Половое размножение

Половое размножение связано с образованием растениями особого типа клеток — гамет. Растение, на котором происходит образование гамет, называют гаметофитом. Процесс формирования гамет называют гаметогенезом. Он происходит в особых органах — гаметангиях. У равноспоровых растений гаметофит обычно обоеполый: несет и женские, и мужские гаметангии. У разноспоровых растений из микроспор развивается гаметофит с мужскими гаметангиями, а из мегаспор — гаметофит с женскими гаметангиями.

Гаметы всегда гаплоидны. При слиянии мужской и женской гамет происходит образование зиготы, из которой развивается новый организм. Процесс слияния гамет называют оплодотворением.

Сущность полового процесса едина для всех живых организмов, а его формы разнообразны. Различают следующие типы полового процесса: хологамия, изогамия, гетерогамия и оогамия (рис. 39).

Оогамия примеры организмов Рис. 39. Типы полового размножения:   1 — изогамия; 2 — гетерогамия; 3 — оогамия; 4 — конъюгация.

Хологамия — слияние гаплоидных одноклеточных, внешне неотличимых организмов друг с другом. Этот тип полового процесса характерен для некоторых примитивных водорослей. В данном случае сливаются не гаметы, а целые организмы, выступающие в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота обычно сразу же делится мейотически и образуется 4 дочерних гаплоидных одноклеточных организма.

Особой формой полового процесса является конъюгация, характерная для некоторых нитчатых водорослей. Отдельные гаплоидные клетки нитевидных талломов, расположенных близко друг от друга, начинают образовывать выросты. Они растут навстречу друг другу, соединяются, перегородки в месте

стыка растворяются, и содержимое одной клетки (мужской) переходит в другую (женскую). В результате конъюгации образуется диплоидная зигота.

При изогамии (равный брак) гаметы морфологически сходны между собой, то есть одинаковы по форме и размерам, но физиологически они разнокачественны. Данный половой процесс характерен для многих водорослей и некоторых грибов. Изогамия происходит только в воде, для передвижения в которой гаметы снабжены жгутиками. Они очень похожи на зооспоры, но имеют меньшие размеры.

При гетерогамии (разный брак) происходит слияние подвижных половых клеток, сходных по форме, но различающихся размерами. Женская гамета в несколько раз больше мужской и менее подвижна. Гетерогамия характерна для тех же групп организмов, что и изогамия, и также происходит в воде.


Характерна для некоторых водорослей и всех высших растений. Женская гамета — яйцеклетка — крупная и неподвижная. У низших растений образуется в одноклеточных гаметангиях — оогониях, у высших растений (исключая покрытосеменные) — в многоклеточных архегониях. Мужская гамета (сперматозоид) мала и подвижна, образуется у грибов и водорослей в одноклеточных, а у высших растений (исклю-

чая покрытосеменные) — в многоклеточных гаметангиях — антеридиях. Сперматозоиды способны передвигаться только в воде. Поэтому наличие воды — обязательное условие для оплодотворения у всех растений, за исключением семенных. У большинства семенных растений мужские гаметы утратили жгутики и называются спермиями.

Дата добавления: 2016-05-30; просмотров: 802;

Похожие статьи:

Формы полового размножения: Копуляция (изогамная, анизогамная, оогамная), Конъюгация

Копуляция – Копуляция представляет собой про­цесс слияния двух гаплоидных гамет и их ядер с об­разованием диплоидной зиготы.

Различают три разновидности копуляции: гаметогамию, автогамию и гамонтогамию.

При гаметогамии происходит копуляция (слияние) свободноподвижных гамет от двух различных гамонтов (клеток, образующих гаметы).

Если гаметы морфологически не отличаются друг от друга, говорят об изогамии; при анизогамии размеры, форма или структура гамет различны.


Наконец, оогамия—это вариант анизогамии, при котором мужские и женские гаметы напоминают по своему облику и различиям в размерах сперматозоиды и яйцеклетки многоклеточных.

Автогамными называют тех одноклеточных, у которых копулируют гаметы (или гаметные ядра), происходящие от одного гамонта (самооплодотворение).

Этот вид полового размножения известен у солнечников, фораминифер и инфузорий.

При гамонтогамии половой процесс начинается со слияния гамонтов (специальные половые клетки), как например у многих фораминифер и у некоторых Apicomplexa.

На последующих этапах процесса появляются гаметы (или, по крайней мере, гаметные ядра), которые сливаются между собой.

Конъюгация — совер­шенно своеобразный тип полового процесса, свойст­венный только инфузориям (Ciliophora) и одной группе зеленых водорослей.

И в том и в другом случае между конъюгирующими клет­ками образуется цитоплазматический мостик, через который осуществляется слияние ядер партнеров. При этом у конъюгат, как, впрочем, и у некоторых инфузорий, сливается частично или полностью ци­топлазма.

Поэтому, строго говоря, четкой границы между копуляцией и конъюгацией провести нельзя. Для инфузорий особенно характерно отсутствие прямой связи полового процесса с размножением.

iv>

В конъюгацию вступают 2 особи, и в результате этого процесса образуются также 2 особи, но обладающие уже другим (гибридным) геномом. Число особей при этом не увеличивается, но физиологическое состоя­ние их меняется, а также изменяется генотип. Таким образом, завершившая конъюгацию особь представ­ляет собой в генетическом смысле новое поколение.

