Сочинение на тему размножение

Обновлено: 11.03.2023

Размножение – важнейшее свойство всего живого. Вид, размножающийся только бесполым путем, может процветать достаточно длительное время, если он обитает в относительно постоянных условиях. При возникновении в среде его обитания изменений, которые вызывают гибель отдельных особей, весьма вероятно, что погибнут все особи, потому что они очень сходны генетически. Половое размножение – более прогрессивная форма размножения, очень широко распространено в природе, как среди растений, так и среди животных. Образующиеся в процессе полового размножения организмы отличаются друг от друга генетически, а также по характеру приспособленности к условиям обитания

При половом размножении материнским и отцовским организмами вырабатываются специализированные половые клетки – гаметы. Женские неподвижные гаметы называются яйцеклетками, мужские неподвижные – спермиями, а подвижные – сперматозоидами. Эти половые клетки сливаются с образованием зиготы, т.е. происходит оплодотворение. Половые клетки, как правило, имеют половинный набор хромосом (гаплоидный), так что при их слиянии восстанавливается двойной (диплоидный) набор, из зиготы развивается новая особь. Если суть и биологическое значение полового процесса едины для всех организмов, то его формы очень разнообразны и зависят от уровня эволюционного развития, среды обитания, образа жизни и некоторых других особенностей

Половое размножение есть у всех групп растений. Мхи растут дернинами. Мужские и женские растения оказываются рядом. Дождевая вода помогает сперматозоидам попасть на верхушки женских растений, где они сливаются с яйцеклетками, образуется зигота, из которой развивается сидящая на длинной ножке коробочка со спорами. У папоротников половые клетки развиваются на заростке, образовавшемся в результате прорастания споры. На нижней стороне заростка женские органы – архегонии, мужские – антеридии. Во влажной среде половые клетки сливаются, зигота дает начало зародышу, из которого вырастает молодой папоротник. У цветковых растений самое сложное половое размножение – двойное оплодотворение

У животных половое размножение связано с образованием половых клеток, которое происходит в специализированных органах – половых железах, в результате особого процесса. Половые клетки отличаются от всех остальных клеток тела уменьшенным вдвое набором хромосом. Яйцеклетка неподвижна, содержит набор питательных веществ, сперматозоиды мелкие, подвижные. Половые клетки могут образоваться в разных организмах, а могут в одном. Такие организмы называют гермафродитами (плоские черви). Оплодотворение у животных может быть наружным или внутренним. При слиянии образуется зигота с двойным набором хромосом

В ядре зиготы все хромосомы становятся парными: в каждой паре одна из хромосом отцовская, другая – материнская. Дочерний организм, который разовьется из такой зиготы, в одинаковой мере снабжен наследственной информацией обоих родителей

Биологический смысл полового размножения состоит в том, что возникающие организмы могут сочетать полезные признаки отца и матери. Такие организмы более жизнеспособны. Половое размножение играет важную роль в эволюции организмов

Вокруг нас есть большое множество разнообразных животных. Они заселяют всю нашу планету и отличаются своим развитием и размножением. Разделяют животных на насекомых, рыб, млекопитающих, птиц, земноводных и пресмыкающихся. Каждая группа имеет определенные общие признаки.

Насекомые.

В этой группы имеется самочка и самец, которые различаются между собой определенной окраской и разными размерами. Мамочка насекомых откладывает яйца и оставляет их самих, в основном, на растениях. Из яиц вылупливаются прожорливые личинки , которые со временем превращаются в коконы, а затем появляются полностью сформированные особи.

Птицы.

Ранней весной птицы кропотливо строят гнезда, чтобы потом в их отложить яйца. Взрослые особи долгое время высиживают их, согревая своим теплом. После этого из яиц появляются птенчики, которые долгое время зависят от родителей. Но уже в конце лета они вырастают и стают самостоятельными.

Рыбы.

Самки рыб, весной, откладывают большое количество икры, которые оплодотворяет самец. Со временем из каждой икринки появляется мальки, которые хорошо питаясь, быстро вырастают у больших особей.

Млекопитающие.

Еще их называют звери , в отличие от всех других групп животных, рождают живых деток, которых долгое время кормят своим молоком. Маленькие детки зверей беспомощны и пока не повзрослеют, постоянно находятся под старательной опекой родителей. Все свое время они, в основном, проводят в своих норах, гнездах и берлогах.

Земноводные и пресмыкающиеся.

Большое количество этой группы, откладывают яйца, из которых со временем вылупливаются их детеныши — очень похожие на родителей.

Интересно знать.

Самым большим животным является синий кит, который может достигать в длину 33 метра и иметь вес 150 тон. Их детки рождаются по 6 – 8 метров в длину и 2 – 3 тоны.

Вариант №2

На нашей планете обитает великое множество животных. Вода, небо, воздух, леса, пустыни населены летающими, прыгающими, плавающими животными — разными, непохожими друг на друга, мирными и агрессивными, травоядными и хищниками, маленькими, как муравьи, огромными, как синий кит или умными, как человек.

Все животные, независимо от того, кем они являются — насекомыми, птицами, рептилиями или млекопитающими — рождаются, живут, оставляют потомство и в конце концов погибают. Для появления на свет разных видов животных природа придумала множество способов, по которым можно судить, как давно это животное появилось на планете. Самые первые — одноклеточные организмы — появились на Земле сотни миллионов лет назад, у них самый простой способ размножения — деление, при котором из одной клетки появляются две ее точные копии. Короткий срок жизни и скорость деления позволяет им беспрепятственно существовать до наших дней. Со временем некоторые виды одноклеточных стали отделять частичку себя, помещенную в твердый материал — так появилось первое примитивное яйцо, которое позволяло развиваться новому организму, не убивая старый и не занимая его время на полноценное деление. Потом в процессе создания яйца стали участвовать другие одноклеточные того же вида.

Яйцо — это уникальное изобретение природы, оно используется животными для размножения со времен одноклеточных, огромных насекомых и динозавров, до сих пор. Насекомые, птицы, некоторые виды млекопитающих — утконос и ехидна — пресмыкающиеся и большинство видов рыб откладывают яйца. Конечно, за миллионы лет яйцо тоже развивалось, теперь оно имеет внутри питательные вещества, необходимые для роста нового животного, яйца приобрели различную форму и окраску, но и огромное яйцо страуса, и маленькая рыбья икринка — в принципе одно и то же.

От размера яйца и количества питательных веществ зависит очень многое. Например, насекомые просто откладывают яйца, в которых находится зародыш, поэтому у них есть несколько фаз развития организма — личинка, которая получает пищу из окружающей среды, куколка, в которой она проходит следующую фазу развития, и наконец взрослое насекомое, основная функция которого — отложить новые яйца. Рыбы откладывают икру уже с небольшим количеством пищи, поэтому стадия личинки у них протекает очень быстро, а куколки нет вообще. Чем дольше зародыш находится в яйце, чем оно крупнее — тем более приспособленным к жизни появляется новое существо. Это хорошо видно на примере птиц — из маленьких яичек появляются беспомощные птенчики, которых приходится выкармливать родителям, а из крупных вылупляются малыши, которые могут питаться сами и не нуждаются в гнезде.

