Размножение – это свойство живых организмов воссоздавать себе подобных. Известны две формы размножения: половое и бесполое.
Содержание
Бесполое размножение
Основано на митозе. Генетический материал у дочерних организмов идентичный материнскому. Характерно как для одноклеточных, так и для многоклеточных организмов.
Деление клетки надвое
Характерно для размножения одноклеточных организмов. Прокариоты делятся путем образования поперечной перегородки. Делению предшествует удвоение ДНК нуклеотида.
Путем митоза делятся одноклеточные эукариоты. Материнская клетка делится или в определенной плоскости (инфузория-туфелька), или в любой (амеба протей).
Множественное деление клетки
Характерно для некоторых одноклеточных (малярийный плазмодий). После многократного деления ядра митозом материнская клетка становится многоядерной. Потом начинается деление цитоплазмы. Образуется большое количество одноядерных клеток. Такая форма размножения получила название шизогонии.
Спорообразование
У одноклеточных организмов связано не с размножением, а с перенесением неблагоприятных условий, распространением или заражением (для паразитов). Клетка может делиться в споре.
У многоклеточных споры образуются в специализированных органах бесполого размножения – спорангиях. Споры с жгутиками способны двигаться и называются зооспорами. Имеют незначительную продолжительность жизни. Они образуются в зооспорангиях. Споры и зооспоры у некоторых водорослей и грибов образуются путем митоза.
Спорообразованию у растений и грибов предшествует половой процесс, поэтому споры имеют гаплоидный набор хромосом. Растения зооспоры не образуют.
Вегетативное размножение
Это особое бесполое размножение без образования специальных органов размножения. Происходит обособлением от материнского организма частей.
У многоклеточных водорослей, грибов, лишайников, беспозвоночных животных может происходить фрагментацией. У водорослей, грибов и беспозвоночных отделяются участки тела. У лишайников формируются специализированные образования (изидии, соредии).
У животных фрагментация бывает неупорядоченной и упорядоченной. При неупорядоченном делении непостоянны количество и размеры частей, на которые делится организм (губки, кишечнополостные, плоские черви, кольчатые черви, иглокожие). Упорядоченное деление отличается тем, что плоскость, количество, размеры фрагментов постоянны (морские звезды, некоторые медузы и т. п.).
У высших растений вегетативное размножение происходит с помощью вегетативных органов или их частей (усов, луковиц, корневищ).
Вегетативное размножение характерно для грибов и всех растений. Происходит с помощью вегетативных органов или их частей. В основе лежит способность растений к регенерации (восстановлению). Основное клеточное деление – митоз. Новые особи, которые получаются, имеют одинаковые признаки с материнским организмом. Совокупность таких особей называется клоном (от греч. клон – ветвь).
Вегетативное размножение существует в природе и используется в сельском хозяйстве. Вегетативное размножение важно для сохранности сорта.
В природе есть растения, которые размножаются побегами, образованными в пазухах листьев или соцветиях, живорождением (камнеломка, каланхоэ, бриофилюм), водные растения – зимующими почками (рдесты, валиснерия).
Для вегетативного размножения в природе и сельском хозяйстве для размножения культурных растений используются стеблевые и корневые клубни (картофель, георгины, топинамбур), луковицы (лилейные, амариллисовые), клубнелуковицы (гладиолусы, шафраны), корневища (пырей, иван-чай), надземные ползучие побеги – усы, кнуты – (земляника, костяника, клевер ползучий).
Искусственное отделение частей растения, отрезанных для вегетативного размножения, называется черенком, а сам метод – методом черенкования. Многие виды растений (традесканция, смородина, хрен) можно размножать участками (корня, побега), отделенными от любой части растения естественно или искусственно (черенками). Иногда укореняются отделенные листки (сенполия, или фиалка узамбарская, бегония).
Некоторые растения в природе и в сельском хозяйстве могут размножаться придаточными почками на корнях – корневой порослью (слива, вишня, тополь, сирень, малина).
В сельском хозяйстве растения размножают также делением кустов (флокс, пион, первоцвет), отводками (наклоняют ветки к земле, засыпают, где они потом укореняются). Особым размножением является прививка. Прививаемую часть называют привой, ту, к которой происходит прививка, – подвой. Черенок (часть побега) с почкой или почку с кусочком коры пересаживают на подвой – это пересадка прививкой. Прививка побегом называется копулировкой, прививка почкой – окулировкой. Применяется прививка преимущественно в садоводстве для сохранения или улучшения свойств сорта. Известно около 100 способов прививки. Необходимым условием прививки является то, что камбий привоя должен совпадать с камбием подвоя.
Почкование
Является одним из разновидностей вегетативного размножения. На материнском организме образуются новые организмы в виде выростов, похожих на почки. Созревшие новые организмы могут отделяться от материнского. Встречается у грибов (дрожжи), животных (некоторые кишечнополостные, кольчатые черви).
Полиэмбриония
Это процесс бесполого размножения, которое происходит в период эмбрионального развития. Из одной оплодотворенной яйцеклетки развивается несколько зародышей. Встречается у многих животных (реснитчатых червей, кольчатых червей, некоторых членистоногих, рыб, птиц, млекопитающих), у человека (образование однояйцевых близнецов).
Половое размножение
Происходит благодаря половому процессу – объединению генетического материала двух разных особей в одной клетке. Половой процесс происходит или копуляцией, или конъюгацией.
Конъюгация
Конъюгация – это общее название нескольких форм полового процесса. Характерна для бактерий, водорослей, грибов, некоторых простейших.
Копуляция
Копуляция – это процесс слияния половых клеток. Известно несколько форм копуляции: изогамия – слияние одинаковых по размерам подвижных гамет, анизогамия (гетерогамия) – слияние подвижных гамет, разных по размерам, оогамия – слияние гамет разных по размерам, одна из которых неподвижная (большая), а вторая – подвижная.
Партеногенез
Партеногенез (от греч. партенос – девушка, генезис – происхождение). Особая форма полового размножения. Это развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки. Новый организм имеет генотип материнского организма. Партеногенез характерен для некоторых червей, насекомых, ракообразных, пресмыкающих, растений. Партеногенез может быть единственным способом размножения (у палочников). У некоторых насекомых (тлей), ракообразных (дафний) наблюдается чередование поколений – партеногенетического и полового. У некоторых видов (ящериц) могут равноправно существовать как партеногенетические популяции, так и половые.
Разделение организмов по полу
Наличие половых органов определяет первичные половые признаки. Вторичные половые признаки – это совокупность всех признаков, помимо наличия половых органов, которые отличают особей разного пола. Они обусловлены влиянием половых гормонов. Вторичные половые признаки обуславливают половой диморфизм – совокупность признаков, по которым хорошо различаются особи разного пола.
По наличию половых органов различают организмы раздельнополые и двуполые, или гермафродитные.
Организмы, которые имеют половые органы лишь одного типа (женские или мужские), называются раздельнополыми (наиболее распространены).
Организмы, которые имеют половые органы обоих типов – и женские, и мужские, называются гермафродитными. Встречаются среди некоторых кишечнополостных, плоских, малощетинковых червей, пиявок, ракообразных, моллюсков и т. п. Большинство цветков покрытосеменных являются гермафродитными. Явление гермафродитизма характерно для малоподвижных или неподвижных организмов.