Жизненным циклом называется совокупность закономерно сменяющих друг дру­га стадий развития организма между двумя одинаковыми стадиями.

В принципе в качестве точки отсчета может быть выбрана любая из таких стадий, но, как правило, для этого выбирают момент образования оплодотворенного яйца (зиготы), из-за чего часто говорят, что жизненным циклом называется период в жизни организма «от яйца до яйца».

Если смена способа размножения не сопряжена с изменением состояния хромосомного набора, то чередование поколений является гомофазным; в иных случаях его называют гетерофазным.

В итоге различают 3 основные формы соотноше­ния гаплоидной и диплоидной фазы в жизненном цикле простейших:

При зиготической редукции диплоидна лишь зиго­та — продукт оплодотворения, слияния гамет.

Уже первое деление зиготы является мейозом, приводя­щим к редукции числа хромосом. Все остальные этапы жизненного цикла протекают в гаплоидной фазе.

Описанная форма соотношения гапло- и дипло-фазы свойственна многим водорослям и гетеротроф­ным жгутиконосцам, а также всем споровикам.


Гаметическая редукция является прямой противо­положностью зиготической. Здесь все фазы жизнен­ного цикла диплоидны, мейоз наблюдается при обра­зовании гамет, которые являются единственной гап­лоидной фазой в жизненном цикле.

Гаметическая редукция имеет место в жизненном цикле солнечни­ков, инфузорий, некоторых жгутиконосцев.

Гетерофазное чередование поколений (спорическая редукция) характеризуется закономерной сменой диплоидной фазы гаплоидной. Типичный пример этого явления демонстрируют фораминиферы. Из зиготы развивается диплоидное поколение, размножающееся агамно путем образования бесполых одноядерных агамет.

Их формирование происходит посредством мейоза. Из гаплоидных агамет развивается следующее поколение — гамонты.

Биология для школьного учителя

В конце жизни этого гапло­идного поколения происходит формирование гамет (без мейоза). Последние копулируют, и из зиготы раз­вивается диплоидное поколение.

Если смена способа размножения не сопряжена с изменением состояния хромосомного набора, то чередование поколений является гомофазным; в иных случаях его называют гетерофазным.

В итоге получается три типа чередования поколений:

1. Гапло-гомофазное: диплоидна только зигота, все остальные стадии гаплоидные (например, у Apicomplexa).

Дипло-гомофазное: гаплоидны только гаметы (или гаметные ядра), все остальные стадии диплоидны (например, у инфузорий).

3. Гетерофазное: за (гаплоидным или диплоидным) поколением с бесполым размножением следует поколение, которое размножается половым путем (например, у фораминифер).

>

В ходе жизненных циклов протистов при наступле­нии определенных условий формируются покоящиеся стадии — цисты, что имеет место как у свободноживу­щих, так и у паразитических форм. У последних инцистирование обычно бывает связано с выходом из хо­зяина в окружающую среду и с заражением новых осо­бей хозяина.

У протистов, обладающих сложной организацией (солнечники, инфузории, некоторые жгутиконосцы) при образовании цист имеет место дедифференцировка: ресничные образования, скелет, орга­ноиды захвата и приема пищи и другие, связанные с активной жизнью, резорбируются, а иногда отбрасы­ваются.

Обычно происходит обезвоживание и уплотне­ние цитоплазмы, исчезают вакуоли, в том числе пище­варительные. Вокруг тела простейшего выделяются 2 или более за­щитных оболочек (цисты). Обладая слабой проницаемостью, оболочки служат не только ме­ханической, но и химической защитой особи. В инцистированном состоянии простейшие могут сохранять жизнеспособность месяцами и даже годами, цисты могут иметь различное физиологическое назначение.

Цисты покоя служат для перенесения небла­гоприятных условий среды — чаще всего они позволя­ют простейшему переносить высыхание в водоеме или почве. Широко распространены у многих свободно-живущих простейших цисты размножения. Например, некоторые инфузории и гетеротрофные жгутиконосцы перед делением инцистируются, а после завершения деления снова эксцистируются и переходят к свободному существованию.

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Дата добавления: 2016-02-24; просмотров: 1098;

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Размножение водорослей


Каким образом размножаются водоросли?

Водоросли размножаются половым и бесполым путем.

Как правило, бесполым путем водоросли размножаются в благоприятный период.

Формы полового размножения: Копуляция (изогамная, анизогамная, оогамная), Конъюгация

Бесполое размножение осуществляется вегетативно (у одноклеточных — делением надвое, у многоклеточных — частями слоевища), спорами (неподвижными клетками) и зооспорами (подвижными клетками). Рассмотрим для примера бесполое (зооспорами) и половое размножение одноклеточной водоросли. Если водоросль подвижна, то перед размножением она теряет жгутики. Ядро и цитоплазма делятся пополам; затем происходит еще одно или два деления, в результате которых в одной и той же оболочке образуются 4–8 клеток.

Эти мелкие подвижные клетки — зооспоры — выходят из оболочки материнской клетки и вырастают во взрослую особь.

В неблагоприятный период (высокая или низкая температура, накопление продуктов обмена в среде обитания при высокой плотности заселения, загрязнение водоемов) происходит половое размножение. Каждая клетка делится на много мелких половых клеток — гамет, которые потом попарно сливаются с гаметами другой особи, образуя зиготу, несущую в результате признаки обеих родительских особей.

Последняя покрывается плотной оболочкой и зимует. Весной из зиготы выходит 4 зооспоры. Каждая из них дает начало новому растению.

Половое размножение водорослей


Половое размножение у водорослей связано с половым процессом, который заключается в слиянии двух клеток, в результате чего образуется зигота, вырастающая в новую особь или дающая зооспоры.

Половое размножение у водорослей бывает нескольких типов:

гологамия (коньюгация) – без образования специализированных клеток;

гаметогамия – с помощью специализированных клеток – гамет.

Гологамия.

В простейшем случае процесс происходит путем слияния двух неподвижных, лишенных клеточных оболочек вегетативных клеток. У одноклеточных жгутиковых форм водорослей половой процесс осуществляется путем слияния двух особей.

При слиянии содержимого двух безжгутиковых вегетативных клеток половой процесс называют коньюгацией.

Во время коньюгации происходит слияние двух клеток, которые выполняют функцию половых клеток – гамет. Слияние содержимого клеток происходит через специально образующийся коньюгационный канал, получается зигота, которая впоследствии покрывается толстой оболочкой и превращается в зигоспору. Если скорость перетекания содержимого клеток одинакова, зигота образуется в коньюгационном канале. В этом случае разделение клеток на мужскую и женскую условно.


Гаметогамия.

Половое размножение у водорослей, в том числе и одноклеточных, чаще происходит путем деления содержимого клеток и образования в них специализированных половых клеток – гамет. У всех зеленых и бурых водорослей мужские гаметы имеют жгутики, а женские гаметы имеют их не всегда. У примитивных водорослей гаметы образуются в вегетативных клетках. У более высокоорганизованных форм гаметы находятся в особых клетках, называемых гаметангиями.

В вегетативной клетке или гаметангии может быть от одной до нескольких сотен гамет. В зависимости от размеров сливающихся гамет различают несколько типов гаметогамии: изогамия, гетерогамия, оогамия.

Если сливающиеся гаметы имеют одинаковую форму и размеры, такой половой процесс называют изогамией.

Если сливающиеся гаметы имеют одинаковую форму, но разные размеры (женская гамета крупнее мужской), то говорят о гетерогамии.

Половой процесс, при котором сливаются неподвижная крупная клетка – яйцеклетка и подвижная мелкая мужская клетка – сперматозоид, называется оогамией.

Гаметангии с яйцеклетками называют архегониями или оогониями, а со сперматозоидами – антеридиями. Мужские и женские гаметы могут развиваться на одной особи (однодомные) или на разных особях (двудомные).

Образующаяся в результате слияния гамет зигота после некоторых изменений превращается в зигоспору. Последняя обычно одета плотной оболочкой. Зигоспора может находиться длительное время в покое (до нескольких месяцев) или прорастать без периода покоя.


Автогамия. Особый тип полового процесса. Он заключается в том, что ядро клетки делится мейотически, из четырех образовавшихся ядер, два разрушаются, а оставшиеся два ядра сливаются, образуя зиготу, которая без периода покоя увеличивается в размерах и превращается в ауксоспору.

Так происходит омоложение особей.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ВОДОРОСЛЕЙ

У одного и того же вида водорослей в зависимости от времени года и внешних условий наблюдаются разные формы размножения (бесполое и половое), при этом происходит смена ядерных фаз (гаплоидной и диплоидной). Исключение составляют виды, лишенные полового процесса. Изменения, претерпеваемые особями вида между одноименными стадиями (моментами жизни), составляют его цикл развития.

У одних видов органы бесполого и полового размножения развиваются на разных особях; тогда растения, образующие споры, называют спорофитами, а растения, производящие гаметы,— гаметофитами.

У других водорослей споры и гаметы образуются на одних и тех же растениях; одновременно у таких видов могут существовать и особи, дающие только споры, т.

е. спорофиты (порфира). Сейчас растения, способные производить и споры (зооспоры) и гаметы, как правило, называют гаметофитами. Однако во избежание путаницы с настоящими гаметофитами, производящими только гаметы, их лучше называть гаметоспорофитами.

Развитие органов размножения того или иного типа у гаметоспорофитов определяется температурой. Например, пластинчатые слоевища одного из видов порфиры (Porphyra tenera) при температуре ниже +15, + 17 °С производят органы полового размножения, а при более высокой температуре— органы бесполого размножения.

И у других водорослей гаметы обычно появляются при более низкой температуре, чем споры. При промежуточной температуре развитие тех или иных органов размножения на гаметоспорофитах определяется другими факторами — интенсивностью света, длиной дня, сезонными изменениями химического состава воды или солености (для морских водорослей). Гаметоспорофиты существуют у улотриксовых, ульвовых и кладофоровых из зеленых водорослей, у эктокарповых, хордариевых, сфацеляриевых и пунктариевых из бурых водорослей, бангиевых и некоторых немалиевых из красных.

Спорофиты и гаметофиты (гаметоспорофиты) бывают одинакового строения или разного, и соответственно существуют понятия изоморфной (сходной) и гетероморфной (разной) смены форм развития (чередования поколений).

В отношении большинства водорослей неправильно говорить о чередовании поколений спорофитов и гаметофитов (гаметоспорофитов), так как они нередко существуют одновременно. Иногда они могут расти в несколько различных экологических условиях.