Со временем стали появляться виды, которые решили носить яйцо в себе, дожидаясь вырастания детеныша. Так появились живородящие виды, к которым относятся большинство видов млекопитающих, включая человека. Чем более развит вид, тем дольше протекает этот процесс. Но зато сразу появляется малыш, не нуждающийся ни в стадии глупой личинки, ни в стадии куколки. Он сразу же начинает потреблять пищу и развиваться. Чем развитее вид, чем дольше мама вынашивает в себе малыша, тем приспособленней к жизни является детеныш. Например, детеныши сумчатых появляются в виде маленьких червячков, не имеющих ни глаз, ни конечностей. Можно сказать, что они рожают сразу личинок и потом долго за ними ухаживают, нося в сумках. А у травоядных животных детеныши сразу же встают на ножки и могут следовать за мамой. Человек является хищником и поэтому занимает промежуточное место — маленький ребенок рождается уже полностью сформированный, но еще беспомощный, как детеныши других хищников — например, котята или щенки, которых все видели.

Природа не стоит на месте. Возможно, через миллионы лет появятся и другие способы размножения.

3 класс окружающий мир

Размножение и развитие животных

Влияние жизнедеятельности человека на окружающий нас мир очень велико. И это не всегда имеет положительные результаты. Под натиском цивилизации оказались и растения, которых каждый год становится все меньше.

Древний Египет — это загадочная и удивительная страна. Древнеегипетская религия – религиозные верования и ритуалы, которые практиковались в Древнем Египте. Религия Египта очень обширна, многообразна и всегда была связана с мифами,

Размножение — это способность живых организмов воспроизводить себе подобных, обеспечивая непрерывность и преемственность жизни в ряду поколений. В природе существуют две формы размножения — бесполое и половое. При половом размножении участвуют два организма — материнский и отцовский. Человеку, как и большинству живых существ, свойственно половое размножение.

Внутриутробное развитие организма человека начинается с оплодотворения яйцеклетки и заканчивается рождением ребенка.

Оплодотворение

Слияние сперматозоида и яйцеклетки (оплодотворение) происходит обычно в маточной трубе. Сперматозоиды попадают во влагалище во время полового акта, они самостоятельно продвигаются по женской половой системе и через 1,5—2 ч попадают в маточные трубы. При встрече с яйцеклеткой сперматозоид прикрепляется к ней, акросомальные ферменты растворяют её оболочки, и гаплоидное ядро сливается с ядром яйцеклетки.

После проникновения сперматозоида образуется оболочка, препятствующая проникновению в яйцеклетку других сперматозоидов. Образовавшаяся диплоидная зигота продвигается по направлению к матке и делится, в результате чего возникает комочек из мелких, внешне недифференцированных клеток. Зародыш в течение 4—5 дней спускается по маточной трубе в матку, несколько дней остаётся в ней и на 7-й день внедряется в её богатую кровеносными сосудами слизистую оболочку. В этот период продолжается деление клеток зародыша, вокруг него образуются зародышевые оболочки и происходит дифференцирование клеток в первичные ткани. Наружная зародышевая оболочка (хорион) несёт ворсинки, с помощью которых зародыш внедряется в слизистую оболочку стенки матки. На 9-й неделе внутриутробного развития образуется плацента (детское место) — дисковидный орган, осуществляющий связь между организмом матери и зародышем в период беременности. С этого момента развивающийся организм называется плодом.

Через плаценту устанавливается тесный контакт между кровеносными системами плода и матери: через тонкие стенки капилляров питательные вещества и кислород поступают из крови матери в кровь зародыша, одновременно в кровь матери переходят продукты жизнедеятельности плода. В плаценте вырабатываются некоторые гормоны, влияющие на организм матери. Продолжительность внутриутробного развития (беременности) у человека составляет девять месяцев (270—280 дней). Во время беременности под действием прогестерона происходит подготовка молочных желёз к выкармливанию ребёнка. К моменту рождения плод имеет рост 50-55 см и массу тела — 3000-3500 г.

Роды

По истечении срока внутриутробного развития плод изгоняется из матки в процессе родов. В подготовке и осуществлении родов участвуют центральная и периферическая нервные системы, гормоны и другие биологически активные вещества, нервно-мышечный аппарат самой матки.

Роды начинаются схватками, в результате которых расширяется шейка матки, чтобы обеспечить прохождение через неё плода. После раскрытия шейки матки к схваткам присоединяются потуги — сокращения мышц брюшного пресса и диафрагмы, возникающие рефлекторно и непроизвольно. Одновременное повышение внутриматочного давления (схватки) и внутрибрюшного давления (потуги) способствует тому, что плод устремляется в родовые пути. Первые 12 ч за счет сокращений матки он продвигается вниз к шейке матки, шейка расширяется, плод может пройти через нее. В это время происходит разрыв амниона, жидкость выходит из организма матери. После отхождения вод схватки стихают. Через 15-20 мин, когда мускулатура матки приспосабливается к уменьшенному объему, схватки возобновляются. В последующие 20-60 мин плод проходит через шейку матки и влагалище и рождается.

С первым криком новорождённый ребёнок начинает дышать атмосферным воздухом. После прекращения пульсации сосудов пуповину, соединяющую ребёнка с плацентой, перевязывают и перерезают. Через 10—15 мин после рождения ребёнка в результате сокращений матки рождается послед — плацента с плодными оболочками.

Послеродовое развитие организма человека
(постэмбриональный онтогенез)

Физиологи условно делят человеческую жизнь на большие возрастные периоды: детский — от рождения до начала периода полового созревания (примерно до 13 лет); подростковый — от начала полового созревания до 16 лет у девочек и до 18 лет у мальчиков; юношеский — до 25—26 лет; взрослый — до 40 лет у женщин и до 45 лет у мужчин; зрелый — до 55 лет у женщин и до 60 лет у мужчин; пожилой — до 75 лет у женщин и мужчин; старческий — свыше 75 лет. Такая периодизация основана частично на биологических и частично на социальных признаках.

Детский период подразделяется на период новорождённости, который продолжается от рождения до 4-х недель жизни; грудной (младенческий) период (до 1 года) — период максимально быстрого роста и развития. В ясельный период (раннего детства) (от 1 года до 3-х лет) и дошкольный период (от 3 до 7 лет) продолжаются процессы роста и формирования организма, движения ребёнка становятся более согласованными, быстро развиваются речь и мышление. В младший школьный период (от 7 до 12 лет) формируются мелкие мышцы кисти руки. Дети обучаются грамоте, чтению, у них развивается логическое мышление.

Онтогенез человека заканчивается смертью. Смерть — необратимое прекращение жизнедеятельности организма и вследствие этого гибель индивидуума как обособленной живой системы.

Способы размножения

Сразу следует сказать, что в природе существует два способа размножения — бесполый и половой. Первый используется одноклеточными организмами. Они образуют подобных себе существ с помощью деления клетки. Половое развитие характерно для всех животных, имеющих сложное строение организма:

• земноводные;
• рептилии;
• птицы;
• насекомые;
• рыбы;
• млекопитающие.

