Размножение цветковых растений является воспроизведением разновидностями себе равных. Оно дает возможность поддерживать преемственность между различными поколениями и поддерживать количество популяций на каком-то определенном уровне.

Способы размножения растений

Рассмотрим основные способы размножения растений.

Вегетативное размножение растений

Вегетативное размножение растений, сравнивая с таким способом размножения, как бесполое, возможно с помощью стеблей, листочков, почек и так далее. Вегетативное размножение растений должно осуществляться в благоприятных условиях: как и бесполое размножение.

Рассмотрим в таблице ниже, какой вегетативный орган использовать для размножения некоторых культур:

Вегетативный орган Способ вегетативного размножения Культуры
Корень Корневые отпрыски или черенки Малина, шиповник, одуванчик, ива и так далее
Лист Листовые черенки Бегония, колеус, глоксиния и так далее

Бесполое

Бесполое размножение производится посредством спор. Спора является специализированной клеткой, которая прорастает без объединения с иными клетками. Они могут являться диплоидными и гаплоидными. Бесполое размножение возможно посредством жгутиков для передвижения. Бесполое может распространяться посредством ветров. Бесполое распространение – это самый распространенный способ размножения комнатных растений.

Половое

Половое размножение растений имеет отношение к объединению особых половых клеток, которые называют гаметами. Гаметы бывают одинаковые и различные в морфологическом состоянии. Изогамия является слиянием одних и тех же гамет; гетерогамия является слиянием различных по габариту гамет. Для определенных групп растительности свойственно чередование поколений.

Виды размножения растений

Существуют следующие виды размножения растений:

Размножение делением

Этот способ очень известный и в то же время довольно надежный. Размножаются посредством деления кустистых корней посадки, которые могут вырастать от корневых побегов из спящих почек.

Деление куста


Для деления кустов потребуется нож, с помощью которого можно аккуратным образом разделить кустик на нужное число, однако, на каждой части должно быть не меньше 3 побегов либо почек. Затем все части нужно рассадить по емкостям и обеспечить необходимые для новых посадок условия роста. К тому же в некоторых случаях, чтобы получились новые корневые побеги, перед вегетационным периодом куст нужно подрезать, при этом нужно оставлять побеги лишь в центральной части растения. К концу летнего периода вырастают новые побеги, которые можно использовать для размножения.

Образование дочерней луковицы

Размножение комнатных растений также можно проводить с помощью еще одного способа деления кустов, только его отличие его в том, что он не является естественным вариантом размножения посадок.

Черенкование

Размножение с помощью черенков состоит в том, чтобы срезать со взрослых растений его черенков для укоренения и дальнейшего выращивания новых экземпляров растений — точной копии материнского. Исходя из того, какая часть растения применяется для черенкования, черенки бывают корневыми, стеблевыми и листовыми. Луковичные растения тоже можно так размножать.

Рассмотрим основные разновидности черенкования:

  1. Корневые черенки

Это хороший способ размножения для комнатных растений, в основном образующих новые побеги по бокам, которые произрастают у корней. Смысл метода заключается в том, что корневище растения делится на части, длина которых по 10 сантиметров. Области срезов обмакиваем древесным углем. Потом черенки нужно посадить в грунт в заранее изготовленные бороздки с маленьким уклоном вниз, при этом на основание необходимо нанести немного речного песка. Потом бороздки нужно засыпать песком, смешанным с грунтом.


Таким образом, выходит, что около корней располагается маленькая прослойка песка, которая облегчает адаптацию посадок. К тому же расстояние от корней до грунта не должно быть более трех сантиметров.

  1. Черенки со стеблей

Их можно получить посредством срезания маленьких стеблей растений, которые могут быть зелеными, полуодревесневшими и одревесневшими.

  1. Зеленые черенки

Зеленые черенки представляют собой новые побеги растения с зелеными стебельками, в основном у них точка роста и около 4 выросших листочков. Исходя из числа последних, рост побега может быть разным. Применять данный метод лучше весной или в начале лета, когда растение активно развивается. Для этого нужно срезать верхнюю часть побегов, которые имеют вышеупомянутые особенности. У различных растений период укоренения различный.

