У водорослей встречается вегетативное, бесполое и половое размножение.

    К вегетативному размножению относят те процессы, при которых части таллома отделяются без каких-либо заметных изменений в протопластах и дочерние клетки получают часть оболочки материнской. Так, у некоторых одноклеточных водорослей оно происходит путем деления клетки пополам (например, у эвглены, диатомовых водорослей, одноклеточных конъюгат, синезеленых).

деление эвглены

деление диатомей
вегетативное размножение десмидиевых водорослей

У эвгленовых такой способ размножения – единственный в жизненном цикле, у других он может существовать наряду с половым (например, диатомеи и конъюгаты). Но не все одноклеточные водоросли могут размножаться вегетативно. Так, например хламидомонада и хлорелла вегетативно не размножаются!   Некоторые колониальные представителей  могут размножаться участками колоний (например, синура), но не все колониальные водоросли имеют вегетативное размножение. Например, вольвокс, сценедесмус вегетативно не размножаются!


деление колонии синуры

 У нитчатых водорослей вегетативное размножение происходит за счет распада нитей на отдельные фрагменты, иногда и одноклеточные (например, спирогира).

распад нитей спирогиры на фрагменты

У бурых водорослей из порядка сфацеляриевых существуют специализированные выводковые веточки, а у фукуса на подошве имеются группы клеток, способных к дальнейшему развитию в новый таллом, поэтому можно наблюдать, как от одной подошвы у фукуса могут отходить несколько талломов. Вегетативно размножаются виды саргассов, обитающих в Саргассовом море.


вегетативное размножение фукуса

У представителей порядка харовых для вегетативного размножения имеются на ризоидах клубеньки и группы звездчатых клеток на вертикальной части таллома.

Бесполое размножение у водорослей осуществляется с помощью подвижных (зооспоры) и неподвижных (апланоспоры) спор. Спорообразование обычно сопровождается делением протопласта на части и выходом продуктов деления из оболочки материнской клетки. Из содержимого каждой клетки реже может сформироваться только одна зооспора (например,  эдогониум, вошерия), но чаще содержимое клетки делится на две, четыре, восемь и более частей и образуется соответствующее количество спор бесполого размножения.  Некоторые колониальные водоросли размножаются бесполым путем с помощью дочерних колоний (например, вольвокс, сценедесмус).

iv>
бесполое размножение дочерними колониями у вольвокса бесполое размножение хламидомонады

У одних водорослей перед образованием спор бесполого размножения происходит мейоз (например, морская капуста, многие красные водоросли,  кладофора), у других при образовании спор бесполого размножения происходит только митоз (например, хламидомонада, хлорелла).  Клетки, в которых формируются споры бесполого размножения, называются спорангиями, а особь, на которой формируются спорангии — спорофитом.  Бесполое размножение с помощью зооспор встречается у хламидомонады, улотрикса, кладофоры, морской капусты, ульвы. 


жизненныцй цикл улотрикса

Бесполое размножение неподвижными спорами встречается у красных водорослей, хлореллы, иногда у улотрикса и др. В ряде случаев подвижные и неподвижные споры бесполого размножения носят особые названия. Например, апланоспоры, одевающиеся оболочкой и приобретающие форму материнской клетки, находясь внутри нее, называются автоспорами (например, хлорелла). Бесполое размножение у некоторых водорослей бывает единственным способом размножения в жизненном цикле (например,  хлорелла). В то же время у ряда водорослей в жизненном цикле бесполое размножение с помощью спор отсутствует. Например нет бесполого размножения у диатомей, у конъюгат.

>

При половом размножении в результате попарного слияния гаплоидных клеток образуется диплоидная зигота. Половой процесс у водорослей может происходить с участием или без участия гамет. Типы полового процесса с участием гамет следующие: изогамия — слияние одинаковых по размеру и форме подвижных гамет (например, у некоторых видов хламидомонады, улотрикса, кладофоры); гетерогамия — слияние подвижных гамет одинаковой формы, но разного размера (например, у некоторых видов хламидомонады); оогамия — слияние крупной неподвижной женской гаметы яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом (например, у некоторых видов хламидомонады, у морской капусты).  Клетки, в которых формируются гаметы, называются гаметангиями, а особь, на которой они образуются — гаметофитом. Клетку, в которой формируются сперматозоиды, называют антеридием, а клетку, содержащую яйцеклетку (одну или несколько), – оогонием.  У красных водорослей мужская половая клетка лишена подвижности и называется спермацием.