Процесс размножения у представителей разных групп имеет существенные отличия. Он может состоять из нескольких стадий или же на свет сразу появляется живое существо.

Появление потомства у насекомых

Около 80% от всех населяющих планету животных приходится на насекомых. На сегодняшний день известно около миллиона видов этих существ. При этом зоологи продолжают открывать новые. Одной из характеристик насекомых является высокая скорость их размножения. Например, один приплод капустной тли в среднем составляет 40 молодых особей. При этом через 14 дней каждая из них уже готова дать собственное потомство.

Самка откладывает яйца и на этом ее забота о потомстве заканчивается. Насекомые не оберегают место своей кладки от других представителей животного мира. Через определенное время у насекомых из яиц появляются личинки. Они не имеют ничего общего со своими родителями.

Эти маленькие существа отличаются необычайной прожорливостью. Благодаря активному питанию, личинки быстро увеличиваются в размерах и в определенный момент они превращаются в куколок. На этой стадии развития существо является неподвижным. Через определенный временной отрезок из куколки выходит полностью сформированное взрослое насекомое.

Чтобы дать жизнь новому поколению, самка и самец должны найти друг друга. Для этого многим насекомым приходится использовать всевозможные ухищрения:

• исполнять серенады;
• испускать сильный запах;
• светиться и т. д.

Рыбы, пресмыкающиеся и земноводные

Процесс размножения рыб называется нерест. У каждого вида обитателей водной стихии он происходит в определенное время. Нерест является сложным процессом. Его схема имеет следующий вид:

• сначала самка мечет в воду икру, а самец — молоки;
• из оплодотворенной икринки развивается зародыш;
• на следующем этапе появляется маленькая рыбка — малек;
• мальки активно питаются и быстро растут, превращаясь в итоге во взрослую особь.

Некоторые рыбы после нереста не проявляют заботу о своем потомстве. Чтобы их вид не вымер, они мечут икру в больших количествах.

Например, треска за один брачный период мечет около 7 миллионов икринок. Однако есть рыбы, которые заботятся о своих мальках. Например, в ладожском озере обитает колюшка.

Сначала самка стоит гнездо, а зачем откладывает в него икру. Когда на свет появляются мальки, заботу об их благополучии берет на себя самец. Маленькие рыбки подрастают и крепнут, а гнездо со временем разрушается. В определенный момент молодые колюшки начинают жить собственной жизнью, и отец покидает свое потомство.

Родство между рыбами и земноводными проявляется в способе их размножения. Чаще всего этот процесс у них начинается после выхода из зимней спячки. Рассмотреть процесс появления потомства у земноводных можно на примере лягушки. Аналогично рыбам, самка сначала мечет икру. Через несколько дней из них развиваются личинки, внешне напоминающие рыб — тело вытянуто и заканчивается хвостиком.

Личинка лягушки обладает большой головой, и поэтому ее часто называют головастиками. Питается она растительной пищей. Головастики имеют жабры и один круг кровообращения. Постепенно по мере взросления у них появляются задние, а затем и передние лапки. Одновременно с этим развивается второй круг кровообращения. В результате головастик превращается во взрослую особь, способную жить не только в воде, но и на суше.

Рептилии откладывают яйца, из которых через определенное время появляется детеныш, кроме размеров, не отличающийся от своих родителей.

Млекопитающие и птицы

У большинства птиц брачный период начинается весной. Сначала они строят гнездо. Затем самка откладывает в него яйца и высиживают их, согревая собственным телом. Через определенное время из яиц выходят птенцы. Детеныши некоторых пернатых отличаются большим любопытством и проявляют активность. У них еще нет перьев, а их тело покрывает пух. У других видов птиц потомство рождается совершенно беспомощным.

Однако в любом случае родители проявляют заботу о своих птенцах, ведь они еще не умеют летать и добывать себе пропитание. Пока потомство не подрастет, родителям приходится целый день проводить в поисках пищи. Однако этот тяжелый период в их жизни довольно быстро завершается — уже к началу лета птенцы покидают гнездо.

Млекопитающие размножаются не так, как другие представители животного мира. Поэтому следует разобраться, кого рождают звери. У млекопитающих потомство сразу появляется на свет живым. Сначала детеныши беспомощны и сами выкармливают их своим молоком. Родители заботятся о потомстве до того момента, пока малыши не смогут самостоятельно добывать себе пищу. У зверей есть дома — норы, берлоги и т. д. Благодаря этому они могут обеспечить защиту своему потомству.

Читайте также:

  

• Почему надо ценить жизнь сочинение

  

• Сочинение о природе с фразеологизмами

  

• Знакомство бабушки и дедушки в кинотеатре сочинение

  

• Сочинение на тему казачество

  

• Сочинение мой любимый фильм хатико

Сочинение: Размножение

План

Введение 3

1. Типы размножения 4

1.1 Бесполое размножение 4

1.2 Половое размножение 6

2. Индивидуальное развитие организмов 12

2.1 Эмбриональный период развития 12

2.2 Постэмбриональный период развития 16

2.3 Общие закономерности развития. Биогенетический закон 18

Заключение 21

Список литературы 22

Введение

Способность размножаться, т.е. производить новое поколение особей того же вида, — одна из основных особенностей живых организмов. В процессе размножения происходит передача генетического материала от родительского поколения следующему поколению, что обеспечивает воспроизведение признаков не только данного вида, но конкретных родительских особей. Для вида смысл размножения состоит в замещении тех его представителей, которые гибнут, что обеспечивает непрерывность существования вида; кроме того, при подходящих условиях размножение позволяет увеличить общую численность вида.

Каждая новая особь, прежде чем достигнуть стадии, на которой она будет способна к размножению, должна пройти ряд стадий роста и развития. Некоторые особи погибают, не достигнув репродуктивной стадии (или половозрелости) в результате уничтожения хищниками, болезней и разного рода случайных событий; поэтому вид может сохраниться лишь при условии, что каждое поколение будет производить больше потомков, чем было родительских особей, принимавших участие в размножении. Численность популяций колеблется в зависимости от баланса между размножением и вымиранием особей. Существует ряд различных стратегий размножения, каждая из которых имеет определенные преимущества и недостатки; все они будут описаны в этом реферате.

1. Типы размножения

Известны различные формы размножения, но все они могут быть объединены в два типа: половое и бесполое.

Половым размножением называют смену поколений и развитие организмов из специализированных – половых – клеток, образуются в половых железах. При этом новый организм развивается в результате слияния двух половых клеток, образованных разными родителями. Однако у беспозвоночных животных нередко сперматозоиды и яйцеклетки формируются в теле одного организма. Такое явление — обоеполость — называют гермафродитизмом. Цветковые растения также бывают обоеполыми. У большинства видов покрытосеменных (цветковых) растений обоеполый цветок включает и тычинки, образующие мужские половые клетки — спермин, и пестики, содержащие яйцеклетки. Примерно у четвертой части видов мужскиe (тычиночные) и женские (пестичные) цветки развиваются независимо, т.е. у них цветки однополые. Примером может служить конопля. У некоторых растений — кукурузы, березы — и мужские и женские цветки возникают на одной особи.