Источник: Rozarii.ru

 

План

8.1 Безстатеве розмноження

8.2 Статеве розмноження (гамогонія)

8.3 Клонування особин

iv>

8.4 Чергування поколінь

8.5 Порівняння безстатевого й статевого розмноження

8.6 Еволюція й розмноження

 

Розмноження або самовідтворення – один з основних феноменів, властивих всьому живому від бактерій – до ссавців. Воно забезпечує збереження видів в рядах поколінь. Існування будь-якого виду тварин, рослин і бактерій, спадковість між батьківськими особинами і їхнім потомством підтримуються тільки завдяки розмноженню. Розмноження – один із самих складних процесів життєдіяльності. Природний добір сприяє збереженню будь-яких ознак і властивостей, що підвищують життєздатність нащадків на всіх етапах життя організму. У випадку статевого розмноження для збереження чисельності популяції кількість нащадків повинне бути більше двох, тому що не всі особини доживають до репродуктивного періоду. У боротьбі за існування перемагають організми, які залишають більше нащадків, що доживають до дорослого стану. Відомо багато способів розмноження, але всі вони можуть бути об’єднані у дві великі групи – статеве та безстатеве.

 

8.1 Безстатеве розмноження

 

Під час безстатевого розмноження нова особина виникає моноцитогенним способом, тобто з однієї клітини, або ж поліцитогенним шляхом – з деякого числа недиференційованих, здатних до поділу клітин материнської особини.

 

8.1.1 Моноцитогенне безстатеве розмноження (агамогонія)

Під час поділу одноклітинних організмів надвоє (бінарному поділі) вся особина стає генеративною клітиною, з якої після попереднього поділу ядра (або його еквівалента) утворюються дві дочірні клітини.


відбувається в результаті поздовжнього поділу (наприклад, у джгутикових або одноклітинних водоростей), поперечного поділу (наприклад, у бактерій) або поділу у невизначеній площині. У випадку множинного поділу, властивого деяким водоростям, грибам і найпростішим, клітина відразу розпадається на велику кількість особин, що дорівнює числу ядер, заздалегідь утворених у вихідній клітині в результаті ядерних поділів.

Деяким одноклітинним організмам (прокаріотам та еукаріотам) – бактеріям і війчастим інфузоріям – властивий парасексуальний процес. Він являє собою часткову передачу геному клітиною-донором клітині-реципієнтові через спеціальні мікротрубочки (пілі) під час щільного зіткнення клітин (кон’югації).

 

Види розмноження Види розмноження
А Б

 

Рис 8.1 – А. Розмноження амеби поділом клітини навпіл: 1 – ядро, 2 – ядра,

3 – дочірні клітини. Б. Розмноження гриба Saprolegnia. 1 – капсули, 2 – рухливі вторинні зооспори 3 – гіфи, 4 – зооспорангії 5 – рухливі первинні зооспори



 

>

Багатоклітинні організми, серед яких багато рослин, розмножуються безстатевим способом, відокремлюючи одиночні клітини (спори, або агамети). Клітини особини диференціюються на генеративні та соматичні. Спори часто утворюються в спеціальних соматичних клітинах або органах. Зооспори можуть плавати за допомогою джгутиків, а акінети – нездатні самостійно рухатися та поширюються пасивно.

 

8.1.2 Поліцитогенне безстатеве розмноження (вегетативне розмноження)

Виділяють наступні види поліцитогенного розмноження: вегетативне, фрагментація, пупкування. Поліцитогенне розмноження багаторазово виникало в процесі еволюції і тому в різних групах організмів виглядає по різному.

Вегетативне розмноження (характерне для рослин) здійснюється вегетативними органами – корінням, стеблами, листям та ін. На коріннях, стеблах, рідше на листах можуть утворюватися органи, що служать для вегетативного розмноження: бруньки на повзучих пагонах – повітряних горизонтальних стеблах «вусах» (суниця), стеблові бульби (картопля), кореневі бульби (далія), цибулини, підземні горизонтальні стебла (малина), виводкові бруньки, надземні бульби та цибулинки (рис. 8.2). Часто вегетативні органи розмноження можуть служити й органами зимівлі (стеблові та кореневі бульби, цибулини та стеблоцибулини).

