Та класифікація форм розмноження

Загальна характеристика

Розмноження є важливою подією постембріонального онтогенезу всіх живих організмів, адже забезпечує продовження роду (створення нових поколінь організмів свого виду).

Існує два основних типи розмноження: статеве і безстатеве. Різним видам живих організмів властиве статеве або безстатеве розмноження. Багато видів здатні і до безстатевого, і до статевого розмноження.

При безстатевому розмноженні не відбувається утворення та злиття гамет, а потомки утворюються від однієї особини. При цьому потомки генетично ідентичні батьківській особині (за вийнятком випадків, коли відбуваються мутації). Існує декілька форм безстатевого розмноження: поділ (навпіл, множинний), брунькування, споруляція, фрагментація, вегетативне розмноження.

Поділ – це спосіб безстатевого розмноження, при якому нові особини утворюються в результаті поділу вихідної особини-клітини. Цей спосіб розмноження характерний для багатьох одноклітинних організмів (бактерій, одноклітинних рослин, одноклітинних тварин, одноклітинних грибів). Найчастіше відбувається поділ навпіл. В цьому випадку з однієї особини-клітини утворюється дві однакових за розмірами клітини. Далі кожна з них доростає до розмірів материнської, і знову приступає до поділу. У деяких організмів (наприклад, у споровиків) відбувається множинний поділ. В цьому випадку в клітині відбувається ряд поділів ядра, які слідують один за одним. Після цього клітина одразу поділяється на декілька (більше ніж дві) клітин.

Брунькування – це спосіб безстатевого розмноження, при якому нова особина утворюється у вигляді вироста на тілі материнської особини. Цей виріст збільшується в розмірах, а потім відділяється від материнської особини і стає самостійним організмом. Такий спосіб розмноження зустрічається, наприклад, у кишковопорожнинних. Брунькування можливе і у одноклітинних організмів, наприклад, у дріжджів.

Споруляція – спосіб безстатевого розмноження, при якому батьківські організми утворюють спори, з яких розвиваються нові організми. Спора є одноклітинною мікроскопічною структурою. Часто спори утворюються у спеціальних органах – спорангіях. Цей спосіб розмноження досить поширений в природі. Він присутній у бактерій; у одноклітинних рослин, тварин і грибів. У бактерій утворення спор служить не тільки і не стільки для розмноження, а й для переживання несприятливих умов довкілля (бактеріальні спори часто вкриті товстими й малопроникними оболонками). У вищих рослин спори утворюються спорофітним поколінням. Зі спор проростає гаметофітне покоління, яке більшою або меншою мірою присутнє у всіх вищих рослин. Гаметофітне покоління дає гамети, з яких проростає нове спорофітне покоління. Тобто, у вищих рослин утворення спор є одним з етапів їхнього життєвого циклу.

При фрагментації відбувається розділення материнської особини на декілька частин, кожна з яких дає початок новій особині. Такий спосіб розмноження існує у нищих рослин і тварин. Він є можливим, оскільки диференціація клітин у таких організмів не є глибокою. Клітини такого організму мають широкі можливості для трансдиференціації (перетворення на клітини іншого типу) та проліферації. Тому коли від вихідного організму відривається фрагмент, то клітини цього фрагмента переходять в недиференційований стан, розмножуються, повторно диференціюються в усі типи клітин організму, і утворюється новий організм. По‑суті це спосіб регенерації, і у частини видів нищих рослин і тварин таке явище можливе лише після випадкової фрагментації. Однак у частини видів нищих рослин і тварин воно еволюціонувало в спосіб розмноження. Можлива ситуація, коли такий фрагмент перетворюється на бластулоподібну групу клітин, з якої далі за механізмами, подібними до ембріонального розвитку, розвивається новий організм. Це явище отримало назву соматичний ембріогенез.

Вегетативне розмноження – це спосіб безстатевого розмноження, при якому нові особини утворюються з порівняно великих диференційованих частин батьківського організму. Вегетативне розмноження дуже поширене серед рослин, але зустрічається і у нищих тварин. У рослин існують навіть спеціальні структури, призначені для вегетативного розмноження: кореневища, цибулини, бульби, столони, тощо. Цей спосіб розмноження має деякі риси подібності з фрагментацією та брунькуванням.

Іншим типом розмноження є статеве розмноження. В цьому випадку утворення нової особини відбувається внаслідок злиття двох клітин, які називаються гаметами, з утворенням зиготи. Гамети можуть бути однаковими, така форма статевого розмноження називається ізогамією. Ізогамія вважається еволюційно найбільш примітивною. Якщо гамети неоднакові за розмірами і морфологією, то така форма статевого розмноження називається анізогамією. Якщо ж гамети сильно відрізняються одна від одної, то то така форма статевого розмноження називається гетерогамією. При гетерогамії одна з гамет є дрібною і рухомою (чоловіча гамета, сперматозоїд), а друга гамета є великою й нерухомою (жіноча гамета, яйцеклітина). Сперматозоїди продукуються у чоловічих гонадах – сім’яниках, а яйцеклітини утворюються в жіночих гонадах – яєчниках. У переважної більшості тварин та у вищих рослин гетерогамія.