У некоторых видов животных и растений наблюдается развитие
неоплодотворенной яйцеклетки. Такое размножение называют девственным или партеногенетическим.

Бесполое размножение характеризуется тем, что новая особь развивается из неполовых, соматических (телесных) клеток.

1.1 Бесполое размножение

При бесполом размножении новый организм может возникнуть из одной клетки или из нескольких неполовых (соматических) клеток материнской особи. В бесполом размножении участвует только одна родительская особь. Поскольку клетки, дающие начало дочерним организмам, возникают в результате митоза, то все потомки окажутся сходными по наследственным признакам с материнской особью.

/>

Рис. 1. Размножение эвглены зеленой

Многие простейшие (амебы, эвглена зеленая и др.), одноклеточные водоросли (хламидомонада) размножаются путем митотического деления клетки (рис. 1). Другим одноклеточным — некоторым низшим грибам, водорослям (хлорелла), животным, например возбудителю малярии — малярийному плазмодию, свойственно спорообразование. При этом клетка распадается на большое число особей, равное количеству ядер, заранее образованных в родительской клетке в результате многократного деления ее ядра. Многоклеточные организмы также способны к спорообразованию: это мхи, высшие грибы, многоклеточные водоросли, папоротникообразные и некоторые другие.

Как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов способом бесполого размножения служит также почкование. Например, у дрожжевых грибов и некоторых инфузорий (сосущие инфузории) при почковании на материнской клетке первоначально образуется небольшой бугорок, содержащий ядро, — почка. Она растет, достигает размеров, близких к размерам материнского организма, и затем отделяется, переходя к самостоятельному существованию. У многоклеточных (пресноводная гидра) почка состоит из группы клеток обоих слоев стенки тела. Почка растет, удлиняется, на переднем ее конце появляется ротовое отверстие, окруженное щупальцами. Почкование завершается образованием маленькой гидры, которая затем отделяется от материнского организма.

У многоклеточных животных бесполое размножение осуществляется таким же путем (медузы, кольчатые черви, плоские черви, иглокожие). Из каждой такой части развивается полноценная особь.

У растений широко распространено вегетативное размножение, т.е. частями тела — черенками, усами, клубнями. Так, картофель размножается видоизмененными подземными частями стебля — клубнями. У жасмина, ивы легко укореняются побеги — черенки. С помощью черенков размножают виноград, смородину, крыжовник.

Длинные ползучие стебли земляники — усы — образуют почки, которые, укореняясь, дают начало новому растению. Немногие растения, например бегония, могут размножаться листовыми черенками (листовая пластинка и черешок). На нижней стороне листа, в местах разветвления крупных жилок, возникают корни, на верхней – почки, а затем побеги.

Для вегетативного размножения используют также корень. В садоводстве с помощью черенков из боковых корней размножают малину, вишню, сливу, розу. С помощью корневых клубней размножаются георгины. Видоизменение подземной части стебля — корневище — также образует новые растения. Например, осот с помощью корневища может дать более тысячи новых особей на 1 м2 почвы.

1.2 Половое размножение

Половое размножение имеет очень большие эволюционные преимущества по сравнению с бесполым. Это обусловлено тем, что генотип потомков возникает путем объединения генов, принадлежащих обоим родителям. В результате повышаются возможности организмов в приспособлении к условиям окружающей среды. Так как новые комбинации осуществляются в каждом поколении, то приспособленными к новым условиям существования может оказаться гораздо большее количество особей, чем при бесполом размножении. Появление новых комбинаций генов обеспечивает более успешное и быстрое приспособление вида к меняющимся условиям обитания.

Таким образом, сущность полового размножения заключается в объединении в наследственном материале потомка генетической информации из двух разных источников — родителей.

В половых железах развиваются половые клетки: мужские — сперматозоиды, женские — яйцеклетки (или яйца). В первом случае их развитие называют сперматогенезом, во втором — овогенезом (от лат. ово — яйцо).

В процессе образования половых клеток выделяют ряд стадий. Первая стадия — период размножения, в котором первичные половые клетки делятся путем митоза, в результате чего увеличивается их количество.

Вторая стадия — период роста. У незрелых мужских гамет он выражен не резко. Их размеры увеличиваются незначительно. Напротив, будущие яйцеклетки — овоциты — увеличиваются в размерах иногда в сотни, а чаще в тысячи и даже миллионы раз. Рост овоцитов осуществляется за счет веществ, образуемых другими клетками организма. Так, у рыб, амфибий и в большей степени у рептилий и птиц основную массу яйца составляет желток. Он синтезируется в печени, в особой растворимой форме переносится кровью в яичник, проникает в растущие овоциты и откладывается там в виде желточных пластинок. Кроме того, в самой будущей половой клетке синтезируются многочисленные белки и большое количество разнообразных РНК: транспортных, рибосомных и информационных. Желток — совокупность питательных веществ (жиров, белков, углеводов, витаминов и др.), необходимых для питания развивающегося зародыша, а РНК обеспечивает синтез белков на ранней стадии развития, когда собственная бедственная информация еще не используется.

Следующая стадия — период созревания, или мейоз, — представлена на рисунке 2. Клетки, вступающие в период созревания, содержит диплоидный набор хромосом и уже удвоенное количество ДНК.

/>

Рис. 2. Созревание половых клеток (мейоз)

Сущность мейоза состоит в том, что каждая половая клетка получает одинарный, гаплоидный, набор хромосом. Однако вместе с тем мейоз — это стадия, во время которой создаются новые комбинации генов путем сочетания разных материнских и отцовских хромосом, рекомбинирование наследственных задатков возникает, кроме того в результате кроссинговера — обмена участками между гомологичными хромосомами в процессе мейоза.

Мейоз включает два последовательных деления. Как и в митозе, в каждом мейотическом делении выделяют четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Первое (I) мейотическое деление. Профаза I начинается спирализацией хромосом. Как вы помните, каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных в области центромеры. Затем гомологические хромосомы сближаются, каждая точка каждой хроматиды одной хромосомы совмещается с соответствующей точкой хроматиды другой, гомологичной хромосомы. Этот процесс точного и тесного сближения гомологичных хромосом в мейозе называют конъюгацией. В дальнейшем между такими хромосомами может произойти кроссинговер — обмен одинаковыми, или гомологичными, т. е. содержащими одни и те же гены, участками. К концу профазы между гомологичными хромосомами возникают силы отталкивания. Вначале они проявляются в области центромер, а затем в других участках.

—PAGE_BREAK—

В метафазе I спирализация хромосом максимальна. Конъюгированные хромосомы располагаются по экватору, причем центромеры гомологичных хромосом обращены к разным полюсам клетки. К ним прикрепляются нити веретена деления.

В анафазе I плечи гомологичных хромосом окончательно разделяются, и хромосомы расходятся к различным полюсам. Следовательно, из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадает только одна. Число хромосом уменьшается в два раза, хромосомный набор становится гаплоидным. Однако каждая хромосома состоит из двух хроматид, т. е. по-прежнему содержит удвоенное количество ДНК.

