка Долли. Клонирование осуществлялось путём переноса ядра соматической клетки родителя со всей генетической информацией в яйцеклетку донора.

Рис. 3. Овечка Долли.

По сути, любой способ бесполого размножения является своего рода клонированием, так как для воспроизводства используется соматическая, а не половая клетка, и потомки идентичны родителю.

Что мы узнали?

Бесполое размножение свойственно одноклеточным и многоклеточным организмам. Генетического разнообразия не происходит, так как образовавшиеся потомки развиваются из соматических клеток и полностью идентичны организму родителя. Существует несколько способов бесполого размножения – деление, образование спор, почкование, фрагментация и вегетативное размножение. Клонирование является искусственным способом бесполого размножения.

Размножение — свойство живых организмов воспроизводить себе подобных. Существуют два основных способа размножения — бесполое и половое.

Бесполое размножение

Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах. Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, спорообразование, вегетативное размножение.

Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток. Можно выделить: а) простое бинарное деление (прокариоты), б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли), в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы). Во время деления парамеции (1) микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом. Во время шизогонии (2) сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.

Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи (3). Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация (4) — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения. Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений (искусственное вегетативное размножение).

Вегетативный орган	Способ вегетативного размножения	Примеры
Корень	Корневые черенки	Шиповник, малина, осина, ива, одуванчик
Корень	Корневые отпрыски	Вишня, слива, осот, бодяк, сирень
Надземные части побегов	Деление кустов	Флокс, маргаритка, примула, ревень
	Стеблевые черенки	Виноград, смородина, крыжовник
	Отводки	Крыжовник, виноград, черемуха
Подземные части побегов	Корневище	Спаржа, бамбук, ирис, ландыш
	Клубень	Картофель, седмичник, топинамбур
	Луковица	Лук, чеснок, тюльпан, гиацинт
	Клубнелуковица	Гладиолус, крокус
Лист	Листовые черенки	Бегония, глоксиния, колеус

Спорообразование (6) — размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.

Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей. Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).

Половое размножение

Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки — гаметы. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением. Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.

Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация. При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов. При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.

Читайте также: