Репродукция, или размножение, является характерной чертой всех живых организмов. Она необходима для воспроизведения себе подобных. Если сравнивать размножение с другими жизненно важными функциями, то оно направлено не на поддержание жизни отдельно взятой особи, а на продление всего рода, сохранение генов в будущем потомстве. В процессе эволюции разные группы организмов сформировали различные стратегии и пути размножения, а тот факт, что эти существа выжили и встречаются в настоящее время, доказывает эффективность различных способов осуществления этого процесса.

Разнообразие способов репродукции рассматривает наука биология. Бесполое размножение как один из основных вариантов воспроизведения организмов будет рассмотрено ниже.

Краткая характеристика

Бесполое размножение проходит без образования гамет или половых клеток. В нем принимает участие всего лишь один организм. Бесполое размножение организмов характеризуется образованием идентичных потомков, при этом генетическая изменчивость возможна только вследствие случайных мутаций.

Одинаковое потомство, которое происходит от одной потомственной клетки, принято называть клонами. Бесполое размножение является основным для одноклеточных организмов. При этом каждая особь делится надвое. Однако некоторые простейшие (фораминиферы) могут разделиться и на большее количество клеток. Простота этого способа репродукции связана с простотой организации этих организмов, это дает им возможность увеличивать свою численность достаточно быстро. Например, при достаточно благоприятных условиях число бактерий способно удваиваться каждые 30 минут. При бесполом размножении организм может бесконечное количество раз воспроизводить себе подобных, пока не произойдет случайное изменение генетического материала.

Виды бесполого размножения

• Простое деление.
• Размножение спорами.
• Почкование.
• Фрагментация.
• Вегетативное размножение.
• Полиэмбриония.

Размножение делением

Известно, что у прокариот кольцевая хромосома, перед там как поделиться, удваивается. После этого между дочерними клетками появляется перегородка или перетяжка, и затем клетка делится надвое. Такие одноклеточные водоросли, как эвглена зеленая или хламидомонада, размножаются путем митоза. При помощи него могут размножаться также и простейшие. В процессе этого образуется пара дочерних клеток.

У простейших и споровиков наблюдается множественное деление, когда после повторного деления ядра происходит процесс и в самой клетке (на большое количество дочерних).
малярийного плазмодия также имеется стадия, в процессе которой осуществляется множественное деление, именуемая шизонтом. Сам процесс получил название шизогонии. После заражения хозяина плазмодий проводит шизогонию в клетках печени. В процессе нее образуется примерно тысяча дочерних клеток, и каждая из них имеет способность проникнуть в эритроциты. Высокая плодовитость компенсируется большими потерями и трудностями, которые связаны со сложным циклом жизни.

Размножение спорами

Бесполое размножение может быть организовано при помощи спор. Это специальные гаплоидные клетки у растений и грибов, которые служат для расселения и размножения. Но нельзя путать споры растений, грибов и споры бактерий. Бактериальные споры – это клетки, находящиеся в покое и имеющие сниженный метаболизм. Они окружены многослойной оболочкой, устойчивы к высыханию и прочим неблагоприятным условиям, которые могут вызвать гибель обычных клеток. Возникновение спор необходимо не только для выживания, но и для расселения бактерий. Попадая в нужную среду, спора прорастает и превращается в делящуюся клетку.

У низших растений и грибов споры возникают в процессе митоза (митоспоры), у высших растений – в результате мейоза (мейоспоры). Последние содержат гаплоидный набор хромосом и способны дать начало поколению, которое не похоже на материнское, и размножаться оно будет уже половым путем. Возникновение мейоспор связывают с чередованием поколений – полового и бесполого, которое дает споры.

Почкование

Существуют и другие формы бесполого размножения, одна из которых – это почкование. При этом виде размножения на теле родителя образуется почка, она растет и в конце концов, отделяясь, начинает самостоятельную жизнь в виде нового полноценного организма. Почкование встречается у разных групп живых организмов, например дрожжей, других одноклеточных грибов, бактерий, гидры пресноводной (кишечнополостные), каланхоэ.

Фрагментация

Бесполое размножение может осуществляться при помощи фрагментации. Это процесс, при котором происходит разделение родительской особи на некоторое количество частей. При этом каждая из них дает жизнь новому организму. В основе этого лежит регенерация (способность живого организма восстанавливать потерянные части). Примером этого могут служить дождевые черви. Фрагменты их тел могут дать начало новым особям.

Однако в природе такой вид размножения встречается достаточно редко. Это характерно для плесневелых грибов, многощетинковых червей, иглокожих, оболочников и некоторых водорослей (спирогира).

Вегетативное размножение

Бесполое размножение растений осуществляется при помощи вегетативного способа. Для него необходимы отдельные части тела или органы растений. При этом виде репродукции происходит отделение от материнского экземпляра большой хорошо сформированной части (черенок стебля, корня, часть слоевища), которая дает впоследствии начало новому самостоятельному организму. У растений образуются специальные структуры, которые предназначены для вегетативного размножения:

• Клубень (георгины, картофель) – это стеблевое или корневое утолщение. Новые особи развиваются из пазушных почек на них. Клубни могут перезимовать только один раз, после этого ссыхаются.

• Клубнелуковицы (крокус, гладиолус) – это вздутое основание стебля; листьев не имеет.

• Луковицы (тюльпан, лук) состоят из мясистых листьев и короткого стебля, сверху покрываются остатками прошлогодней листвы; обычно содержат дочерние луковицы, при этом каждая из них способна образовать побег.

• Корневище (астра, валериана) – это растущий горизонтально подземный стебель; он может быть тонким и длинным или толстым и коротким. Корневище имеет листья и почки.

• Столон (смородина, крыжовник) – горизонтальный стебель, который стелется по почве. Он не предназначен для зимовки.

• Корнеплод (морковь, репа) – это утолщенный главный корень, в нем находится запас питательных веществ.

• Ус (лютик, земляника) – представляет собой разновидность столона; растет быстро и содержит листья и почки.

Вообще, способы бесполого размножения, такие как почкование или фрагментация, не отличаются от вегетативного, но традиционно этот термин употребляют по отношению к растениям и только лишь в редких случаях к животным. Этот вид регенерации очень важен в практике растениеводства. Может случиться, что растение (например, груша) имеет какую-то удачную комбинацию признаков. У семян эти характеристики будут наверняка нарушены, так как они появляются при половом размножении, которое связано с рекомбинацией генов. Вот почему при разведении груш обычно практикуют вегетативное размножение – черенками, отводками, прививают почки на другие деревья.

Полиэмбриония

Это особый вид бесполого размножения. В процессе полиэмбрионии из одной диплоидной зиготы возникает несколько зародышей, при этом каждый из них превращается затем в полноценную особь. При делении зиготы бластомеры, которые при этом образуются, расходятся, и каждый развивается самостоятельно. Этот процесс генетически обусловлен. Причем все потомки идентичны и имеют один и тот же пол. Этот вид размножения можно встретить у броненосцев. Появление однояйцевых близнецов у человека тоже является таким примером.

У человека при оплодотворении также образуется диплоидная зигота, она делится и дает начало зародышу, который на ранней стадии, по непонятным причинам, распадается на несколько фрагментов. Каждый из них проходит нормальное эмбриональное развитие, в результате этого процесса на свет появляются два или больше генетически идентичных ребенка одного пола.

Иногда случается так, что разделение зародыша в процессе формирования бывает неполным. В таких случаях появляются организмы, которые имеют общие части тела или органы. Подобных близнецов стали именовать сиамскими.

Заключение

Рассмотренные виды бесполого размножения позволяют организмам выжить, увеличивая при этом свою численность за достаточно короткое время. Это широко используется в сельском хозяйстве, для того чтобы получить однородное, с хорошими признаками потомство у декоративных, плодово-ягодных и других групп растений.

Источник: www.syl.ru

см. Бесполое размножение у животных

Бесполое размножение — это процесс самовоспроизведения организмов без участия половых клеток, которое осуществляет лишь один родитель.

Ос­новным свойством бесполого размножения является точное воспроизведе­ние наследственных свойств родителя. Бесполое размножение — это древняя форма самовоспроизведения, свойственная организмам всех царств живой природы.

Среди бесполого размножения выделяют несколько форм:

• деление клет­ки надвое;
• множественное деление клетки, или шизогонию (греч. schizo — «разделяю»; goneia — «потомство»);
• споровое размножение;
• вегетативное раз­множение.

Деление клетки надвое (бинарное деление) у прокариот осуществляет­ся прямым разделением содержимого клетки на две более или менее равные части. У эукариот деление происходит с помощью митоза, при котором наследственный материал родительского организма поровну распределяется между двумя дочерними.

При множественном делении (шизогонии) от одноклеточной мате­ринской особи путём быстрых, следующих друг за другом многократных митотических делений образуется несколько одноядерных дочерних организ­мов. Такой тип размножения наблюдается у простейших и некоторых водо­рослей. Примером множественного деления является размножение малярий­ного плазмодия в эритроцитах человека. В этом случае у плазмодиев происходит повторяющееся несколько раз деление ядра: сначала — без разде­ления цитоплазмы, а затем — с её делением. Таким образом один плазмодий даёт начало 12-24 дочерним организмам.