 

Види розмноження Види розмноження
А Б

Види розмноження
Види розмноження
В Г
Види розмноження Види розмноження
Д Е
Види розмноження Види розмноження
Ж З

Рис. 8.2. А. Вегетативне розмноження картоплі:

1 – проросток, 2 – вічка; Б. Цибуля: 1 – лусочки, 2 – бруньки. 3 – дінце, 4 – придаткове коріння; В. Кореневище конвалії: 1 – кореневище, 2 – паросток; Г. Каланхое з «зубками»; Д. Пупкування гідри; Е. Розмноження богатощетинково черв’яка за допомогою поперечного поділу: 1 – головний відділ, 2 – окремі особини; Ж. Пупкування дріжджових грибків; З. Вегетативне розмноження полуниці: 1 – «вуса», 2 – проросток, 3 – придаткове коріння, 4 – материнська рослина

 

Фрагментація – це розмноження частинами вегетативного тіла, що утворюються в результаті поранень або відмирання ділянок тіла. Під час фрагментації особина ділиться на дві або кілька частин, кожна з яких росте та утворює нову особину. Так, у деяких рослин (елодея, конвалія) частини вегетативного тіла після їхнього відділення (наприклад, у результаті загнивання відмерлих ділянок), можуть продовжувати рости самостійно.


Під час пупкування дочірня особина виростає з материнської в особливій зоні пупкування (прісноводні поліпи, різні кільчасті черв’яки). Якщо дочірні особини не відокремлюються від материнської, можуть виникати колонії.

Деякі тварини можуть розмножуватися поділом цілої особини: поздовжнім поділом – прісноводні поліпи, актинії та ін., поперечним поділом – також актинії, турбелярії та ін.

 

8.2 Статеве розмноження (гамогонія)

У випадку статевого розмноження в результаті запліднення дві клітини різної статі – гамети – поєднуються в одну клітину – зиготу, з якої потім розвивається нова особина. Під час запліднення зливаються ядра клітин й число хромосом подвоюється. Тому, на якомусь наступному етапі, але не пізніше утворення нових гамет, хромосомний набір повинен знову зменшитися наполовину шляхом мейозу. Таким чином, цикл статевого розмноження включає чергування диплофази з подвійним і гаплофази з одиночним набором хромосом, тобто зв’язаний зі зміною ядерних фаз.

Статеве розмноження приводить до утворення нових комбінацій спадкових задатків, отриманих від двох батьків, і тим самим до спадкової мінливості нащадків, що є важливим чинником еволюції.


У випадку мерогамиії (гаметогамії) зиготу утворюють дві різні за статтю, і утворені різними особинами гамети. Вони можуть бути однаковими за морфологією (ізогамія) або можуть підрозділятися на дрібні чоловічі мікрогамети та більш великі жіночі макрогамети (анізогамія). У випадку крайньої форми анізогамії – оогамії – жіноча гамета нерухома (яйце), а чоловіча має джгутик та рухлива (спермій).

У випадку гермафродитизму (двостатевості) гамети обох статей виробляються однією особиною. Однак, завдяки або анатомічним особливостям, або фізіологічним (різні періоди дозрівання) злиття чоловічих і жіночих гамет, які утворені однієї й тією же особиною, не відбувається. У випадку гонохоризму (роздільностатевості) гамети обох статей виробляються різними особинами – жіночою і чоловічою, які часто сильно розрізняються між собою за будовою й розмірами (статевий диморфізм).

8.2.1 Утворення статевих клітин (гамет)

У мохів і папоротей футляри з гаметами багатоклітинні: в архегоніях міститься по одній яйцеклітині, в антеридіях – багато сперматозоїдів. У насінних рослин у циклі зміни п Види розмноження околінь гаметангії скорочені. Для насінневих рослин характерна різноспоровість (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Устрій репродуктивної системи квіткової рослини. 1 – пелюстки. 2 – маточка, 3 – рильце, 4 – стовпчик, 5 – зав’язь, 6 – тичинки, 7 – пильовик, 8 – тичинкова нитка, 9 – чашолистки, 10 – квітколоже, 11 – квітконіжка, 12-13 – спермії, 14 – яйцеклітина, 15 – пильцевхід, 16 –пилкова трубка, 17 – синергіди, 18 – яйцеклітини, 19 – зав’язь


 

Спори розвиваються в спорангіях, а спорангії – на споролистиках (тичинках і плодолистиках). Зі спор розвиваються заростки. Центральна частина насінного зачатку являє собою мегаспорангій, тому що в ньому утворюються мегаспори, з яких звичайно одна дає початок жіночому заростку – зародковому мішку. Одна із семи клітин зародкового мішка – яйцеклітина, що має гаплоїдне ядро.

Гамети в багатоклітинних тварин (за винятком губок) утворюються в особливих органах – гонадах (статевих залозах): яйця – у яєчнику, спермії – у сім’янику.

Диплоїдні клітини, з яких розвиваються гамети, називають оогонії та сперматогонії. Їхня швидка проліферація шляхом мітозу (фаза розмноження) у випадку людських оогоній закінчується вже на початку третього року життя й дає понад 400000 клітин (ооцитів), більшість із яких, втім, знову зливаються. Під час сперміогенезу ця фаза відбувається тільки з початком періоду статевого дозрівання. Потім клітини ростуть (фаза росту), причому, так називані, ооцити 1-го порядку досягають значно більших розмірів, ніж сперматоцити 1-го порядку (рис. 8.4).

Потім одне за одним відбуваються два поділи дозрівання, спочатку мейотичне, а потім митотичне або у зворотньому порядку; перший випадок називають прередукцією, а другий – пост редукцією.

Види розмноження

Рис. 8.4. Гаметогенез (оогенез і сперміогенез) у тварин.

У результаті поділів дозрівання утворюються чотири гаплоїдні клітини. Майбутні чоловічі гамети (сперматиди) однакові за розмірами, а у особин жіночої статі продукти поділу дозрівання нерівноцінні: ооцит 1-го порядку перед овуляцією виконує перший поділ мейозу, відокремлюючи маленьке напрямне, або полярне тільце і перетворюється в ооцит 2-го порядку. Другий поділ мейозу доходить до стадії метафази. Тільки під час запліднення ооцит 2-го порядку робить другий поділ мейозу, відокремлює ще одне полярне тільце й стає великим, збагаченим цитоплазмою зрілим яйцем.

У особин чоловічої статі утворення й виділення гамет – процес безперервний, що починається з настанням репродуктивного періоду й триваючий протягом всього життя У особин жіночої статі – це циклічний процес, що повторюється регулярно (у жінок кожні 28 днів). Цей процес називається менструальним циклом і його можна розділити на 4 стадії (рис. 8.5).

Види розмноження

Рис. 8.5 – Головні фази менструального циклу (цифри в дужках – дні, на які відбувається дана фаза)

Яйця (яйцеклітини) багатоклітинних тварин за звичай нездатні до руху, залежно від кількості жовтка мають різну величину (у птахів 1-10 см, у людини 0,2 мм, у морського їжака 0,085 мм). Яйця завжди бувають оточені однієї або декількома оболонками. Первинні оболонки (такі як жовткова мембрана) утворює сама яйцеклітина, вторинні – живильний фолікулярний епітелій, а третинні (наприклад, вапняна оболонка пташиних яєць) – епітелій яйцепроводів (рис. 8.6).

Види розмноження

Рис. 8.6 – Яйцеклітина ссавця: 1 – цитоплазма, 2 – ядро, 3 – ядерце, 4 – клітинна мембрана, 5 – вторинна оболонка

 

Після поділів дозрівання яйце готове до запліднення. Сперматиди, навпроти, ще повинні в процесі сперміогістогенезу морфологічно перетворитися у рухливі спермії (сперматозоїди).

Типовий сперматозоїд складається з голівки, шийки та хвоста (рис 8.7). Голівка містить ядро й дуже невелику кількість цитоплазми. По центральній осі шийки, що оточена мітохондріями, проходять 20 мікротрубочок джгутика, що утворює хвіст. Кінчик голівки прикритий апаратом Гольджі, перетвореним у так називану акросому; ферменти, що утворяться тут, важливі для проникнення спермія в яйце під час запліднення.

 

Види розмноження

Рис. 8.7 – Схема будови сперматозоїду: 1 – голівка, 2 – хвостик, 3 – акросома, 4 – ядро, 5 – центріоля, 6 – мітохондрії

8.2.2 Процес запліднення

Процес запліднення полягає у злитті цитоплазми гамет (плазмогамія) і злитті ядер гамет у диплоїдний синкаріон (каріогамія або амфіміксис). Особливі речовини, що виділяються гаметами (гамони), приваблюють клітину-партнера (таксис).

При ізо- і анізогамії в багатьох водоростей і грибів запліднення відбувається у воді, у випадку оогамії це буває рідко. Для запліднення сперматозоїди проникають в оогонії або архегонії. У насінневих рослин, за винятком деяких голонасінневих (гінкго), замість джгутикових сперматозоїдів формуються голі сперматичні клітини, які проростають до яйцеклітини, утворюючи пилкову трубку (рис. 8.8).

