Краткое содержание: Параграф § 39 / Биология 10 класс

Воспроизведение себе подобных: бесполое и половое размножение

Размножение – это фундаментальная способность организмов, обеспечивающая преемственность поколений и воспроизводство себе подобных в природе. Существуют две основные формы размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение

Бесполое размножение – это образование нового организма от одной родительской особи, при котором потомство (клоны, от греч. clon – отпрыск, ветвь) генетически идентично материнской особи. Случайные изменения, которые могут возникнуть в процессе, являются результатом индивидуального развития организма. Основа бесполого размножения – митотическое деление клетки.

Различают несколько способов бесполого размножения:

• Простое деление, или деление надвое: Характерно для одноклеточных эукариот (например, инфузорий-туфелек) и прокариот (например, кишечной палочки). У прокариот кольцевая ДНК прикрепляется к клеточной мембране и реплицируется, затем образуется перегородка, делящая клетку надвое. У некоторых простейших, например, малярийного плазмодия, происходит многократное деление исходной материнской клетки, в результате чего образуется многочисленное потомство.
• Почкование: Способ, при котором от родительской особи отделяется небольшой вырост (почка), дающий начало новому организму. Характерно для дрожжей, кишечнополостных (например, гидры) и некоторых одноклеточных грибов.
• Размножение спорами (споруляция): Происходит у растений (водорослей, мхов, хвощей, плаунов, папоротников) и грибов. Споры – это специализированные клетки, часто микроскопически малые, которые образуются в материнском организме и служат для расселения.
• Вегетативное размножение: Способ, при котором новый организм развивается из отдельных органов, частей органов или тела материнского организма. Наиболее распространено у растений (стеблями, листьями, корнями, видоизмененными побегами). Примеры: луковицы (тюльпан, чеснок), клубни (картофель), корневища (пырей), корневые шишки (георгин), отводки (смородина), корневыми отпрысками (малина), листьями (фиалка), надземными столонами – усами (земляника), придаточными почками (бриофиллум).
• Фрагментация: Разделение материнской особи на две или более части, каждая из которых может дать начало новому дочернему организму. Основан на способности организмов к регенерации (восстановлению недостающих частей). Характерно для беспозвоночных животных (кишечнополостных, плоских червей, морских звезд) и некоторых водорослей и растений (таллома).
• Клонирование: В биологии традиционно означало получение идентичных организмов вегетативным путём (например, клонирование растений). Современный термин, начиная с 60-х годов XX века, используется в более широком смысле и включает операции с клетками, генами, антителами и даже многоклеточными организмами в лабораторных условиях. Ядро клетки, содержащее весь набор хромосом (у соматических клеток это диплоидный набор \( 2n \) ), может быть «перезапущено» для развития полноценного организма.

Половое размножение

Половое размножение – это образование нового организма при участии, как правило, двух родительских особей. Новый организм наследует генетическую информацию от обоих родителей, поэтому потомки генетически отличаются друг от друга.

Основной процесс полового размножения – образование гамет (специальные половые клетки мужского и женского типов с гаплоидным набором хромосом \( n \)). Мужские гаметы – сперматозоиды (подвижные клетки) или спермии (неподвижные клетки). Женская гамета – яйцеклетка, как правило, крупная, неподвижная, с запасом питательных веществ.

При слиянии гаплоидных ядер гамет образуется зигота, в которой восстанавливается диплоидный набор хромосом \( 2n \). При этом половина всех хромосом является отцовской, а другая половина – материнской.

У водорослей, простейших и низших грибов встречается конъюгация (от лат. conjugatio – соединение) – форма полового процесса, при котором содержимое двух внешне сходных бесполых гаплоидных клеток или происходит обмен ядрами между соседними клетками, но число потомков не увеличивается.

Половое размножение имеет преимущество перед бесполым, поскольку в его процессе происходит перераспределение генетической информации и её рекомбинация, что приводит к появлению организмов с новыми признаками. Это позволяет организмам лучше адаптироваться к изменяющимся условиям среды и повышает их шансы на выживание. С эволюционной точки зрения половое размножение считается более прогрессивным.