Размножение спорами представлено у всех групп водорослей и выс­ших споровых растений, а также у лишайников и грибов. Споры — это мел­кие специализированные клетки, образующиеся в особых органах организ­мов — спорангиях и служащие для размножения и расселения видов. Образуются они путём митоза (у грибов, лишайников, водорослей) или мейоза (у всех высших споровых растений — мхов, папоротников, хвощей и плау­нов). Споры водорослей, обитающих в воде (зооспоры), имеют жгутики для передвижения. Споры наземных растений не имеют органоидов движения и распространяются ветром или саморазбрасыванием. У некоторых видов гри­бов только за одни сутки может продуцироваться до 30 000 млн спор. При этом у них имеются специальные приспособления для разбрасывания спор. Твёрдая оболочка защищает спору от высыхания, поэтому споры могут жить достаточ­но долго — от 10 дней до 3-5 лет, а споры головнёвых грибов — до 25 лет. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Вегетативное размножение обычно наблюдается у многоклеточных организмов. Оно осуществляется путём отделения частей тела материнского многоклеточного организма и восстановления этих частей до целого дочер­него организма. Примерами могут служить укоренившиеся и отделившиеся ветка ивы, ус земляники, клубень картофеля, луковица тюльпана, корень малины, гифы гриба. Вегетативное размножение широко представлено у растений и грибов, но встречается и у некоторых беспозвоночных. У живот­ных его называют размножением путём фрагментации и почкования. Оно ха­рактерно для губок, кишечнополостных (гидра), плоских червей (планария), иглокожих (морские звёзды) и некоторых других видов.

Некоторые учёные противопоставляют вегетативное размножение бес­полому размножению. Они считают, что размножение частями своего тела — это особый тип размножения, и называют вегетативное размножение треть­им типом размножения организмов. Однако эта точка зрения менее распро­странена в науке.

Примечательно, что при всех формах бесполого размножения отделив­шиеся дочерние особи полностью воспроизводят свойства родительского организма. Повторять родительские качества в своих дочерних организмах без изменения наследственных свойств, т. е. создавать многочисленное, но гене­тически однородное потомство — клон (греч. clon — «отпрыск», «ветвь») — уни­кальное свойство бесполого размножения. Лишь попав в разные условия ок­ружающей среды, новые организмы могут проявить свои признаки иначе, глав­ным образом изменить размеры, но это отличие не передаётся потомству.

Источник: doklad-referat.ru

1. Самец рыбы-чистильщика держит у себя в стае настоящий гарем из самок. Интересный факт состоит в том, что если самец погибает, то сильнейшая самка может полностью перестроить свое тело и стать самцом.
2. Самки страусов своеобразным способом решают судьбу своего потомства. Главная самка стаи распределяет в одном гнезде все яйца остальных самок, причем свои яйца она кладет в центр гнезда. Большую часть суток высиживанием яиц занимаются самцы. Однажды в Кении была найдена такая кладка из 78 яиц, а из них вылупился только 21 птенец. Зоологи объясняют такое поведение тем, что хищники, любящие полакомиться яйцами страусов, схватят яйца более слабых самок, которые распределены по краю кладки, а птенцы самой сильной птицы не пострадают.