Например, спорофит порфиры имеет вид ветвящихся нитей из одного ряда клеток, которые внедряются в известковый субстрат (раковины моллюсков, известковые скалы) и предпочитают слабое освещение, проникая на большую глубину.

Гаметоспорофит порфиры пластинчатый и растет вблизи уреза воды, в том числе в приливно-отливной зоне.

Разница в строении спорофитов и гаметофитов (гаметоспорофитов) при гетероморфной смене форм развития может быть очень значительной.

Гаметоспорофит или гаметофит может быть многоклеточным, высотой в несколько сантиметров, а спорофит — микроскопическим, одноклеточным (акросифония из зеленых). Возможна и обратная картина, когда гаметофит микроскопический и даже одноклеточный, а спорофит достигает в длину 12 м (ламинария японская из бурых).

Гаметофиты и спорофиты подавляющего большинства водорослей — самостоятельные растения. У ряда водорослей спорофиты растут на гаметофитах (филлофора Броди из красных) или гаметофиты развиваются внутри слоевищ спорофитов (циклоспоровые из бурых).

Поскольку при половом процессе в результате слияния гамет и их ядер происходит удвоение набора хромосом в ядре, то в последующем в какой-то момент цикла развития наступает редукционное деление ядра (мейоз), в результате которого дочерние ядра получают одинарный набор хромосом.

Спорофиты многих водорослей диплоидные, и мейоз в цикле их развития совпадает с моментом образования спор, из которых развиваются гаплоидные гаметоспорофиты или гаметофиты. Такой мейоз называют спорической редукцией (рис. 25,1).

В спорофитах примитивных водорослей (кладофора, эктокарпус и многие другие) наряду с гаплоидными спорами могут образовываться диплоидные споры, которые снова развиваются в спорофиты.

Споры, появляющиеся на гаметоспорофитах, служат для воспроизведения материнских растений. Спорофиты и гаметофиты водорослей, стоящих на верхних ступенях эволюции, строго чередуются без самовозобновления (ламинариевые из бурых, многие флоридеи из красных).

Ряд водорослей имеют мейоз в зиготе, т. е. зиготическую редукцию (рис.

25, 2). Она характерна для конъюгат из зеленых водорослей.

Зиготы части пресноводных зеленых водорослей, таких, как вольвоксовые, улотриксовые и др., представляют собой одноклеточные спорофиты. Они производят до 32 зооспор, что по массе во много раз больше, чем пара родительских гамет.

Таким образом, у этих водорослей, по существу, наблюдается спорическая редукция.

Некоторые группы водорослей имеют гаметическую редукцию, которая характерна для царства животных. Мейоз происходит при образовании гамет, остальные клетки всегда диплоидные (рис. 25, 3).

Такая смена ядерных фаз присуща диатомовым и циклоспоровым водорослям, а также одному из видов кладофоры (Cladophora glomerata). Интересно отметить, что диатомовые преобладают по количеству видов над другими водорослями и встречаются во всех местообитаниях, где только способны расти водоросли.

В свою очередь, циклоспоровые относятся к наиболее массовым морским водорослям. Видимо, цикл развития с гаметической редукцией дает этим водорослям какие-то преимущества.

Ботаника. 1. 12. Основные органеллы цитоплазмы

У зеленой водоросли празиолы (Prasiola stipitata) обнаружена соматическая редукция — мейоз совершается в вегетативных клетках верхней части диплоидного гаметофита, при этом появляются участки гаплоидных клеток, в которых вслед за тем образуются гаплоидные гаметы (рис. 25, 4).

В цикле развития водорослей, лишенных полового размножения (сине-зеленые, криптофитовые и эвгленовые) или имеющих его в редких случаях (золотистые, желто-зеленые и динофитовые), наблюдаются только изменения в строении тела.

Поэтому применительно к таким водорослям принято говорить о цикломорфозе. Он может охватывать несколько поколений или ограничиваться периодом роста и развития одной особи. В наиболее резкой форме цикломорфоз выражен у гиеллы дернистой (Hyella caespitosa) из сине-зеленых водорослей и у гленодиниума Борге (Glenodinium borgei) из динофитовых.

Как циклы развития, так и цикломорфозы у водорослей отличаются большой пластичностью.

Их прохождение во многом определяется экологическими условиями. Поэтому они далеко пе всегда сопровождаются строго последовательным проявлением всех стадий. В зависимости от условий произрастания отдельные стадии и формы развития могут выпадать полностью (например, спорофит или гаметоспорофит и гаметофит) или, наоборот, существовать на протяжении нескольких поколений, с тем чтобы на период жизни одного поколения уступить место другой форме развития.

Строго упорядоченные циклы развития существуют у водорослей, стоящих на верхних ступенях эволюции (рис. 26).
Оогамия примеры организмов

Оогамия примеры организмов

Соотношение диплоидной и гаплоидной фаз в жизненном цикле разных водорослей неодинаково.

В одних случа­ях прорастание зиготы сопровождается редукционным делением конуляционного ядра (зиготическая редукция) и развивающиеся при этом растения оказываются гаплоидными. Так, у многих зеленых водорослей (вольвокальные, большинство хлорококкальных, ко-нъюгатофициевые, харофициевые) зигота —единственная диплоидная стадия в цикле развития, вся вегетативная жизнь проходит у них в гаплоидном состоянии, они являются гаплонтами.