В телофазе I на непродолжительное время образуется ядерная оболочка. Во время интерфазы между первым и вторым делениями мейоза редупликации ДНК не происходит. Клетки, образовавшиеся в результате первого деления созревания, различаются по составу отцовских и материнских хромосом и, следовательно, по набору генов.

Например, все клетки человека, в том числе первичные половые клетки, содержат 46 хромосом. Из них 23 получены от отца и 23 — от матери. При образовании половых клеток после первого мейотического деления в сперматоциты и овоциты также попадает по 23 хромосомы. Однако вследствие случайности расхождения отцовских и материнских хромосом в анафазе I образующиеся клетки получают самые разнообразные комбинации родительских хромосом. Например, в одной из них может оказаться 3 отцовских и 20 материнских хромосом, в другой — 10 отцовских и 13 материнских, в третьей — 20 отцовских и 3 материнских и т. д. Число возможных комбинаций очень велико. Если учесть еще обмен гомологичными участками хромосом в профазе первого деления мейоза, то вполне очевидно, что каждая образующаяся половая клетка генетически уникальна, так как несет свой неповторимый набор генов.

Следовательно, мейоз — основа комбинативной генотипической изменчивости.

Второе (II) мейотическое деление. Второе деление мейоза в общем протекает так же, как обычное митотическое деление, с той лишь разницей, что делящаяся клетка гаплоидна. В анафазе II центромеры, соединяющие сестринские хроматиды в каждой хромосоме, делятся, и хроматиды, как и в митозе, с этого момента становятся самостоятельными хромосомами. С завершением телофазы II заканчивается и весь процесс мейоза: из исходной первичной половой клетки образовались четыре гаплоидные клетки.

У особей мужского пола все они преобразуются в гаметы — сперматозоиды. У особей женского пола вследствие неравномерного мейоза лишь из одной клетки получается жизнеспособное яйцо. Три другие дочерние клетки гораздо мельче, они превращаются в так называемые направительные, или редукционные, тельца, вскоре погибающие. Образование только одной яйцеклетки и гибель трех генетически полноценных направительных телец с биологической точки зрения обусловлено необходимостью сохранения в одной клетке всех запасных питательных веществ, которые понадобятся для развития будущего зародыша.

Период формирования состоит в приобретении клетками определенной формы и размеров, соответствующих их функции.

Женские половые клетки в процессе созревания покрываются оболочками и готовы к оплодотворению непосредственно после завершения мейоза. Во многих случаях, например у пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, за счет деятельности клеток, окружающих яйцеклетку, вокруг нее возникает ряд дополнительных оболочек. Их функция заключается в защите яйцеклетки и развивающегося зародыша от внешних неблагоприятных воздействий. Сперматозоиды могут иметь различные размеры и форму.

Функция сперматозоидов состоит в доставке в яйцеклетку генетической информации и стимуляции ее развития. Сформированный сперматозоид содержит митохондрии, аппарат Гольджи, выделяющий ферменты, растворяющие мембрану яйца при оплодотворении, т. е. при слиянии сперматозоида и яйцеклетки. Возникающая при этом диплоидная клетка носит название зиготы.

2. Индивидуальное развитие организмов

Индивидуальным развитием, или онтогенезом, называют весь период жизни особи — с момента слияния сперматозоида с яйцом и образования зиготы до гибели организма. Онтогенез делится на два периода: 1) эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек; 2) постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.

Наука, изучающая закономерности индивидуального развития организмов на стадии зародыша, называется эмбриологией (от греч. эмбрион — зародыш).

2.1 Эмбриональный период развития

У большинства многоклеточных животных, независимо от сложности их организации, стадии эмбрионального развития, которые проходит зародыш, едины. В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез.

Дробление. Развитие организма начинается со стадии одной клетки. Оплодотворенное яйцо — это клетка и одновременно уже организм на самой ранней стадии его развития. В результате многократных делений одноклеточный организм превращается в многоклеточный. Возникшее при оплодотворении путем слияния сперматозоида и яйцеклетки диплоидное ядро через несколько минут начинает делиться, вместе с ним делится и цитоплазма. Образующиеся клетки с каждым делением уменьшаются в размерах, поэтому процесс деления носит название дробления. В период дробления накапливается клеточный материал для дальнейшего развития. Завершается дробление образованием многоклеточного зародыша — бластулы. Бластула имеет полость, наполненную жидкостью, так называемую первичную полость тела.

В тех случаях, когда в цитоплазме яйцеклетки желтка мало (как у ланцетника) или относительно немного (как у лягушки), дробление бывает полным, т. е. яйцеклетка делится целиком.

Иначе протекает период дробления у птиц. Свободная от желтка цитоплазма составляет всего 1% от общего объема яйцеклетки курицы; вся остальная цитоплазма яйцеклетки, а следовательно и зигота, заполнена массивом желтка. Если присмотреться к куриному яйцу, на одном из его полюсов непосредственно на желтке можно увидеть маленькое пятнышко — бластулу, или зародышевый диск, образовавшийся в результате дробления свободного от желтка участка цитоплазмы, содержащего ядро. В таких случаях дробление называют неполным. Неполное дробление свойственно и некоторым рыбам и рептилиям.

Во всех случаях — и у ланцетника, и у амфибий, и у птиц, а также у других животных — общий объем клеток на стадии бластулы не превышает объема зиготы. Другими словами, митотическое деление зиготы не сопровождается ростом образовавшихся дочерних клеток до объема материнской, и размеры их в результате ряда последовательных делений прогрессивно уменьшаются. Эта особенность митотического деления клеток в ходе дробления наблюдается при развитии оплодотворенных яиц у всех животных.

Некоторые другие черты дробления также свойственны различным видам животных. Например, все клетки в бластуле имеют диплоидный набор хромосом, одинаковы по строению и отличаются друг от друга главным образом количеством содержащегося в них желтка. Такие клетки, лишенные признаков специализации для выполнения определенных функций, называют неспециализированными (или недифференцированными) клетками. Другая особенность дробления — чрезвычайно короткий митотический цикл бластомеров по сравнению с клетками взрослого организма. Во время очень короткой интерфазы происходит только удвоение ДНК.

Гаструляция. Бластула, как правило, состоящая из большого числа бластомеров (например, у ланцетника из 3000 клеток), в процессе развития переходит в новую стадию, которую называют гаструлой (от греч. гастер — желудок). Зародыш на этой стадии состоит из отчетливо различимых пластов клеток — так называемых зародышевых листков: наружного, или эктодермы (от греч. эктос — находящийся снаружи), и внутреннего, или энтодермы (от греч. энтос — находящийся внутри). Совокупность процессов, приводящих к образованию гаструлы, называют гаструляцией.

У ланцетника гаструляция осуществляется путем впячивания одного из полюсов бластулы внутрь, по направлению к другому, у других животных — либо путем расслоения стенки бластулы, либо путем обрастания массивного вегетативного полюса мелкими клетками анимального полюса.