 

Види розмноження

 

Рис. 8.8. Зростання пилової трубки та подвійне запліднення у квіткової

рослини

1 – пилове зерно, 2 – рильце, 3 – пилова трубка, 4 – стовпчик,

5 – зав’язь, 6 – порожнина зав’язі, 7 – насіннезачаток, 8 – покриви насіннезачатку, 9 – нуцелус, 10 – зародковий мішок, 11 – спермії, 12 – пиловхід, 13 – центральна клітина зародкового мішка, 14 – яйцеклітина

 

Всім багатоклітинним тваринам властива оогамія. До запліднення яйцеклітина неактивна, і лише проникнення спермія активує її (спонукає до розвитку).

Яйце виділяє гіногамон I, що залучає та активує спермії. Це антагоніст андрогамону I,що виділяється сперміями та гальмує рух сперміїв свого виду та чужих (охороняючи їх від передчасної розтрати енергії). Сперматозоїди, що несуть Y хромосому рухаються швидше, ніж сперматозоїди, що несуть Х хромосому, тому утворення ембріона чоловічої статі більш імовірно, ніж утворення ембріона жіночої статі. Яйцеклітина часто випускає назустріч сперматозоїду невелику псевдоподію (сприймаючий горбок) і, щоб забезпечити міцне закріплення сперматозоїда свого виду на поверхні яйця, виділяє гіногамон II (на спермії інших видів він не діє або майже не діє). Сперматозоїд виділяє андрогамон II, що викликає ферментативне розчинення яйцевої оболонки й робить оборотним власне приклеювання до неї.

Після впровадження голівки та шийки сперматозоїда (хвіст найчастіше залишається приклеїним до оболонки яйця) з’являється оболонка запліднення, що перешкоджає впровадженню інших сперміїв. Потім, як правило, обидва ядра (чоловіче перед цим збільшується в об’ємі) рухаються одне до одного й зливаються.

8.2.3 Партеногенез

Партеногенез (незаймане розмноження) – це розвиток організму з незаплідненого яйця. Під час диплоїдного партеногенезу в попелиць, дафній, коловерток, кульбаби мейозу не відбувається й розвиток починається з диплоїдних ооцитів 1-го або 2-го порядку. Під час гаплоїдного партеногенезу розвиток починається з гаплоїдної яйцеклітини. Виникаючі організми при цьому або гаплоїдні (самці бджіл – трутні (рис. 8.9), або внаслідок процесу, що компенсує редукцію числа хромосом, диплоїдні.

Види розмноження

Рис. 8.9. Схема партеногенезу в життєвому циклі родини медоносної бджоли

8.2.4 «Дитина із пробірки»

Дитина, що розвивається в результаті запліднення поза організмом матері (так звана «дитина з пробірки»), є сенсація другої половини ХХ століття. Реально поза організмом жінки відбувається лише саме запліднення й декілька перших клітинних поділів. Якщо безплідність пов’язана з анатомічними та фізіологічними особливостями функціонування статевої системи чоловіка та жінки, або різними захворюваннями чоловіка та жінки, то природним шляхом запліднення відбутися не може. Тоді лікарі витягають яйцеклітину жінки, проводять її запліднення спермою чоловіка в спеціальних кюветах під мікроскопом. Як тільки запліднена яйцеклітина починає ділитися, її імплантують у матку жінки (біологічної або сурогатної матері), де ембріон розвивається аж до народження.

 

8.3 Клонування особин

Незапліднені яйцеклітини ссавців можна витягати з матки й запліднювати поза організмом. За допомогою скляного капіляра із запліднених у такий спосіб яйцеклітин миші можна видалити ядро самця або самиці, поки ядра не злилися. Потім цитохалазином блокують дію веретена; у результаті після реплікації та подвоєння хромосом ні ядро, ні клітина не діляться, і яйцеклітина, що була зроблена гаплоїдною, стає знову диплоїдною і після імплантації в матку миші, призведеної у стан хибної вагітності, може нормально розвиватися. У результаті виходять гомозиготні самки із двома Х-хромосомами (ембріони із двома Y-хромосомами гинуть на ранній стадії). Отримані в такий же спосіб (запліднення in vitro з наступним видаленням чоловічого хромосомного набору) дочки цих самок ідентичні між собою та зі своєю гомозиготною матір’ю: це так називане клоноване потомство. Перше успішне клонування було здійснено на клітинах моркви в Корнуельському університеті шляхом вирощування окремих клітин моркви у середовищі, що містить потрібні живильні речовини й гормони, які індукували процеси клітинного поділу, що приводять до утворення нових рослин (рис. 8.10).