У других водорослей, наоборот, вся вегетативная жизнь осуще­ствляется в диплоидном состоянии, а гаплоидная фаза представлена лишь гаметами, перед образованием которых и происходит редукционное деление ядра (гаметическая редукция). Зигота без редукционного деления ядра прорастает в диплоидный таллом. Эти водоросли— диплонты. Таковы многие зеленые водоросли, имеющие сифоновое строение, все диатомовые, из бурых — представители порядка фукальные.

У третьих редукционное деление ядра предшествует образованию зооспор или анланоспор, развивающихся, как правило, на диплоидных талломах (спорическая редукция). Эти клетки бесполого размножения вырастают в гаплоидные растения, размножающиеся только половым путем. После слияния гамет зигота развивается в диплоидное растение, несущее только органы бесполого размножения. Таким образом, у этих водорослей имеет место чередование форм развития (генераций): диплоидного бесполого спорофита и гаплоидного полового гаметофита.

Оба поколения могут быть одинаковы морфологически (изоморфная смена генераций) или же резко различны по внешнему виду (гетероморфная смена генераций).

Изоморфная смена генераций характерна для морских видов ульвы, энтероморфы, кладофоры, хетоморфы из зеленых водорослей, для ряда порядков бурых и большинства красных водорослей (несколько усложненная), Гетероморфная смена генера­ций особенно распространена среди бурых водорослей, но встреча­ется у зеленых и красных.

Читайте также:

Источник: ekoshka.ru

Литература

  • Биологический энциклопедический словарь / глав. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия. — С. 426.

оогамия


Оогамия Информацию О

Оогамия


Источник: www.turkaramamotoru.com

Изогамия

Морфология гамет и типы гаметогамии

Морфология гамет различных видов достаточно разнообразна, при этом продуцируемые гаметы могут отличаться как по хромосомному набору (при гетерогаметности вида), величине и подвижности (способности к самостоятельному передвижению), при этом гаметный диморфизм у различных видов варьирует в широких пределах — от отсутствия диморфизма в виде изогамии до своего крайнего проявления в форме оогамии.

Если сливающиеся гаметы морфологически не отличаются друг от друга величиной, строением и хромосомным набором, то их называют изогаметами, или бесполыми гаметами. Такие гаметы подвижны, могут нести жгутики или быть амёбовидными. Изогамия типична для многих водорослей.

Анизогамия (гетерогамия)

Гаметы, способные к слиянию, различаются по размерам, подвижные микрогаметы несут жгутики, макрогаметы могут быть как подвижны (многие водоросли), так и неподвижны (лишённые жгутиков макрогаметы многих протистов).

Способные к слиянию гаметы одного биологического вида резко различаются по размерам и подвижности на два типа: малые подвижные мужские гаметы — сперматозоиды — и крупные неподвижные женские гаметы — яйцеклетки. Различие размера гамет обусловлено тем, что яйцеклетки содержат запас питательных веществ, достаточный для обеспечения нескольких первых делений зиготы при её развитии в зародыш.

Мужские гаметы — сперматозоиды — животных и многих растений подвижны и обычно несут один или несколько жгутиков, исключением являются лишённные жгутиков мужские гаметы семенных растений — спермии, которые доставляются к яйцеклетке при прорастании пыльцевой трубки, а также безжгутиковые сперматозоиды (спермии) нематод и членистоногих.

Хотя сперматозоиды несут митохондрии, при оогамии от мужской гаметы к зиготе переходит только ядерная ДНК, митохондриальная ДНК (а в случае растений и пластидная ДНК) обычно наследуется зиготой только от яйцеклетки.

 

65.Эпигенез , учение о зародышевом развитии организмов как процессе последовательных новообразований в противовес признанию существования в половых клетках и зачатках зародыша изначального многообразия структур Борьба между сторонниками Э. и преформационных представлений протекала на всем протяжении истории биологии. Одни ученые (Аристотель, У. Гарвей, И. Блуменбах, Х. Дриш и др.) отстаивали Э. с идеалистических, виталистических позиций, другие (Р. Декарт, П. Мопертюи, Ж. Бюффон, К. Ф. Вольф и др.) — с механико-материалистических. Смена господствующих в ту или иную эпоху концепций развития определялась уровнем знаний об оплодотворении и эмбриогенезе организмов. Победа Э. в середине 18 в. (благодаря в основным трудам К. Ф. Вольфа) способствовала развитию эмбриологии. Успехи цитологии в 70—80-х гг. 19 в. привели к появлению многочисленных теорий наследственности, опровергавших Э. Борьба между концепциями Э. и преформизма была особенно острой в механике развития. С возникновением генетики учение чистого Э. оказалось окончательно опровергнутым. На смену примитивным представлениям о развитии как процессе полного новообразования, зависящего лишь от внешних или нематериальных факторов, пришло современное учение о генетической информации, определяющей закономерности онтогенеза организмов. Однако конкретное развитие организмов подвержено, в пределах нормы реакции, большим или меньшим изменениям под влиянием внутренних и внешних факторов (см. Феногенетика). В свете этих представлений попытки обосновать Э. с позиций кибернетики (В. Эльзассер и др.) несостоятельны. Столь же неприемлемо допущение дуализма между преформированными молекулярно-биологическими генетическими структурами и якобы исключительно эпигенетическими процессами развития. Современная биология рассматривает закономерности осуществления наследственной информации в развитии организмов как единый взаимообусловленный процесс.



