Половое и бесполое размножение
Размножение — процесс воспроизводства себе подобных, присущий всем живым организмам независимо от сложности организации. Различают половое и бесполое размножение организмов. Эти два метода существенно отличаются друг от друга.
Содержание
Бесполое
Размножение считается бесполым, если в образовании нового организма не участвуют гаметы, половые клетки. Полученный индивидуум практически неотличим от исходного организма.
Различают несколько форм бесполого размножения:
- деление — образование новых клеток из родительской клетки (у эукариот путем митоза), характерное для одноклеточных организмов;
- спороношение или спороношение – размножение особыми клетками (спорами), свойственное грибам и растениям;
- фрагментация или стробиляция – образование потомства из частей или сегментов родителя, характерное для водорослей, некоторых многоклеточных животных (кишечнополостных, червей, иглокожих);
- почкование — появление новой особи из роста исходного организма, характерное для дрожжевых грибов, кишечнополостных и некоторых червей;
- вегетативное размножение — размножение с помощью вегетативных органов (корней, листьев, стеблей, видоизмененных побегов), свойственных растениям.
Рис. 1. Стробиляция у медуз на стадии полипа.
Половое
При половом размножении две особи обмениваются генетическим материалом, и образование нового организма происходит при слиянии гамет. В таблице представлены типы полового процесса.
|
Дорога |
Описание |
Пример |
|
Спряжение |
Оплодотворение путем взаимного обмена генетической информацией. Обмен ядрами происходит через цитоплазматический мостик |
Инфузории, спирогира |
|
Гермафродитизм |
Наличие половых признаков (гамет) у особи. Родитель может одновременно выполнять функции отца и матери или, встречаясь с другим представителем вида, выполнять функцию одного из партнеров (самки или самца) |
Виноградные улитки, плоские черви, морской окунь |
|
Партеногенез |
«Девственная репродукция» — развитие новой особи из яйцеклетки матери без участия самца |
Пчелы, некоторые виды ящериц, дафнии, тли |
|
Совокупление (гаметогамия) |
Процесс слияния гамет и образование одноядерной зиготы. Есть три типа: — изогамия — участие в половом процессе одинаковых гамет со жгутиками (улотрикс, хламидомонада); — анизогамия: зигота состоит из подвижных гамет разного размера (мхи, зеленые водоросли); — оогамия — сливаются две разные клетки: одна большая, неподвижная (яйцеклетка), другая маленькая и подвижная (сперматозоиды) |
Водоросли, большинство позвоночных и беспозвоночных, цветковые растения |
Рис. 2. Сравнение половых клеток при изогамии, анизогамии, оогамии.
Половое и бесполое размножение характерно как для растений, так и для грибов и животных. Цветковые растения могут размножаться вегетативными органами (бесполое размножение) и семенами (половое размножение). Например, новый куст малины можно вырастить из семени и черенка от родителя. Хламидомонада в благоприятных условиях размножается бесполым путем, в неблагоприятных – образует гаметы.
Рис. 3. Способы размножения хламидомонады.
Сравнение
Основное различие между бесполым и половым размножением заключается в родительских клетках. Для получения новой особи половым путем необходимы гаметы, бесполым путем — соматические клетки.
Сравнение полового и бесполого размножения дано в таблице.
|
Сравнительные характеристики |
Воспроизведение |
|
|
Бесполый |
Сексуальный |
|
|
Количество лиц |
Один из родителей |
Два родителя (иногда один) |
|
Источник генетического материала |
Соматическая клетка |
Гаметы |
|
Клеточный механизм |
Митоз |
Мейоз и оплодотворение |
|
Генетические особенности потомства |
При отсутствии мутаций точная копия (клон) |
Потомство разное, сочетающее в себе черты обоих родителей |
Значение
Помимо биологического значения (воспроизведение особей), размножение имеет эволюционное значение, связанное с наследственностью и изменчивостью. Наследственные признаки передаются из поколения в поколение, чтобы обеспечить сходство организмов одного и того же вида. В то же время в ходе онтогенеза, индивидуального развития каждая особь независимо от способа размножения приобретает личностные черты, не свойственные родителям.
Половое размножение приводит к появлению комбинаторной изменчивости у потомков; это одно из условий естественного отбора, в результате которого выживают новые организмы, более приспособленные к условиям среды.
Половое размножение имеет преимущество перед бесполым размножением в виде рекомбинации. Это процесс перетасовки родительских генов, происходящий во время мейоза. В результате потомство получает новую комбинацию генов. Рекомбинация является основой изменчивости и способом выживания вида.