 Эволюция формы полового процесса происходила независимо от эволюции таллома. Это положение впервые продемонстрировал русский альголог И.Н. Горожанкин, обнаружив у разных видов хламидомонады (стоящих на одном уровне морфологической дифференцировки таллома) все основные типы полового процесса: наряду с изогамией, гетерогамию и оогамию. 


Типы полового процесса у водорослей без образования гамет следующие: хологамия (гологамия) – слияние двух подвижных (жгутиковых) одноклеточных особей; конъюгация — слияние протопластов двух гаплоидных безжгутиковых вегетативных клеток с образованием диплоидной зиготы. Хологамия встречается у одноклеточной подвижной водоросли дуналиеллы, которая встречается в гиперсоленых водоемах. Конъюгация встречается только у группы конъюгат из харовых водорослей. Конъюгация спирогиры1

При конъюгации две нити спирогиры подходят друг к другу, между противоположными клетками двух нитей начинают формироваться копуляционные каналы. Содержимое клеток сжимается, и протопласт из одной клетки через копуляционный канал перемещается в противоположную клетку, где и происходит слияние двух протопластов с образованием диплоидной зиготы. Вторая клетка остается пустой.


конъюгация спирогиры

Конъюгация встречается как у нитчатых, так и у одноклеточных и колониальных конъюгат.

Гаметофиты и спорофиты в жизненном цикле у водорослей могут внешне не различаться (изоморфная смена форм развития) или иметь хорошо выраженные морфологические различия (гетероморфная смена форм развития). Изоморфная смена форм развития встречается у кладофоры, улотрикса, гетероморфная – у морской капусты, порфиры. У однодомных (обоеполых) видов мужские и женские гаметы развиваются на одной особи, у двудомных (раздельнополых)  на разных.

Размножение грибов

Грибы  могут размножаться вегетативно, бесполым и половым путем.


Вегетативное размножение у мицелиальных грибов осуществляется фрагментами мицелия.  Дрожжи вегетативно размножаются почкованием. У них на клетке образуется выпячивание, которое разрастается, а затем отделяется от материнской клетки.

Бесполое размножение у грибов осуществляется эндогенными (формируются внутри спорангиев) и экзогенными (формируются на концах спороносца свободно) спорами. Эндогенные споры могут быть подвижными (зооспоры) и неподвижными (спорангиоспоры, споры). Зооспоры встречаются у хитридиомицетов, в отличие от зооспор водорослей они имеют единственный задний жгутик.

Бесполое размножение с помощью эндогенных неподвижных характерно для мукора, у которого они развиваются в спорангиях,. Экзогенные споры или конидиями формируются на конидиеносцах — специальных гифах мицелия.  Они могут быть одиночными или собраны в цепочки, как у пеницилла.


Половое размножение у грибов бывает трех типов: гаметогамия, гаметангиогамия и соматогамия. Половой процесс у грибов может быть изогамным, гетерогамным, оогамным (эти типы полового процесса встречаются у хитридиомицетов). При гаметангиогамии у грибов сливается содержимое гаметангиев, недифференцированных на гаметы (например, мукор). У шляпочных грибов половой процесс — соматогамия, когда сливается содержимое вегетативных клеток. При этом у шляпочных грибов слияние клеток происходит без слияния ядер, и плодовые тела у них состоят из клеток, содержащих 2 гаплоидных несестринских ядра Такая стадия называется  дикарион и обозначается n+n. Слияние ядер осуществляется позднее, перед формированием в шляпках спор.

 

Источник: distant.msu.ru

Размножение у водорослей может происходить бесполым или половым путем (рис49). При бесполом размножении дочерние особи наследуют геном, идентичен геному материнского организма, за исключением ком случаев, когда имеют место генные или хромосомные мутации. При половом размножении геномы дочерних организмов отличаются от родительских, поскольку образование дочернего поколения обычно переда ют процессы обмена генетической информацией между различными особями результате кроссинговера, происходящего после полового процессесу.

Половой процесс и связанные с ним кроссинговер и мейоз обусловливают рекомбинантную изменчивость и способствуют росту уровня генетической гетерогенности популяций. Уровень рекомбинантной изменчивости может расти ты также вследствие обмена частями геномов при парасексуальных процессах (например, при конъюгации), однако парасексуальный процессы непосредственно не повязкам связанные с воспроизведением дочерних особей и поэтому к способам размножения не относящиесяя.

Водоросли размножаются вегетативно

Рис 49. Устройство и размножения хламидомонады:

. А — хламидомонада:

1 — сократительные вакуоли 2 — жгутики;

3 — стигма (светочувствительный глазок) 4 — хлоропласт;

5 — цитоплазма, 6 — ядро, 7 — клеточная стенка, 8 — пиреноиды. Б — бесполое размножение:

1, 2, 3 — образование зооспор, 4 — выход молодых хламидомонад. В — половое размножение:

1 — образование гамет 2 — слияние гамет 3 — образования зиготы;

4 — выход молодых хламидомонад

. Бесполое размножение у водорослей делится на два основных типа:

а) вегетативное, что осуществляется путем разделения вегетативных клеток или фрагментами вегетативного тела;

б) размножение с помощью специализированных клеток — спор, который иногда называют настоящим неполовым размножением или споруляцию.

. Вегетативное размножение. У одноклеточных водорослей вегетативное размножение происходит преимущественно делением клетки надвое. У многоклеточных и колониальных представителей вегетативное размножение чаще связано с фрагментаци ией талломов и колоний фрагментации могут вызывать механические факторы (например, ветро-волновые удары, течение), или фрагментация может происходить вследствие отмирания частей талломов или колоний. В н ебагатьох водорослей вегетативное размножение может осуществляться с помощью специализированных участков тела — вивидкових почек (бурая водоросльть Sphacellaria) или вивидкових клубеньков (зеленые водоросли с повестки Charales). Особым вариантом вегетативного размножения является размножение с помощью акинеты акинеты представляют собой клетки, образующиеся из обычных вегетативных клеток при ухудшении условий существования акинеты м имеют утолщенную клеточную оболочку, содержат много запасных питательных веществ и, в отличие от обычных вегетативных клеток, при неблагоприятных условиях способны переходить в состояние анабиоза или криптобиозу, за вдякы этом переживать неблагоприятные периоды. При улучшении условий вегетации акинеты прорастают в новые вегетативные особейбини.

. Бесполое размножение путем споруляции отличается от вегетативного тем, что осуществляется специализированными клетками — спорами, которые образуются в спорангиях. Спорангии у водорослей одноклеточные, количество спор в одном спорангии может когда иватися от одной (например, в зеленой нитчатой ??водоросли Oedogonium) до нескольких десятков или даже сотен (во многих бурых водорослей).

В соответствии со способностью к активному движению споры делятся на подвижные с жгутиками, часто со светочувствительными ячейками (стигмы) и пульсирующими вакуолями (зооспоры) и неподвижные с клеточными покровами и (гемизооспоры, апланоспоры и автоспоры), и малоподвижные амеб-дни, лишенных жгутиков (моно-, би-и тетраспоры.

зависимости от типа деления ядра клетки-спорангия (митотический или мейотическое) споры часто также разделяют на митоспоры и мейоспоры соответствии

. Половое размножение происходит вследствие полового процесса. Половые процессы у водорослей разделяют на две основные группы — сома-тогамни и гаметогамни

При соматогамних половых процессах сливаются две вегетативные (иначе — соматические) клетки. Если такие клетки представлены клетками, лишенными клеточных покровов, то этот тип соматогамия называют хологамиею. Типичным примером водоросли с хологамним половым процессом является род. Бипаииеииа

Если копуляция происходит между вегетативными клетками, которые имеют клеточные покровы, то этот тип соматогамия называют кон ‘югациею. При кон ‘югации клетки, имеющие копулюваты, сближаются, покрываются общим слизью. Далее каждая клетка образует копуляцийний отросток по направлению к другой. Когда копуляцийни отростки соприкасаются друг н с другом, оболочка между ними растворяется и образуется кон ‘югацийний канал, по которому ядро ??из одной клетки переходит в другую. Далее ядра сливаются и образуется зигота. Примерами водорослей с их половой им процессом по типу кон ‘югации есть зеленые зигнематальни и десмидиальни водоросли (Spirogyra, Zygnema, Cosmarium, и др. ін.).

При гаметогамии копуляция происходит между специализированными клетками полового размножения — гаметами, которые образуются в половых органах — гаметангиях. В соответствии с морофологиею гамет выделяют три основе типа гаметогамии: изогамию, гетерогамию и оогамию.

изогамия называют такой половой процесс, при котором копулюють две гаметы, которые морфологически выглядят одинаковыми. Однако физиологически и на ультратонком уровне гаметы различаются: одна из гамет, при копуляц ции принимает ядро ??другой гаметы, считается женской и обозначается знаком»»Вторая гамета, ядро ??которой при копуляции»мигрирует в цитоплазму женской гаметы, считается мужской и обозначается знаком»-я знаком «-«.

При гетерогамии (синоним — анизогамии) копулюють две гаметы, которые отличаются по размерам и степени подвижности. Мужская гамета мелкая, движется очень быстро. Женская гамета имеет большие размере от чо оловичои, и ее подвижность огна.

. Оогамия — это половой процесс, при котором копуляция происходит между большой, неподвижной и лишенной жгутиков женской гаметой — яйцеклеткой, и мелкой мужской гаметой. Мужские гаметы, имеющие жгутики и способны к активному движению, называют сперматозоидами. Если же мужская гамета лишена жгутиков и является неподвижной, то ее называют спермации. Гаметангии, в которых образуются яйцеклетки, называютть оогонии а сперматозоиды или спермации — антеридиев. У водорослей оогонии и антеридии, в отличие от гаметангии высших растений, являются одноклеточными (исключениями являются лишь некоторые зеленые водоросли из класса харофициевих)

Кроме основных типов гаметогамии (т.е. изогамии, гетерогамии и оогамии), у водорослей известно несколько дополнительных специфических типов полового процесса. Например, в диатомовых водорослей очень распространенным ты ипом полового процесса является автогамия. При автогамия диплоидное ядро ??клетки редукционно делится, далее с четырех дочерних гаплоидных ядер два дегенерируют, а два других сливаются, и дают начало диплоидно м ядру зиготы. Таким образом, при автогамия гаметы не образуются, а половой процесс без полового партнерера.

Другой специфический вариант полового процесса — атактогамия которая наблюдается у некоторых зеленых вольвоксових водорослей (например, в роду Chlorogonium). Здесь в гаметангиях представителей даже одной популяции образуются гаметы разных размеров, и копулюють я как гаметы морфологически одинаковы, так и морфологически отличные. Причем гамета, принимающего ядро ??от другой (т.е. физиологически женская гамета) может по размерам равна мужской, быть больше нее или меньшеою.

У водорослей, имеющих изогамный половые процессы, различают виды гомо-и гетероталични. В гомоталичних видов как»», так и»-«гаметы образуются на одном таллом, и способны копулюваты между собой, то есть то такие виды являются физиологически двуполыми. В гетероталичних видов»»и»-«гаметы развиваются на различных таллом, и поэтому гетероталични представители физиологически является раздельнополыми (однополымигічно є роздільностатевими (одностатевими).

Водоросли, имеющих половые процессы гетеро-и оогамных типа разделяют также на однодомные и двудомные. В однодомных водорослей антеридии и оогонии размещаются на одном талом, есть такие виды есть и физиологически, и морфологически двуполыми. В двудомных видов женские и мужские половые органы образуются на разных талом, т.е. имеет место физиологическая и морфологическая раздельнополость (однополость)

После слияния цитоплазмы вегетативных клеток или гамет, участвовавших в половом процессе (т с плазмогамия), обычно происходит слияние ядер — кариогамия, и образуется диплоидное ядро ??зиготы. Однако с этого правила у водорослей известны и исключения. Например, во многих золотистых водорослей после плазмогамия ядра сразу не сливаются, и, как следствие, образуется клетка, содержащая два генетически в идминни ядра — дикарион. Такая дикарионтична клетка дальнейшем превращается в дикарионтичну зиготичну цисту, что переходит в состояние покоя кариогамия и образования собственно зиготы происходит лишь по закончи ении периода покояспокою.