 

Преформизм — учение о наличии в половых клетках материальных структур, предопределяющих развитие зародыша и признаки развивающегося из него организма.

Преформизм возник на базе господствовавшего в XVII—XVIII вв. представления о преформации, согласно которому зародыш уже сформирован в половых клетках, и его дальнейшее развитие заключается только в увеличении в размерах

Учёные того времени разделились на анималькулистов и овистов. Первые считали, что зародыш содержится в сперматозоидах, вторые — в яйцеклетках.

Преформизм учение о наличии в половых клетках организмов материальных структур, предопределяющих развитие зародыша и признаки образующегося из него организма. Выяснение во 2-й половине 19 в. сущности процессов оплодотворения и клеточного деления — Митоза, а также возникновение механики развития (см. Онтогенез) сделали очевидной несостоятельность учения о развитии как о процессе полного новообразования частей организма из бесструктурных половых клеток (см. Эпигенез), под влиянием лишь внешних условий (см. Эктогенез)или каких-то нематериальных целенаправленных факторов (см. Витализм). Учение об индивидуальности заключённых в ядрах клеток хромосом (См. Хромосомы) и их роли в процессах оплодотворения и наследования породило в конце 19 в. много гипотетических теорий наследственности (См. Наследственность) и развития, носившие в той или иной степени преформистский характер. С возникновением в начале 20 в. генетики (См. Генетика) эти гипотезы получили серьёзное научное обоснование. Было показано, что половые клетки — Гаметы содержат материальные структуры — Гены, передающиеся из поколения в поколение и определяющие признаки развивающихся организмов. В 50-х гг. 20 в. с выяснением химической природы генов и механизмов хранения и передачи генетической информации (См. Генетическая информация)(в соответствии с которой и осуществляется процесс развития каждого вида и особи) получила научное завершение многовековая и противоречивая история преформационных представлений в биологии. Поэтому не следует отождествлять современный П. с первыми, наивными представлениями о существовании в половых клетках готовых, полностью сформированных зародышей (см. Преформация).

Подлинная материалистическая теория органического развития не ограничивается допущением лишь преформированных структур, но должна учитывать и эпигенетические факторы развития, осуществляя их диалектический синтез.

 

66.Онтогене́з— индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти.

У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез.

У семенных растений к эмбриональному развитию относят процессы развития зародыша, происходящие в семени.

Термин «онтогенез» впервые был введен Э. Геккелем в 1866 году. В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей.

Онтогенез делится на два периода:

— эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек;

— постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.

Источник: studopedia.su

6.Половое размножение водорослей. Типы половых процессов (гаметангиогамия, хологамия, изогамия, гетерогамия (анизогамия), оогамия, коньюгация). Примеры.

Половое размножение водорослей очень разнообразно. У одноклеточных водорослей оно, как правило, происходит довольно просто Половое размножение многоклеточных водорослей обычно происходит со сменой двух поколений – спорофита и гаметофита Спорофит и гаметофит могут выглядеть одинаковыми, а могут отличаться. В тех случаях, когда спорофит и гаметофит одинаковые, жизненный цикл называют изоморфным. Если спорофит и гаметофит сильно отличаются, то жизненный цикл называют гетероморфным. Если спорофит крупнее гаметофита и сложнее организован, то говорят о преобладании спорофита в жизненном цикле. Нередко встречается и обратная ситуация, когда преобладает гаметофит.

Гаметангиогамия – тип полового процесса, при котором сливаются специализированные половые структуры, не дифференцированные на гаметы, не совсем удачно называемые «гаметангиями».

Изогамия – тип полового процесса, в ходе которого происходит слияние двух одинаковых по форме и размерам гамет

Анизогамия , гетерогамия – тип полового процесса, в ходе которого происходит слияние двух гамет,одинаковых по форме, но различающихся размерами (женская гамета крупнее мужской)

Конъюгация – форма полового процесса, при которой происходит слияние содержимого двух внешне сходных безжгутиковых вегетативных клеток, выполняющих функции гамет

Оогамия – тип полового процесса, в ходе которого происходит слияние крупной неподвижной женской гаметы – яйцеклетки – с мелкой подвижной мужской гаметой –сперматозоидом или неподвижным, лишенным оболочки спермацием (у Rhodophyta)

Хологами́я — наиболее примитивный тип полового процесса, при котором сливаются не специализированные половые клетки (гаметы), а обычные вегетативные. В отличие от конъюгации, при хологамии сливающиеся клетки имеют жгутики

Источник: StudFiles.net

Гетерогамия (греч. «гетерос» у другой, разный, «гамия» — половой процесс) — примитивная форма полового процесса, при котором сливаются две подвижные со жгутиками клетки разного размера — одна крупнее, другая мельче. Характерна для водорослей и хитридиевьхх грибов.

Зигогамия (греч. «зигон» — пара и «гамия» — половой процесс) — тип полового процесса у грибов. Его особенность заключается в отсутствии гамет, поскольку в многоядерном протопласте дифференцировки не происходит. Характерно для гриба мукора, у которого концы гиф многоядерного мицелия (+) и (-) сливаются, отделяются от остального мицелия и покрываются толстой оболочкой — образуется зигота. После некоторого периода покоя ядра тоже сливаются.