У многоклеточных животных, кроме кишечнополостных, параллельно с гаструляцией или, как у ланцетника, вслед за ней возникает и третий зародышевый листок — мезодерма (от греч. мезос — находящийся посередине), которая представляет собой совокупность клеточных элементов, расположенных между экто- и энтодермой в первичной полости тела — бластоцеле. С появлением мезодермы зародыш становится трехслойным.

Таким образом, сущность процесса гаструляции заключается перемещении клеточных масс. Клетки зародыша практически делятся и не растут. Однако на этой стадии начинается использование генетической информации клеток зародыша, появляются первые признаки дифференцировки.

Дифференцировка, или дифференцирование, — это процесс ее возникновения и нарастания структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша. С морфологической точки зрения дифференцирование выражается в том, что образуются несколько сотен типов клеток специфического строения, отличающихся друг от друга. Из неспециализированных клеток бластулы постепенно возникают клетки эпителия кожи, эпителия кишечника, легких, появляются нервные, мышечные клетки и т.д. С биохимической точки зрения специализация клеток заключается в способности синтезировать определенные белки, свойственные только данному типу клеток. Лимфоциты синтезируют защитные белки — антитела, мышечные клетки — сократительный белок миозин. Каждый тип клеток образует «свои», свойственные только ему белки. Биохимическая специализация клеток обеспечивается избирательной — дифференциальной активностью генов, т. е. в клетках разных зародышевых листков — зачатков определенных органов и систем — начинают функционировать разные группы генов.

У разных видов животных одни и те же зародышевые листки дают начало одним и тем же органам и тканям. Это значит, что они гомологичны. Так, из клеток наружного зародышевого листка — эктодермы — у членистоногих, хордовых, в том числе у рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, формируются кожные покровы и их производные, а также нервная система и органы чувств. Гомология зародышевых листков подавляющего большинства животных — одно из доказательств единства животного мира.

Органогенез. После завершения гаструляции у зародыша образуется комплекс осевых органов: нервная трубка, хорда, кишечная трубка. У ланцетника осевые органы формируются следующим образом: эктодерма на спинной стороне зародыша прогибается по средней линии, превращаясь в желобок, а эктодерма, расположенная справа и слева от него, начинает нарастать на его края. Желобок — зачаток нервной системы — погружается под эктодерму, и края его смыкаются. Образуется нервная трубка. Вся остальная эктодерма — зачаток кожного эпителия.

Спинная часть энтодермы, располагающаяся непосредственно под нервным зачатком, обособляется от остальной энтодермы и сворачивается в плотный тяж — хорду. Из оставшейся части энтодермы развиваются мезодерма и эпителий кишечника. Дальнейшая дифференцировка клеток зародыша приводит к возникновению многочисленных производных зародышевых листков — органов и тканей. В процессе специализации клеток, входящих в состав зародышевых листков, из эктодермы образуются нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов; из энтодермы — эпителий кишки, пищеварительные железы — печень и поджелудочная железа, эпителий жабр и легких; из мезодермы — мышечная ткань, соединительная ткань, в том числе рыхлая соединительная ткань, хрящевая и костная ткани, кровь и лимфа, а также кровеносная система, почки, половые железы.

2.2 Постэмбриональный период развития

В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития. Постэмбриональное развитие может быть прямым или сопровождается превращением (метаморфозом).

При прямом развитии (у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих) из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но с уже заложенными всеми основными органами, свойственными взрослому животному. Постэмбриональное развитие в этом случае сводится в основном к росту и половому созреванию.

    продолжение
—PAGE_BREAK—

При развитии с метаморфозом из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, во взрослом состоянии отсутствующими. Личинка питается, растет, и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым особям. Следовательно, при метаморфозе разрушаются личиночные органы и возникают органы, присущие взрослым животным.

Разберем несколько примеров непрямого постэмбрионального развития. Личинка асцидий (тип Хордовые, подтип Личиночно-хордовые) обладает всеми основными признаками хордовых животных: хордой, нервной трубкой, жаберными щелями в глотке. Она свободно плавает, затем прикрепляется к какой-либо твердой поверхности на дне моря, где и совершается метаморфоз: у нее исчезают хвост, хорда, мышцы, а нервная трубка распадается на отдельные клетки, большая часть которых фагоцитируется. От нервной системы личинки остается лишь группа клеток, дающая начало нервному узлу. Строение тела взрослой асцидий, ведущей прикрепленный образ жизни, нисколько не напоминает обычные черты организации хордовых животных. Только знание особенностей онтогенеза позволяет определить систематическое положение асцидий: строение личинки указывает на происхождение их от хордовых животных, которые вели свободный образ жизни. В процессе метаморфоза асцидий переходят к сидячему образу жизни, в связи с чем упрощается их организация.

Личиночная форма амфибий — головастик, для которого характерны жаберные щели, боковая линия, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. В процессе метаморфоза, происходящего под влиянием гормона щитовидной железы, рассасывается хвост, появляются конечности, исчезает боковая линия, развиваются легкие и второй круг кровообращения. Обращает на себя внимание сходство ряда черт строения головастиков и рыб (боковая линия, строение сердца и кровеносной системы, жаберные щели).

Примером метаморфоза может служить также развитие насекомых. Гусеницы бабочек или личинки стрекоз резко отличаются по строению, образу жизни и среде обитания от взрослых животных и напоминают своих предков — кольчатых червей.

Таким образом, метаморфоз связан с переменой образа жизни или среды обитания. Значение метаморфоза заключается, во-первых, в том, что свободноживущие личинки прикрепленных или паразитических животных способствуют расселению вида. Кроме того, личиночные формы некоторых животных живут в иных условиях и имеют другие источники питания, чем взрослые особи: это снижает интенсивность конкуренции за пищу и в целом остроту борьбы за существование внутри вида.

Постэмбриональный период развития имеет разную продолжительность. Например, поденки в личиночном состоянии живут 2-3 года, а в половозрелом — от 2-3 часов до 2-3 суток в зависимости от видовой принадлежности. В большинстве же случаев постэмбриональный период более продолжителен. У человека он включает стадию полового созревания, стадию зрелости и стадию старости.

У млекопитающих и человека наблюдается известная зависимость продолжительности жизни от длительности полового созревания и беременности. Обычно продолжительность жизни превышает
дорепродуктивный период онтогенеза в 5-8 раз.

Постэмбриональное развитие сопровождается ростом. Различают рост неопределенный, продолжающийся в течение всей жизни, и определенный, ограниченный каким-то сроком. Неопределенный рост наблюдается у древесных форм растений, некоторых моллюсков, из позвоночных — у рыб, крыс.

У многих животных рост прекращается вскоре после достижения половой зрелости. У человека рост заканчивается к 20-25 годам.

2.3 Общие закономерности развития. Биогенетический закон

Все многоклеточные организмы развиваются из оплодотворенного яйца. Развитие зародышей у животных, относящихся к одному типу, во многом сходно. У всех хордовых животных в эмбриональном периоде закладывается осевой скелет — хорда, возникает нервная трубка, в переднем отделе глотки образуются жаберные щели. План строения хордовых животных также одинаков. На ранних стадиях развития зародыши позвоночных очень похожи (рис. 3). Эти факты подтверждают справедливость сформулированного К. Бэром закона зародышевого сходства: «Эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа». Сходство зародышей разных систематических групп свидетельствует об общности их происхождения. В дальнейшем в строении зародышей проявляются признаки класса, рода, вида и, наконец, признаки, характерные для данной особи. Расхождение признаков зародышей в процессе развития называется эмбриональной дивергенцией и отражает эволюцию той или иной систематической группы животных, историю развития данного вида.