У жаб, комах і ссавців вдалося також одержувати генетично ідентичне потомство (клон) іншим методом (рис. 8.11): з яйцеклітини видаляють ядро та пересаджують у неї ядро соматичної клітини іншої особини. Потім штучну зиготу імплантують в матку самки, де ембріон продовжує розвиток.

Види розмноження

Рис. 8.10. Розвиток моркви на штучному живильному середовищі з декількох клітин коренеплоду

 

Види розмноження

Рис. 8.11. Методика клонування організму шпорцевої жаби

8.4 Чергування поколінь

Чергування поколінь – це періодична або нерегулярна зміна покоління, що розмножується статевим способом, одним або декількома безстатевими поколіннями. Виділяють наступні типи чергування поколінь:

1. Первинне – зміна статевого й споконвічно існуючого безстатевого розмноження (тобто спороутворення).

2. Вторинне – зміна статевого й вдруге придбаного безстатевого розмноження; воно зустрічається в різних групах, багатоклітинних тварин.

 

8.5 Порівняння безстатевого й статевого розмноження

Основне біологічне розходження між статевим і безстатевим розмноженням полягає в тому, що при статевому розмноженні в популяції створюється більша генетична мінливість (рекомбінації й мутації). При безстатевому розмноженні організм і всі його нащадки генетично ідентичні (клон). Єдиним джерелом генетичної мінливості в клоні служать мутації. Деякі з найбільш істотних і типових особливостей безстатевого й статевого розмноження представлені в табл. 8.1.

 

8.6 Еволюція розмноження

Недоліки й селективні переваги статевого та безстатевого розмноження можна оцінити, розглянувши два аспекти кожного з типів: скільки витрачається енергії і як організм адаптується до середовища, у якому він живе.

Таблиця 8.1

Источник: studopedia.su

Бесполое размножение

Бесполое размножение — форма размножения, не связанная с обменом генетической информацией между особями — половым процессом.

Бесполое размножение является древнейшим и самым простым способом размножения и широко распространено у одноклеточных организмов (бактерии, сине-зелёные водоросли, хлореллы, амёбы, инфузории). Этот способ имеет свои преимущества: в нём отсутствует необходимость поиска партнёра, а полезные наследственные изменения сохраняются практически навсегда. Однако при таком способе размножения изменчивость, необходимая для естественного отбора, достигается только за счёт случайных мутаций и потому осуществляется очень медленно. Тем не менее, следует отметить, что способность вида к бесполому размножению не исключает способности к половому процессу, но тогда эти события разнесены во времени.

Наиболее распространённый способ размножения одноклеточных организмов — деление на две части, с образованием двух отдельных особей.

Среди многоклеточных организмов способностью к бесполому размножению обладают практически все растения и грибы — исключением является, например, вельвичия. Бесполое размножение этих организмов происходит вегетативным способом или спорами.

Среди животных способность к бесполому размножению чаще встречается у низших форм, но отсутствует у более развитых. Единственный способ бесполого размножения у животных — вегетативный.

Широко распространено ошибочное мнение, что особи, образовавшиеся в результате бесполого размножения, всегда генетически идентичны родительскому организму (если не брать в расчёт мутации). Наиболее яркий контрпример — размножение спорами у растений, так как при спорообразовании происходит редукционное деление клеток, в результате чего в спорах содержится лишь половина генетической информации, имеющейся в клетках спорофита (см. Жизненный цикл растений).

Половое размножение

Половое размножение сопряжено с половым процессом (слиянием клеток), а также, в каноническом случае, с фактом существования двух взаимодополняющих половых категорий (организмов мужского пола и организмов женского пола).

При половом размножении происходит образование гамет, или половых клеток. Эти клетки обладают гаплоидным (одинарным) набором хромосом. Животным свойствен двойной набор хромосом в обычных (соматических) клетках, поэтому гаметообразование у животных происходит в процессе мейоза. У многих водорослей и всех высших растений гаметы развиваются в гаметофите, уже обладающим одинарным набором хромосом, и получаются простым митотическим делением.