Оогамия (греч. «оон» — яйцо, «гамия» — половой процесс) — наиболее распространенная форма полового процесса, при котором гаметы четко различаются — яйцеклетка крупная, с запасом питательных веществ, неподвижная, сперматозоид — значительно мельче, подвижный, со жгутиками. Оогамия свойственна всем многоклеточным животным, некоторым грибам, водорослям и всем высшим растениям.

Изогамия (греч. «изос» — равный) — примитивная форма полового процесса, при котором сливаются две одинаковые по величине подвижные гаметы (+) и (-). Характерно для равножгутиковых зеленых водорослей и хитридиевых грибов.

Партеногенез (греч. «партенос» — девственница, «генезис» — рождение) –  способ упрощенного полового размножения, при котором зародыш развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (происходит девственное рождение). Это явление широко распространено у беспозвоночных (тли, осы, пчелы, некоторые ракообразные – дафнии) и позвоночных животных (пресмыкающиеся, птицы). Партеногенез можно вызвать искусственно у животных, которым он в природе не свойствен. Для этого достаточно стимулировать яйцеклетку механическими и химическими воздействиями. Партеногенез распространен и у растений, например у злаковых и сложноцветных.

Апогамия (греч. «апо» — из, от, без и «гамия» — половой процесс) – половой процесс у растений без участия гамет. Их роль выполняют антиподы или синергиды у цветковых растений, а у высших споровых — клетки заростка. Зародыш формируется гаплоидный или диплоидный (некоторые представители семейства злаковых, сложноцветных, розоцветных, пасленовых, рутовых (цитрусовых).

Гаметангиогамия (греч. «гаметес» — супруг, «гамия» — половой процесс) — особая форма полового процесса, при котором в органах полового размножения (гаметангиях) не происходит образование гамет, поскольку происходит многократный кариокинез (деление ядра) без цитокинеза (деления цитоплазмы). Образуется многоядерный протопласт. Два протопласта сливаются, а затем сливаются ядра (у мукора), а у сумчатых грибов сначала ядра объединяются парами (дикарионы), и лишь позднее половой процесс завершается.

Гологамия (греч. «голос», «холос» — цельный, весь и «гамия» — половой процесс) — примитивная форма полового процесса у одноклеточных организмов, при котором гаметы не образуются, а сливаются целиком особи. Характерна для равножгутиковых зеленых водорослей и хитридиевых грибов.

Конъюгация (лат. «конъюгацио» ч соединение) — форма полового процесса без участия гамет. Характерна для кишечной палочки (отдел Бактерии), инфузории-туфельки (тип Простейшие), у которых сближаются две одноклеточные особи и через цитоплазматический мостик обмениваются генетическим материалом. В результате конъюгации у бактерий не происходит увеличение числа особей. У зеленой водоросли спирогиры конъюгация происходит по-другому: две многоклеточные нити (+) и (-) встают параллельно друг другу, образуют встречные цитоплазматические мостики, по которым протопласт физиологически мужской особи перетекает в женскую нить. В результате образуется множество зигот.

Конидиеспоры, конидии (греч. «кония» — пыль, «эйдос» — вид) — споры бесполого размножения у грибов, отличающиеся от обычных спор тем, что они образуются не в спорангиях, а на выростах мицелия — открыто. Характерны для сумчатых (пеницилл, спорынья), базидиальных (ржавчинные, головневые) и несовершенных грибов.

Шизогония (греч. «шизо» — разделяю, расщепляю и «гония» — порождаю) — множественное бесполое размножение у простейших (споровики). Ядро материнской особи многократно делится путем митоза, а затем разросшаяся многоядерная клетка распадается на множество одноядерных клеток.

Размножение организмов — воспроизведение себе подобных. Это свойство характерно только для живых организмов, чем они коренным образом отличаются от неживой природы. Способность воспроизводить себе подобных осуществляется в ходе размножения и последующего индивидуального развития. В процессе эволюции сначала возникло бесполое размножение, а лишь позднее — половое. При бесполом размножении новое поколение образуется при участии только одной родительской особи, которая полностью передает ему свои наследственные качества и особенности через споры или части тела. Этот способ размножения встречается в природе у большинства растений, из животных — у простейших и используется в хозяйстве: в микробиологической промышленности — при размножении бактерий и дрожжей; в сельском хозяйстве — при вегетативном размножении растений и в технологии культуры тканей. В половом размножении участвуют два родителя, которые передают свою наследственную информацию, как правило, через гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки). Образующаяся при слиянии гамет зигота несет признаки обоих родителей, причем эти признаки могут находиться в различных сочетаниях. Такой способ размножения дает новую комбинацию наследственных признаков (что создает благоприятные условия для естественного и искусственного отбора) и широко распространен в растительном и животном мире. Используется в практике сельского хозяйства.

Бесполое размножение — размножение, осуществляющееся с участием лишь одной особи. Различают собственно бесполое и вегетативное размножение. Собственно бесполое размножение свойственно простейшим животным (амеба, инфузория-туфелька, эвглена зеленая), у которых оно осуществляется в результате митотического деления клеток. Из многоклеточных животных бесполое размножение характерно для сидячей формы полипов, образующих колонии. У растений при бесполом размножении образуются споры и зооспоры. Споры обычно характерны для сухопутных растений, зооспоры, имеющие жгутики, — для водных. Бесполым путем размножаются грибы, водоросли, при этом из спор может вырасти такая же особь. У высших споровых растений из спор образуются заростки.