3. Самцы австралийской каракатицы придумали хитрый способ обмануть альфа-самца стаи и пробраться к его гарему самок. Они могут притвориться самками и спариваться с приглянувшейся самкой прямо под носом у доминирующего самца.
4. Разные виды акул имеют различную форму рождения потомства: есть яйцекладущие, живородящие и яйцеживородящие особи. У последних развитие и вылупление детенышей происходит в нижней расширенной части яйцевода. Те личинки, которые вылупились первыми в яйцеводе, начинают пожирать своих не вылупившихся братьев и сестер.
5. Насекомое под названием златка пожарная может откладывать яйца только внутри обожженной древесины. В то время как природные враги спасаются бегством от лесного пожара, насекомое спокойно размножается. С помощью инфракрасного рецептора златка может обнаружить лесной пожар на расстоянии нескольких километров.
6. Пингвины Адели являются самым распространенным видом антарктических нелетающих птиц. Во время гнездования на территории колонии стоит неимоверный шум: пингвины ругаются, потому что воруют у друг друга необходимые для постройки гнезда камешки. А некоторые и вовсе не гнушаются торговать собой ради пары лишних камней. Так, самка с постоянным партнером находит одинокого самца, который строит гнездо в надежде завести пару, и после спаривания уносит оттуда несколько камней в свое гнездо.
7. У глубоководных церациевидных рыб, которые постоянно живут на глубине от 1500 до 3000 метров, присутствует ярко выраженный половой диморфизм. Самки являются хищниками с большими мощными зубами и могут достигать 1 метра в длину, в то время как самцы длиной всего 4 см. Эти карликовые самцы живут на теле самок в виде паразитов. Самец прикрепляется к телу самки зубами, а потом все его органы редуцируют так, что он превращается в придаток, вырабатывающий сперму.
8. Всем известная кукушка, которая любит подбрасывать свои яйца в чужие гнезда, — не единственное животное, которое занимается гнездовым паразитизмом. Это явление распространено у шмелей, пчел и муравьев. Даже некоторые рыбы (африканские сомы из озера Танганьика) подбрасывают свою икру другим рыбам, которые инкубируют икру во рту.
9. Вымершая в 1980-х годах австралийская заботливая лягушка, или реобатрахус, после оплодотворения отложенных яиц съедала свое потомство. Все дело в том, что специальное вещество, покрывавшее яйца, не давало желудочному соку вырабатываться, поэтому во время вынашивания желудок лягушки не выполнял своей основной функции. В подходящий срок лягушка просто выплевывала своих головастиков.
10. Постельный клоп спаривается с самкой путем травматического осеменения. Это значит, что он протыкает своим половым органом брюшко самки и вводит туда сперму. Из специального семяприемника самки, который называется орган Берлезе, половые клетки через гемолимфу попадают к сформированным яйцам.

Источник: anydaylife.com

У каких насекомых самец, чтобы оплодотворить самку, должен проткнуть её своим половым органом?

Постельные клопы спариваются путём травматического осеменения. Это значит, что у самки в принципе нет полового отверстия, и самцу приходится протыкать своим половым органом её брюшко, вводя туда сперму.

Возможен ли естественный партеногенез у людей?

Партеногенез — это половое размножение с участием только материнских клеток, то есть развитие зародыша из неоплодотворённой яйцеклетки. Кроме простейших организмов, типа дафний и нематод, партеногенез замечен и у более сложных животных — таких, как комодские вараны и отдельные виды акул. У млекопитающих в дикой природе партеногенез невозможен из-за так называемого геномного импринтинга. Только в лабораторных условиях с помощью генной инженерии удалось вырастить из неоплодотворённой яйцеклетки мышь (один удачный исход из около 500 попыток). Подобные операции с человеческими клетками имеют смысл только для получения стволовых клеток в медицинских целях.

Какие лягушки умели вынашивать потомство в своём желудке?

Лягушка Rheobatrachus silus, обитавшая в Австралии и считающаяся вымершей с 1980-х годов, отличалась уникальным методом вынашивания потомства. После откладывания яиц и оплодотворения их самцом, самка заглатывает яйца в свой желудок. Окружающее их вещество простагландин мешает вырабатываться желудочному соку, поэтому во время вынашивания желудок не выполняет свою основную функцию. Когда подходит срок, лягушка просто выплёвывает головастиков.

Каких животных природа плохо «спроектировала» для размножения?

Большие панды признаны исчезающим видом и имеют низкий уровень рождаемости. Китайские учёные из исследовательского центра панд в Ченгду пришли к выводу, что плохая рождаемость обусловлена в том числе и тем, что природа плохо «спроектировала» животных. Самки больших панд готовы размножаться только один раз в год на протяжении 72 часов, причём только от 12 до 24 часов в этом периоде они могут быть успешно оплодотворены. Самцы же имеют непропорционально маленькие пенисы, из-за чего половой акт возможен только в строго определённой позиции, и это положение самцы знают плохо.

У каких животных-гермафродитов брачный ритуал проходит в виде фехтования пенисами?

У некоторых видов плоских червей, например Pseudobiceros hancockanus, брачный ритуал проходит в виде фехтования кинжаловидными пенисами. Являясь гермафродитами, оба участника поединка стремятся проткнуть кожу соперника и впрыснуть туда сперму, став, таким образом, отцом.

У каких рыб самцы паразитируют на самках?

У некоторых семейств глубоководных удильщиков самцы паразитируют на самках. Самец впивается в самку зубами, а затем срастается с ней губами и языком, а также кровеносной системой. Остальное тело самца превращается в придаток, вырабатывающий сперму. Причём на одной самке может паразитировать до трёх самцов одновременно.

Каким образом и насколько успешно в Австралии борются с кроликами?