По сходству-различию возникающих гамет между собой выделяют несколько типов гаметообразования:

  1. изогамия — гаметы одинакового размера и строения, со жгутиками
  2. анизогамия — гаметы различного размера, но сходного строения, со жгутиками
  3. оогамия — гаметы различного размера и строения. Мелкие, имеющие жгутики мужские гаметы, называются сперматозоидами, а крупные, не имеющие жгутиков женские гаметы, — яйцеклетками.

При слиянии двух гамет (в случае оогамии обязательно слияние разнотипных гамет) образуется зигота, обладающая теперь диплоидным (двойным) набором хромосом. Из зиготы развивается дочерний организм, клетки которого содержат генетическую информацию от обеих родительских особей.

Гермафродитизм

Животное, имеющее и мужские, и женские гонады, называется гермафродитом. Гермафродитизм широко распространён среди низших животных и в меньшей степени у высших. Аналогичный признак у растений называется однодомностью (в отличие от двудомности) и сопряжен с общей эволюционной продвинутостью вида в меньшей степени, чем у животных.

Партеногенез и апомиксис

Партеногенез — это особый вид полового размножения, при котором новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки, таким образом обмена генетической информацией не происходит, как и при бесполом размножении. Аналогичный процесс у растений называется апомиксис.

Чередование поколений

У многих водорослей, у всех высших растений, у части простейших и кишечнополостных в жизненном цикле происходит чередование поколений, размножающихся соответственно половым и бесполым путём — метагенезис. У некоторых червей и насекомых наблюдается гетерогония — чередование разных половых поколений, например, чередование раздельнополых поколений с гермафродитными, или с размножающимися партеногенетически.

Чередование поколений у растений

Гаметофит развивается из споры, имеет одинарный набор хромосом и имеет органы полового размножения — гаметангии. У разногаметных организмов мужские гаметангии, то есть производящие мужские гаметы, называются антеридиями, а женские — архегониями. Так как гаметофит, как и производимые им гаметы, имеет одинарный набор хромосом, то гаметы образуются простым митотическим делением.

При слиянии гамет образуется зигота, из которой развивается спорофит. Спорофит имеет двойной набор хромосом и несет органы бесполого размножения — спорангии. У разноспоровых организмов из микроспор развиваются мужские гаметофиты, несущие исключительно антеридии, а из мегаспор — женские. Микроспоры развиваются в микроспорангиях, мегаспоры — в мегаспорангиях. При спорообразовании происходит мейотическая редукция генома, и в спорах восстанавливается одинарный набор хромосом, свойственный гаметофиту.

Эволюция размножения

Эволюция размножения шла, как правило, в направлении от бесполых форм к половым, от изогамии к анизогамии, от участия всех клеток в размножении к разделению клеток на соматические и половые, от наружного оплодотворения к внутреннему с внутриутробным развитием и заботой о потомстве.

Темп размножения, численность потомства, частота смены поколений наряду с другими факторами определяют скорость приспособления вида к условиям среды. Например, высокие темпы размножения и частая смена поколений позволяют насекомым в короткий срок вырабатывать устойчивость к ядохимикатам. В эволюции позвоночных — от рыб до теплокровных — наблюдается тенденция к уменьшению численности потомства и увеличению его выживаемости.

См. также

  • Партеногенез
  • Клонирование

Источник: dic.academic.ru

Цветок растений является органом размножения.

Именно в цветке созревают гаметы: спермии и яйцеклетки.

Тычинки являются мужскими органами цветка, где образуются пыльцевые зерна.

Каждое пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток и покрыто двумя оболочками.

Из генеративной клетки образуются 2 спермия с одинарным набором хромосом.

Пестик- это женский орган цветка. В завязях пестика формируются семязачатки (один или множество в зависимости от вида растения).

В семязачатке есть зародышевый мешок, внутри которого развивается яйцеклетка с одинарным набором хромосом и центральная клетка, имеющая двойной набор хромосом.

После созревания гамет происходит опыление цветка.

Опыление— процесс переноса пыльцы с пыльника на рыльце пестика.

Двойное оплодотворение.

Когда пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, то из вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка и одновременно из генеративной клетки путем митоза два спермия.

Эти два спермия перемещаются по пыльцевой трубке и достигают завязи цветка. Далее продвигаются в семязачаток и зародышевый мешок.