/>

Рис. 3. Зародышевое сходство у позвоночных: 1 – однопроходные (ехидна), 2 – сумчатые (кенгуру), 3 – парнокопытные (олень), 4 – хищные (кошка), 5 – приматы (мартышка), 6 — человек

Большое сходство зародышей на ранних стадиях развития и по
явление различий на более поздних стадиях имеют свое объяснение.
Организм подвержен изменчивости на протяжении всего развития.
Мутационный процесс затрагивает гены, обусловливающие особенности строения и обмена веществ у самых молодых эмбрионов. Но возникающие у них структуры (древние признаки, свойственные далеким предкам) играют весьма важную роль в процессах дальнейшего развития. Как указывалось, зачаток хорды индуцирует образование нервной трубки, а его утрата приводит к прекращению развития. Поэтому изменения на ранних стадиях обычно приводят к недоразвитию и гибели особи. Напротив, изменения на поздних стадиях, затрагивая менее значительные признаки, могут быть благоприятны для организма и в таких случаях подхватываются естественным отбором.

Появление в эмбриональном периоде развития современных животных признаков, свойственных их далеким предкам, отражает эволюционные преобразования в строении органов.

В своем развитии организм проходит одноклеточную стадию (стадия зиготы), что может рассматриваться как повторение филогенетической стадии первобытной амебы. У всех позвоночных, включая высших их представителей, закладывается хорда, которая далее замещается позвоночником, а у их предков, если судить по ланцетнику, хорда оставалась на всю жизнь. В ходе эмбрионального развития птиц и млекопитающих, включая человека, появляются жаберные щели в глотке и соответствующие им перегородки. Факт закладки частей жаберного аппарата у зародышей наземных позвоночных объясняется их происхождением от рыбообразных предков, дышащих жабрами. Строение сердца человеческого зародыша в ранний период формирования напоминает строение этого органа у рыб: оно с одним предсердием и одним желудочком. У беззубых китов в эмбриональном периоде появляются зубы. Зубы эти не прорезываются, они разрушаются и рассасываются.

Приведенные здесь и многие другие примеры указывают на глубокую связь между индивидуальным развитием организмов и их историческим развитием. Эта связь нашла свое выражение в биогенетическом законе, сформулированном Ф. Мюллером и Э. Геккелем в XIX в.: онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития) вида, к которому эта особь относится.

Заключение

Завершая работу над рефератом можно прийти к выводу, что способность к размножению, или самовоспроизведению, – одна из важнейших характеристик органической природы. Размножение – свойство, присущее всем без исключения живым организмам, от бактерий до млекопитающих.

Существование любого вида животных и растений, бактерий и грибов, преемственность между родительскими особями и их потомством поддерживаются только благодаря размножению. Тесно связано с самовоспроизведением и другое свойство живых организмов – развитие. Оно также присуще всему живому на Земле: и мельчайшим одноклеточным организмам, и многоклеточным растениям и животным.

Список литературы

Боген Г. Современная биология. — М.: Мир, 1970.

Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: в 3-х т. Т. 3: пер. с англ./под ред. Р. Сопера. — М.: Мир, 1990.

Мамонтов С.Г. Биология. Общие закономерности. – М.: Дрофа, 2002.

От животных к человеку. – М.: Наука, 1971.

Слюсарев А.А. Биология с общей генетикой. — М.: Медицина, 1978.

Вопрос 1. Докажите, что размножение — одно из важнейших свойств живой природы.

Каждый организм на Земле смертен, и для того, чтобы численность вида не уменьшалась, необходимо постоянно восполнять потерю от­дельных особей. Для этого существует размно­жение — процесс воспроизведения себе подоб­ных. Оно обеспечивает непрерывность и пре­емственность поколений, точное копирование и передачу генетической информации от роди­телей потомству. В итоге размножение способ­ствует существованию вида на протяжении очень длительного времени, несмотря на огра­ниченный срок жизни отдельных организмов.

Вопрос 2. Какие основные типы размножения вам известны?

Существует два основных типа размноже­ния: бесполое и половое. Бесполое размно­жение происходит без участия специализиро­ванных половых клеток. Оно характерно для многих одноклеточных организмов, но встре­чается также у многоклеточных (например, у растений). Половое размножение — про­цесс, происходящий с участием специализиро­ванных половых клеток (гамет). Этот тип размножения характерен в большей степени для многоклеточных организмов, но наблюда­ется и у одноклеточных (например, у некото­рых видов одноклеточных водорослей).

Вопрос 3. Что такое бесполое размножение? Какой процесс лежит в его основе?

Бесполое размножение — это тип раз­множения, происходящий без образования га­мет. Для его осуществления необходим только один организм. В результате бесполого раз­множения новая особь развивается из одной или группы соматических клеток материнско­го организма. В основе бесполого размноже­ния лежит митоз. При бесполом размножении дочерний организм на генетическом уровне является точной копией материнского.

Вопрос 4. Перечислите способы бесполого размножения; приведите примеры.

Существует несколько способов бесполого размножения.

Деление одноклеточных (разделение ма­теринской клетки на две и более дочерних). Таким способом размножаются прокариоты, одноклеточные зеленые водоросли, амебы, ин­фузории, жгутиковые. У некоторых простей­ших (фораминифер, споровиков) существует особый способ множественного деления — ши­зогония. При шизогонии ядро материнской особи делится путем быстро следующих друг за другом делений на несколько ядер. В даль­нейшем многоядерная особь распадается на со­ответствующее число одноядерных клеток.

Спорообразование. Характерно для гри­бов и многих растений. При этом формируют­ся специализированные клетки — споры. Спо­ры могут развиваться в особых органах (спо­рангии мхов и папоротников) или открыто (например, на нижней поверхности шляпки пластинчатых грибов).

Вегетативное размножение. Новый ор­ганизм развивается из группы родительских клеток. У растений вегетативное размножение обычно осуществляется с помощью специали­зированных частей тела: луковиц (тюльпан), клубней (картофель), усов (земляника) и др. У животных существуют два пути вегетативно­го размножения: почкование, когда материн­ская особь образует группу клеток, из которой развивается новый организм (гидра), и фраг­ментация. В последнем случае происходит разделение тела животного на части, каждая из которых дает начало новой особи (плоские и кольчатые черви, кишечнополостные).

Вопрос 5. Возможно ли появление генетически разнородного потомства при бесполом размножении?

При бесполом размножении происходит точное копирование генетического материала материнской особи, и дочерние организмы идентичны материнскому. Появление генети­чески разнородного потомства при бесполом размножении невозможно. Разработанным в лаборатории способом бесполого размноже­ния является клонирование (см. также ответ на вопрос 6 к  3.19).

Вопрос 6. Чем половое размножение отличает­ся от бесполого? Сформулируйте определение по­лового размножения.

