Половое размножение

Половое размножение предполагает образование новых особей не из клеток тела или частей родительского организма, как при бесполом размножении, а из зиготы, образующейся при слиянии мужской и женской половых клеток. Половое размножение встречается в природе у большинства видов и имеет преимущества перед бесполым размножением в том, что объединяет наследственный материал родительских организмов и увеличивает генетическое разнообразие.

Гаметы

Половые клетки, или гаметы, отличаются по строению от других клеток организма.

Гаметы имеют вдвое уменьшенный объем наследственной информации (количество хромосом). Это осуществляется в ходе мейоза — особого типа деления, характерного для развивающихся гамет.

Органы, в которых у растений происходит развитие половых клеток (гаметогенез), называются гаметангиями. Растение, в котором развиваются гаметы, называется гаметофитом.

Женские гаметы называются яйцеклетками, а мужские гаметы называются сперматозоидами или сперматозоидами (при наличии жгутика).

Рис. 1. Половые клетки.

У самцов гаметы развиваются в гонадах, называемых семенниками, а у самок — в яичниках.

Гаметы у разных видов различаются по размеру и способности двигаться. У млекопитающих и человека яйцеклетки большие и неподвижные, а сперматозоиды маленькие и подвижные.

Оплодотворение

Зрелые гаметы могут объединяться с гаметами противоположного пола. Этот процесс называется оплодотворением и у разных животных он происходит двумя путями:

• наружное оплодотворение, происходящее вне организма (амфибии, рыбы);
• внутренний, когда гаметы находятся внутри тела самки.

Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) имеет полный набор хромосом, половина из которых происходит от отцовской особи, а другая половина — от материнской особи.

Раздельнополость и гермафродитизм

У некоторых видов растений и животных в организме особи развиваются как мужские, так и женские гаметы. Такие виды называются гермафродитами. При этом самооплодотворение происходит только у некоторых видов паразитических червей.

Примеры видов гермафродитов:

• рыба-клоун;
• большой пруд;
• червь;
• бычий цепень

Если вид имеет отдельные мужские и женские организмы, что имеет место в большинстве случаев, таких животных называют раздельнополыми.

Когда мужские и женские организмы одного и того же вида имеют заметные различия во внешнем строении или окраске, говорят, что этот вид характеризуется половым диморфизмом.

Рис. 2. Половой диморфизм.

Виды полового размножения

Помимо собственно полового размножения со слиянием половых клеток, существуют и другие виды:

• партеногенез;
• спряжение.

При партеногенезе (от греческого «партенос» — девственница) из неоплодотворенных яйцеклеток развиваются потомства.

Партеногенез происходит в

• муравьи;
• тля;
• пчелы;
• кавказская скальная ящерица и др.

В партеногенезе нет обмена наследственным материалом и все потомство сходно с материнским организмом.

Конъюгация – это половое размножение без образования половых клеток. Характерно, например, для водорослей. Клетки разных особей на время сливаются и обмениваются генетическим материалом.

У одноклеточных водорослей происходит слияние исходных полных клеток с последующим делением на 4 клетки.

Рис. 3. Половое размножение водорослей.

При конъюгации инфузории сближаются и соединяются цитоплазматическим мостиком, затем передают друг другу ядро. Этот половой процесс не сопровождается увеличением количества особей.

У растений половое размножение часто сочетается с вегетативным. Например, лук обычно размножают окулировкой — луковицами, но для лука характерно и половое размножение, он цветет и образует семена после опыления.

Вегетативное размножение происходит быстрее и важно для установления и захвата территории.