В 1859 году австралийский фермер завёз из Англии кроликов, чтобы создать небольшую популяцию и охотиться на них. Отсутствие естественных врагов и идеальные условия для жизни и размножения круглый год стали причиной для неконтролируемого роста популяции кроликов, что привело к исчезновению многих видов местных растений. С кроликами пробовали бороться отстрелом, взрывом нор, ядами, строительством сетчатых заграждений, но всё бесполезно. Наконец, в середине 20 века среди них распространили вирус миксоматоза, что снизило популяцию с 600 миллионов до 100 миллионов. Однако выжившие особи приобрели генетическую устойчивость к вирусу и снова начали активно размножаться.

Зачем птицы-шалашники строят беседки, не выполняющие никакой полезной функции?

Самцы птиц-шалашников для привлечения внимания самок строят изящные беседки из прутьев, украшая их цветами, ракушками, ягодами, крыльями бабочек и другими красивыми предметами. Эти беседки не выполняют никакой полезной функции. При этом шалашники не гнушаются разорять постройки других самцов или воровать из них украшения для своей беседки. Поэтому по количеству украшений самка может определить силу самца и способность защищать своё имущество.

Где живёт самый знаменитый холостяк в мире?

На одной из исследовательских станций Галапагосских островов живёт самец черепахи по имени Одинокий Джордж, которого называют самым знаменитым холостяком мира. Он считается последним представителем подвида Абингдонских слоновых черепах. Уже несколько десятков лет попытки спаривания Джорджа с самками не дают результата. Хотя учёные не отчаиваются и продолжают поиски подходящей пары для Джорджа, который может прожить ещё более 100 лет.

Какой древнейшей профессией не стесняются заниматься пингвины Адели?

Пингвины Адели строят гнёзда для кладки яиц из гальки. Когда соседние пары отвлекаются, эти пингвины не стесняются воровать их камни. А некоторые самки ради камней занимаются проституцией, хотя имеют постоянного партнёра. Они находят одиноких самцов, которые тоже делают гнёзда в надежде завести свою семью, позволяют им спариться с ними и после этого уносят один или несколько камней в своё гнездо.

Какое стихийное бедствие благоприятно для размножения жуков Melanophila acuminate?

Жуку Melanophila acuminate для размножения нужен лесной пожар. Когда он находит горелую древесину, то откладывает туда яйца. Преимущество такого способа заключается в том, что в этот момент его природные враги не могут ему помешать, так как сами спасаются от пожара. А для обнаружения пожара на расстоянии нескольких километров данный жук имеет миниатюрный инфракрасный рецептор.

У каких рыб потомство вместо самок вынашивают самцы?

Потомство морских коньков вынашивает самец, а не самка. На теле самца есть специальный карман, куда самка вбрасывает яйца. Эта выводковая камера обильно снабжается кровью и играет роль матки.

Чьи детёныши могут сожрать своих потенциальных братьев и сестёр ещё в утробе матери?

Разные виды акул рожают детей по-разному. Существуют яйцекладущие и живородящие акулы, а также промежуточный вариант — яйцеживородящие. У них развитие яиц и вылупление из них молоди происходят внутри нижней расширенной части яйцевода, обычно называемой маткой. Некоторые личинки акул после вылупления могут оставаться в матке и питаться неоплодотворёнными яйцами.

Где проводились опыты по скрещиванию шимпанзе и человека?

В конце 1920-х годов профессор Илья Иванов проводил опыты по скрещиванию шимпанзе и человека, но не добился результатов «за» или «против» этой гипотезы. Опыты должны были продолжиться в Сухумском зоопарке, и даже нашлись женщины-добровольцы для осеменения спермой обезьян. Однако из-за ареста Иванова в 1930 и последующей его смерти в 1932 году эксперименты были прерваны.

Какие самцы животных могут притворяться самками?

Некоторые самцы гигантской австралийской каракатицы притворяются самками, чтобы приблизиться к настоящей самке-каракатице, охраняемой крупным доминирующим самцом, и спариться с нею.

Почему страусы иногда насиживают яйца избирательно?

Яйца страусов большую часть суток насиживают самцы, причём сразу от многих самок из стаи. Однако распределением яиц занимается главная самка — свои кладёт в центр, яйца других самок по краям. Однажды в Кении была найдена кладка страусов, состоящая из 78 яиц, из которых насижено было только 21. Подобная расточительность имеет глубокий биологический смысл: многочисленные хищники в первую очередь подбирают яйца, разбросанные вокруг гнезда, не трогая те, что лежат в его центре.

Какие самки рыб могут превращаться в самцов?

Рыбы-чистильщики живут семьями по 6-8 особей — самец и «гарем» самок. Когда самец умирает, сильнейшая самка начинает меняться и постепенно превращается в самца.

Источник: subscribe.ru