После того как пыльцевая трубка внедрилась в зародышевый мешок, ее головка разрывается под действием ферментов и разницы в осмотическом давлении между пыльцевой трубкой и зародышевым мешком.

В зародышевый мешок попадают два спермия:

  • один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу с двойным набором хромосом, из которой образуется зародыш
  • второй спермий сливается с центральной диплоидной клеткой зародышевого мешка, образуя клетку с тройным набором хромосом, из которой образуется эндосперм— запасающая ткань

Таким образом происходит двойное оплодотворение, свойственное только покрытосеменным.

Открытие двойного оплодотворения принадлежит русскому ученому, академику С.Г. Навашину (1898).

Двойное оплодотворение:

Источник: ladle.ru

Статеве розмноження передбачає утворення нових особин не з частин батьківського організму, як при безстатевому, а з зиготи, що утворюється при злитті чоловічої та жіночої статевих клітин. Статеве розмноження в природі зустрічається у більшості видів і має переваги перед безстатевим, тому що при ньому відбувається об’єднання спадкового матеріалу батьківських організмів.

Гамети

Статеві клітини, або гамети відрізняються за будовою від інших клітин тіла.

Гамети мають зменшене вдвічі кількість спадкової інформації (число хромосом). Це досягається при мейозі – особливий вид поділу, характерному для країн, що розвиваються гамет.

Органи, в яких відбувається розвиток статевих клітин (гаметогенезу), у рослин називаються гаметангиями. Сама рослина, на якому розвиваються гамети називають гаметофитом.

Жіночі гамети називаються яйцеклітинами, а чоловічі – спермиями або сперматозоїдами (при наявності джгутика).

У тварин чоловічої статі гамети розвиваються в статевих залозах, званих семенниками, а жіночої статі – яєчниками.

Гамети у різних видів розрізняються за розмірами і здатності рухатися. У ссавців і людей яйцеклітини великі і нерухомі, а сперматозоїди дрібні і рухливі.

Запліднення

Дозрілі гамети можуть з’єднуватися з гаметами іншої статі. Цей процес називається заплідненням і у різних тварин здійснюється в двох формах:

  • зовнішнє запліднення, що здійснюється за межами тіла (земноводні, риби);
  • внутрішнє, коли гамети зустрічаються всередині тіла самки.

Запліднена яйцеклітина (зигота) має повний набір хромосом, де половина отримана від батьківської, а половина від материнської особини.

Раздельнополость і гермафродитизм
У деяких видів рослин і тварин і чоловічі, і жіночі гамети розвиваються в тілі однієї особини. Такі види називають гермафродитами.

Прикладами гермафродитних видів є:

  • морський окунь;
  • великий прудовик;
  • дощовий черв’як;
  • бичачий ціп’як.

Якщо у виду є окремо чоловічі і жіночі організми, що і буває в більшості випадків, то кажуть, що ці тварини різностатеві.

Коли чоловічі і жіночі організми одного виду мають помітні відмінності в зовнішньому будову або забарвленням, кажуть, що для даного виду характерний статевий диморфізм.

Види статевого розмноження

Крім власне статевого розмноження зі злиттям статевих клітин зустрічаються інші види:

  • партеногенез;
  • злиття одноклітинних організмів;
  • кон’югація.

При партеногенезі потомство розвивається з незапліднених яйцеклітин.

Зустрічається партеногенез у

  • мурах;
  • попелиць;
  • бджіл;
  • карася та ін.

При партеногенезе немає обміну спадковим матеріалом і все потомство схоже на материнський організм.

Кон’югація – це статеве розмноження без утворення статевих клітин. Характерно, наприклад, для водоростей. Клітини різних особин на час зростаються і обмінюються генетичним матеріалом.

У одноклітинних водоростей зустрічається злиття цілих батьківських клітин з наступним розподілом на 4 клітини.

У рослин статеве розмноження зазвичай поєднується з вегетативним. Наприклад, цибуля зазвичай розмножують пагонами – цибулинами, але для лука характерно і статеве розмноження, він цвіте і після запилення утворює насіння.

Вегетативне розмноження здійснюється швидше і важливо для захоплення території.

Що ми дізналися?

Статеве розмноження здійснюється декількома способами і має свої плюси і мінуси. Значення статевого розмноження організмів полягає в підвищенні їх можливостей до пристосування до умов середовища. Недоліком його є залежність від наявності особин обох статей і менша швидкість, ніж у вегетативного.

Источник: moyaosvita.com.ua