Отже, в більшості випадків гамети є двох різновидів: чоловічі й жіночі, і утворення нового організму відбувається внаслідок злиття жіночої гамети з чоловічою. Чоловічі й жіночі гамети продукують відповідно самці й самки. Однак може бути й так, що і жіночі, і чоловічі гамети продукуються однією особиною. Види, у яких існує дві статі: жіноча й чоловіча, які продукують відповідно яйцеклітини та сперматозоїди, називаються роздільностатевими. Більшість тварин є роздільностатевими, роздільностатеві види є і у вищих рослин. Види, у яких особини мають обидва різновиди гонад і здатні продукувати обидва різновиди гамет, називаються гермафродитними. Гермафродитні види є у багатьох типах і класах тварин: у кишковопорожнинних, у плоских червів, у кільчастих червів (наприклад, дощовий черв), у ракоподібних, у риб, у рептилій (наприклад, у деяких видів ящірок). Значно поширений гермафродитизм серед рослин. Серед гермафродитних видів є така, що здатні до самозапліднення. Проте є й такі гермафродитні види, у яких розвинулись різні адаптації, що запобігають самозаплідненню.

ВАРІАНТИ СТАТЕВОГО РОЗМНОЖЕННЯ

1) Партеногенез - розвиток зародка з незаплідненої яйцеклітини. Поділяється на:

Природний, при якому яйцеклітина під впливом внутрішніх або зовнішніх причин починає дробитися й розвивається в нормальний ембріон без будь-якої участі сперматозоїда. Явище природного партеногенезу властиве нижчим ракоподібним, коловерткам, перетинчастокрилим (бджолам, осам) тощо. Він відомий також у птахів (індичка). Він буває:

· облігатним (організми розмножуються виключно партеногенезом – птахи палочники, скельні ящірки);

· факультативним (перетинчастокрилі, бджоли, мурашки);

· Циклічний (частина розмножується партогенетично, а інше покоління – статево – дафнії);

· Педогенез (розвиток на личниковій стадії – сисуни – мірацидії-редії-циркарії-адолескарії).

Штучний партеногенез можна викликати дією високої температури, кислот, світла та інших агентів. Можливість штучного партеногенезу доведена для багатьох водяних і наземних безхребетних (морські їжаки, зірки, комахи та ін.) і хребетних тварин (наприклад, земноводні). Однак часто розвиток не проходить до кінця і яйцеклітина виявляється недоактивованою.

Сперше штучний партеногенез відкрив Тіхоміров на тутовому шовкопряді (1886), активізуючи яйцеклітину розчином сірчаної кислоти. Батальон стимулював розвиток яйцеклітини жаб, проколюючи її голкою, змоченою в крові. Вчений Льоб поміщав яйцеклітину в масляну, оцтову кислоти, далі змочував підлуженою морською водою, а затім прісною. У активованій яйцеклітині утворювалась оболонка запліднення, перивітеліновий простір.

Наприклад, яйцеклітину морських їжаків вдалось активувати за допомогою стрехніну. Найважче вивести із стану анабіозу яйцеклітину плацентарних ссавців. У природі у тутового шовкопряда паретногенез зустрічається в 0,01-0,001 випадках. Астауров активізував яйцеклітину струмом при темпертурі 48ͦС протягом 18хв. Диплоїзація яйцеклітини відбулась в період дозрівання. Редукція хромосом під час мейозу не відбулася, тому її називають амейотична диплоїдізація або амейотичний партеногенез. При дії температури -11ͦС протягом 5-5,5год також відбулася стимуляція яйцеклітини, і проходила мейотична диплоїдізація (відбулася редукція числа хромосом, яйцеклітина гаплоїдна). Потім ядра знову зливаються і отримаємо диплоїд. З таких яйцеклітин розвиваються самці. Вони вироблють високоякісний шовк. Таким чином можна регулювати стать у шовкопрядів.

2) Гіногенез – розвиток яйцеклітини, що запліднюється сперматозоїдом близьких видів (самка срібний карась+самець сазана). При цьому ядра яйцеклітини і сперматозоїда не зливаються, а яйцеклітина тільки виводиться із стану анабіозу.

3) Андрогенез - розвиток яйцеклітини здійснюється тільки за рахунок чоловічих ядер, а жіноче ядро в цьому участі не бере. Життєздатність андрогенних зигот можлива за поліспермії, коли в яйцеклітину проникає кілька сперматозоїдів, а материнське ядро з якоїсь причини гине. У цьому випадку відбувається злиття двох чоловічих пронуклеусів і утворення диплоїдної зиготи. Андрогенетичне розмноження спостерігається у шовковичного шовкопряда, певних видів паразитичних ос і в деяких рослин (тютюн, кукурудза). Завдяки таким дослідженням створено андрогенетиків і у ссавців (миші).

Питання 2.

Дата добавления: 2015-07-26