Половое размножение

При половом размножении каждое следующее поколение возникает в результате слияния специализированных клеток – гамет. Гаметы возникают в специальных органах родительских особей – мужской и женской.

Сущность полового размножения заключается в слиянии генетической информации родителей, благодаря чему генетическое разнообразие в потомстве увеличивается, а значит, растет и жизнеспособность по сравнению с родительской.

Эффективности комбинирования генетического материала у потомков, полученных в результате полового размножения, способствуют:

• случайная встреча двух гамет;
• случайное расположение и расхождение к полюсам деления гомологичных хромосом при мейозе;
• кроссинговер между хроматидами.

Способы полового размножения

• гетерогамия –двух подвижных клеток разных размеров;
• оогамия – слияние крупной, неподвижной яйцеклетки и мелкого, подвижного сперматозоида;
• изогамия – слияние двух подвижных, одинаковых по величине гамет;
• партеногенез – развитие из неоплодотворенной яйцеклетки;
• гаметангиогамфия – слияние двух специализированных половых структур (гаметангиев), не дифференцированных на гаметы. Этот тип полового процесса распространен у зигомицетов и аскомицетов;
• соматогамия – это слияние обычных вегетативных клеток мицелия. Она встречается у многих грибов, например у базидиомицетов, и некоторых других;
• хологамия (простейший случай соматогамии) – слияние двух одноклеточных организмов, встречающаяся у некоторых дрожжеподобных грибов.

1. Партеногенез. При этом способе не происходит оплодотворения, и зародыш развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.

Такой способ размножения позволяет только комбинировать признаки разных предков материнской особи, так как отцовская в размножении не участвует. Такая форма полового размножения как партеногенез, не предусматривает слияния гамет. Но так как организм развивается из половой клетки (ооцита), партеногенез все равно считается половым размножением.

На­при­мер, у ме­до­нос­ной пчелы при от­клад­ке ди­пло­ид­ных яиц раз­ви­ва­ют­ся из них либо ра­бо­чие пчелы, либо пче­ли­ная матка, а из неопло­до­тво­рен­ных яиц, име­ю­щих га­п­ло­ид­ный набор хро­мо­сом, раз­ви­ва­ют­ся трут­ни, ко­то­рые в ре­зуль­та­те ми­то­за про­из­во­дят фер­мии, то есть пар­те­но­ге­нез может ре­гу­ли­ро­вать чис­лен­ность по­том­ков каж­до­го типа.

Таким способом появляются, например, одуванчики. Именно поэтому все их цветки очень похожи между собой, им достался генетический материал только матери. Так размножаются некоторые виды свеклы, табака.

Так размножаются и многие паразитические черви, когда одни личинки, находясь внутри организма хозяина, дают следующее поколение личинок без процесса оплодотворения.

2. Конъюгация. У бактерий это один из способов обмена генетическим материалом. Одна бактерия, условно называемая «мужской», отдает свою ДНК другой бактерии «женской», после чего погибает. «Женская» бактерия перекомбинирует две молекулы ДНК, после чего размножается простым делением. Потомки претерпевшей конъюгацию клетки несут признаки, характерные для обоих родителей. Это повышает изменчивость и жизнеспособность последующих поколений.

Для бактериальных клеток нет понятия «естественная смерть», так как они делятся в благоприятных условиях бесконечное число раз. Бактерии погибают только в результате недостатка корма или «несчастного случая», например, кипячения при консервировании огурцов.

В благоприятных условиях бактерия может погибнуть только в результате конъюгации.

Конъюгация эукариот – это процесс обмена генами у инфузорий, водорослей (спирогиры, некоторые другие зеленые водоросли), грибов и др. Происходит обмен не только молекулой ДНК. У инфузорий целые ядра перетекают из одной особи в другую, при этом обе остаются в живых. У водорослей перетекает все содержимое одной из клеток. Говорить о гибели не приходится, это скорее похоже на «эвакуацию» одной клетки в другую с образованием зиготы.

3. Слияние гамет. Оно происходит при опылении у растений и оплодотворении у животных.

Самоопыление – происходит как у самоопыляемых растений, так и у многих животных, особенно паразитических. В этом случае потомки будут иметь разное сочетание признаков, свойственных только одному «материнскому» (и отцовскому одновременно) организму и всем его предкам.

Гермафродитизм – одновременное или последовательное наличие мужских и женских половых признаков и репродуктивных органов у раздельнополых организмов. Гер­ма­фро­ди­тизм пред­став­ля­ет собой при­спо­соб­ле­ние к си­дя­че­му, малопо­движ­но­му или па­ра­зи­ти­че­ско­му об­ра­зу жизни.

Различают естественный гермафродитизм, присущий различным видам животных и растений (однодомность) и аномальный (патологический) гермафродитизм нормально раздельнополых животных.

Не стоит путать с этим способом те формы гермафродитизма, когда самооплодотворение невозможно.

Так, у дождевых червей сначала созревают семенники, затем происходит обмен семенной жидкостью. А далее все черви становятся самками (примерно в течение 7-10 дней), и их яйцеклетки оплодотворяются полученной с других особей семенной жидкостью.

Типы оплодотворения:

наружное – у рыб и земноводных;

внутреннее – у рептилий, птиц и млекопитающих;

двойное – у цветковых растений.

Половой процесс – это способ сочетать у потомков качества, свойственные двум не идентичным родительским организмам.