Источник: uchebnikirus.com

Типы размножения

Водоросли могут размножаться как половым, так и бесполым способом. При половом размножении две гаплоидные половые клетки родителей сливаются, чтобы образовать диплоидную зиготу, которая со временем развивается в новый организм. Бесполый способ подразумевает отделение клеток одного организма для создания нового.

Также встречаются варианты комбинированной репродукции новых организмов. В этом случае в процессе созревания организм проходит как половые, так и бесполые стадии.

виды размножения
Не половое размножение делится на несколько различных способов

Вегетативный способ

При таком способе размножении генетический материал родительской клетки не взаимодействует с генетическим материалом другой. При этом вегетативное размножение весьма разнообразно:

  • Отделение клеток. Некоторые одноклеточные формы водорослей, такие как Euglena, размножаются путём деления бинарных частиц, в которых родительская клетка делится на две одинаковые части. Новые клетки развиваются как отдельные организмы.
  • Фрагментация. Встречается у Саргассума и других колониальных водорослей, в результате чего тело родителя делится на два или более фрагмента, которые превращаются в новые организмы.
  • Почкование является подвидом фрагментации. Для размножения новые особи прорастают в виде новообразований на теле родителя. Могут отделяться со временем или оставаться, образовывая колонии.

Тип размножения зависит от вида организма и принадлежности к группе. Также существуют небольшие подвиды вегетативного размножения, например, полиэмбриония, однако они встречаются намного реже.

Деление спорами

Ещё один вид бесполого размножения водорослей. Он происходит путём образования спор, таким образом размножаются Chlamydomonas и Chlorella. Обычно споры содержат два набора хромосом, в которых хранится генетический материал родителя. Споры бывают нескольких видов:

  • зооспоры;
  • синзооспоры;
  • апланоспоры;
  • гипноспоры;
  • автоспоры;
  • тетраспоры.

В зависимости от вида, споры могут развиваться внутри родительской клетки или же сразу имеют возможность самостоятельно передвигаться благодаря хлыстообразным хвостам. Также есть третий тип спор, которые имеют возможность развиваться отдельно от родителя, но не могут двигаться.

Половой контакт

При половом размножении две взрослые особи объединяют свои наборы хромосом, чтобы создать потомство с двумя наборами хромосом, имеющими черты обоих родителей. Самый простой метод полового размножения — конъюгация — возникает, когда два организма сливаются, обмениваются генетическим материалом и затем разделяются. Слияние в некоторых видах происходит через специальные трубки.

В большинстве многоклеточных видов организмы производят специальные половые клетки, называемые гаметами, которые содержат только один набор хромосом. Гаметы от двух индивидуумов сливаются и затем развиваются в потомство или образовывают клетки, которые впоследствии продуцируют споры. Гаметы могут быть одинаковыми по форме, размеру и структуре (изогамии) или различным (гетерогамии).

размножение водорослей
Половое размножение подразумевает слияние двух организмов для обмена хромосомами и дальнейшее разъединение

Комбинирование двух вариантов

Некоторые виды размножаются через механизм, имеющий как половые, так и бесполые стадии. В таком случае зрелая клетка имеет только один набор хромосом, а не два. Через деление клеток одна родительская клетка может создавать четыре клетки-споры, каждая из которых имеет один набор хромосом и готова к слиянию с другими спорами.

Например, Ulva и Laminaria, обычно наблюдается чередование поколений. В первом цикле организмы образуют гаметы бесполым способом. В следующем цикле гаметы образуют клетки с двумя наборами хромосом. Они развиваются в зрелые клетки, которые продуцируют споры с одним набором хромосом, в результате чего процесс становится полным.

Таким образом, в жизненном цикле потомства присутствуют зрелые формы гаплоидных организмов (гаметофит) и диплоидных организмов (спорофит). Если организмы гаметофита и спорофита похожи по внешнему виду, то они называются изоморфными, тогда как водоросли с различными формами гаметофитов и спорофитов называются гетеротрофными.

Источник: rybki.guru