Вегетативное размножение — размножение частями тела или группами клеток; при этом участвует только одна родительная особь. У растений это широко распространенный способ размножения (корневищами, клубнями, луковицами), который наблюдается в природе, а также используется в сельском хозяйстве. Растения размножают черенками, отводками, делением куста, клубнями, усами, луковицами. В новой технологии возделывания растений применяется еще один метод вегетативного размножения — метод культуры тканей, при котором из одной или нескольких клеток в стерильных условиях выращивают целое растение. Он применяется для размножения картофеля, овощных, лекарственных и декоративных растений, при этом эффект размножения очень высокий — из одной почки получают до 10 млн зачатков растений, свободных от болезней и хранящихся в замороженном состоянии длительное время. В нашей стране создана коллекция клеточных культур растительных и животных организмов.

Половое размножение — воспроизведение себе подобных, происходящее, как правило, с участием двух особей в результате слияния гамет, т. е. копуляции яйцеклетки и сперматозоида. Яйцеклетки образуются у особей женского пола (материнский организм), сперматозоиды — у особей мужского пола (отцовский организм). Половое размножение свойственно как растительным, так и животным организмам. У растений яйцеклетки образуются в специальных органах — архегониях, сперматозоиды — в антеридиях. У животных яйцеклетки формируются в яичниках, сперматозоиды — в семенниках. Разница заключается в том, что у животных образованию половых клеток (гамет) предшествует мейоз, а у растений мейоз происходит перед образованием спор, из которых развиваются заростки. На них формируются архегонии с яйцеклетками и антеридии со сперматозоидами. Таким образом, у любых организмов — растений или животных – гаметы обязательно гаплоидные, а зигота диплоидная, из нее формируется диплоидный зародыш, половина хромосом которого от материнского организма, а половина от отцовского.

Равновеликое бинарное поперечное деление — деление клетки у бактерий, при котором материнская клетка дает начало двум дочерним клеткам. Осуществляется в три стадии:
1) репликация молекулы ДНК кольцевой хромосомы, присоединенной к мезосоме, которая так же делится на две части;
2) разведение с помощью мезосом двух дочерних кольцевых хромосом;
3) разделение цитоплазмы поперечной перегородкой, которая образуется от периферии к центру клетки.

Оплодотворение — процесс слияния яйцеклетки со сперматозоидом. Яйцеклетка — женская гамета (половая клетка) — у животных образуется в яичниках. Она формируется в результате оогенеза и содержит гаплоидный набор однохроматидных хромосом (nc). Яйцеклетка млекопитающих открыта в 1828 г. русским ученым К. М. Бэром. Она покрыта наружной клеточной мембраной с многочисленными ворсинками, имеет цитоплазму, ядро и запасные питательные вещества. Икринка рыбы, яйцо птицы — это крупные яйцеклетки, покрытые прочными покровами и содержащие запасы питательных веществ. Но у большинства животных яйцеклетки остаются в яичниках и внутренних половых органах (их размер 50-180 мкм), где они оплодотворяются и проходят дальнейшее развитие. Сперматозоид — мужская гамета (половая клетка) всех организмов. Сперматозоиды были открыты в 1677 г. голландским естествоиспытателем А. Левенгуком. Он же ввел этот термин (от греч. «сперма» — семя, «зоон» — животное, т. е. живое семя, живчик). Сперматозоиды образуются в результате сперматогенеза в семенниках. Содержат гаплоидный набор однохроматидных хромосом (nc). У человека и млекопитающих сперматозоиды определяют пол будущего организма, так как половина их несет половую Х-хромосому, а половина — У-хромосому. У птиц, некоторых рыб, бабочек все сперматозоиды несут одинаковые половые хромосомы и на пол не влияют. Сперматозоиды — очень маленькие подвижные клетки размером 3-10 мкм. Они состоят из головки и жгутикоподобного хвостика. В головке находится клеточное ядро, а в передней части цитоплазмы головки — комплекс Гольджи (акросома). В переходной части между головкой и хвостиком имеются две центриоли и спиралевидные митохондрии. Благодаря волнообразным сокращениям хвостика сперматозоиды активно передвигаются. В яйцеклетку сперматозоиды проникают через мембрану. Несмотря на то что у яйцеклетки оказывается сразу несколько сперматозоидов, с ядром сливается только один; цитоплазмы половых клеток также сливаются. В результате оплодотворения в зиготе получается набор парных хромосом; половина хромосом отцовского, половина — материнского происхождения. В зиготе заложены новые комбинации генов.

Чередование поколений — смена полового и бесполого поколений в цикле развития некоторых животных (кишечнополостные, некоторые Членистоногие) и растений, различающихся способом размножения. У животных, например некоторых медуз, половое поколение представлено свободноплавающими одиночными медузами, а бесполое — сидячими полипами, образующими колонии, от которых путем почкования отделяются новые особи. У большинства растений одно поколение имеет гаплоидный набор хромосом в клетках (это обычно половое поколение, дающее гаметы, — гаметофит), а другое — диплоидный (обычно это бесполое поколение, дающее споры, — спорофит). У водорослей, папоротников — это различные организмы; у мхов, голосеменных и покрытосеменных половое и бесполое поколения находятся на одной особи.



Источник: biofile.ru