В половом размножении участвуют специ­ализированные половые клетки, несущие гап­лоидный набор хромосом. В большинстве слу­чаев новое поколение возникает в результате слияния двух гамет разных организмов. По­этому, в отличие от бесполого размножения, при половом размножении дочерняя особь по­лучает наследственную информацию от обоих родителей (50% от матери и 50% от отца) и об­ладает собственной комбинацией генетическо­го материала. У многих видов, для которых характерно половое размножение, существуют мужские и женские особи, формирующие раз­ные по размеру и свойствам гаметы: крупные неподвижные яйцеклетки и мелкие подвиж­ные сперматозоиды. Такие виды называют раздельнополыми.

В целом можно сказать, что половое раз­множение — это процесс образования дипло­идного дочернего организма, который проис­ходит при участии половых клеток, несущих гаплоидный набор хромосом.

Размножение живых организмов

Способность к размножению, то есть к воспроизведению себе подобных, — одно из самых характерных свойств живых организмов, будь то вирусы, бактерии, животные или растения. Размножение обеспечивает непрерывность жизни и преемственность свойств в ряду поколений. В основе размножения лежит процесс деления клетки. На сроки и интенсивность размножения разных видов влияют условия внешней среды, а у высших животных размножение находится под контролем нервной системы.

Формы размножения

Формы размножения чрезвычайно разнообразны. Одноклеточные организмы делятся путем клеточного деления — митоза, в результате него из одной клетки образуются две точно такие же. У высокоорганизованных животных размножение сопровождается сложной перестройкой работы организма, ритуалами ухаживания, гнездостроения и т. д. При всем разнообразии способы размножения можно разделить на 2 основных типа: бесполое и половое размножение.

В бесполом размножении участвует только одна особь, а в половом — две особи, при этом каждая из них производит половые клетки — гаметы. Образованию гамет предшествует особое деление клетки с уменьшением числа хромосом — мейоз, в результате каждая гамета содержит половинный набор хромосом. Гаметы сливаются, образуя оплодотворенную половую клетку — диплоидную зиготу, дающую начало новому организму.

Бесполое

Самый древний способ размножения — бесполый. Он до сих пор широко распространен в природе. Деление клетки одноклеточного организма надвое, почкование — это способы бесполого размножения. Грибы, водоросли, мхи, плауны, папоротники, бактерии, некоторые простейшие образуют защищенные оболочкой споры (специализированные клетки бесполого размножения).

Для многих растений характерен вегетативный способ размножения — то есть размножение с помощью вегетативных органов (корневища, стебля, листа) или их частей. Размножение с помощью луковиц и клубней, являющихся видоизмененными побегами, — тоже вегетативный способ размножения.

Половое

Половое размножение возникло позже бесполого, но оно существует даже у простейших и водорослей, а чем сложнее устроен организм, тем большую роль половое размножение играет в его жизни, и тем совершеннее его способы.

В простейшем случае сливаются 2 внешне одинаковые гаметы. Однако в процессе эволюции одни гаметы стали крупными, с большим запасом питательных веществ (это женские гаметы, или яйцеклетки), а другие — мелкими и зачастую подвижными (это мужские половые клетки, или спермии). Количество яйцеклеток невелико, а спермиев образуется много, так как большая часть их погибнет, не достигнув яйцеклетки. Возникают и сложные генеративные органы (у растений — цветок, у животных — гонады), которые продуцируют половые клетки и обеспечивают эффективный способ оплодотворения. У многих животных оплодотворение происходит во внешней среде. Такое оплодотворение называется внешним, а если оно происходит в половых путях самки, его называют внутренним. Для осуществления такого оплодотворения нужны особые органы.

Какие же выгоды сулит половое размножение? При бесполом размножении потомки имеют тот же набор генетической информации (генов), что и родительская особь, являясь ее точной копией. А при половом размножении потомки несут в себе гены двух особей в самых разнообразных сочетаниях, и это создает широчайшие возможности для естественного отбора — движущей силы эволюции.

Очень часто оба способа размножения удачно дополняют друг друга, а у ряда организмов (черви, ракообразные, насекомые) регулярная смена полового и бесполого поколений является неотъемлемой частью жизненного цикла. Это обеспечивает им жизнь в изменяющихся условиях и позволяет максимально увеличить количество рождающихся особей.

Поделиться ссылкой

Размножение, или способность воспроизводить себе подобных — важнейшее свойство всех живых организмов.
У растений, как и у животных, существует два способа размножения — половой и бесполый. При половом размножении потомству передается генетическая информация от двух родительских особей, поэтому оно отличается от родителей. Этот способ возник позже бесполого, и является более прогрессивным. Возникающее при нем многообразие признаков и свойств у растений создает материал для естественного отбора и в конечном итоге эволюции. При бесполом размножении потомство наследует признаки только одной родительской особи, и фактически является ее клоном. Однако бесполое размножение в условиях, когда половой путь невозможен, помогает увеличить число особей и сохранить вид.

Бесполое размножение у растений
У растений выделяют две формы бесполого размножения — вегетативное, основанное на способности растений к регенерации отдельных частей растения, и размножение с помощью специально образованных клеток — спор.

Вегетативное размножение встречается как у одноклеточных, так и у многоклеточных растений. Например, многие одноклеточные водоросли размножаются с помощью митотического деления клетки на две.

Одноклеточные водоросли с плотными оболочками, например, хламидомонада, размножаются, образуя новые особи прямо внутри клетки.

затем оболочка клетки разрушается, и новые особи выходят наружу.

Вегетативное размножение у высших растений описано в отдельной статье здесь

Размножение с помощью спор.

Споры — (от греч. spora — семя) — одноклеточные микроскопические зачатки организмов. Для их распространения и прорастания обычно требуется водная среда, поэтому они более характерны для водорослей. Споры со жгутиками называются зооспорами.

Из высших растений споры образуют моховидные и папоротники. В неблагоприятных условиях споры покрываются защитной оболочкой. При попадании же в подходящие условия, начинают прорастать.

Многоклеточные водоросли, например, улотрикс, могут размножаться как бесполым путем, образуя четырехжгутиковые зооспоры в отдельных клетках таллома, так и половым путем, с помощью слияния двух половых клеток — гамет.

Половое размножение
При половом размножении происходит образование мужских и женских половых клеток — гамет, несущих половину наследственной информации (гаплоидный набор хромосом). Мужские гаметы называются спермиями, (имеющие жгутики — сперматозоидами), они образуются в мужских половых органах, например, тычинках цветка, а женские — яйцеклетки, они образуются в семязачатках внутри завязи — утолщенной части пестика . Спермии и яйцеклетки могут образовываться как на разных растениях ( двудомные растения) , так и на одном растении (однодомные растения). При слиянии мужской и женской половой клетки образуется зигота, клетка, несущая наследственную информацию обоих родителей. Поэтому из зиготы образуется организм с новыми признаками, отличными от родительских.

Иногда у растений, способных размножаться как половым, так и бесполым путем, происходит по очереди образование то бесполых особей — спорофитов, то половых особей — гаметофитов. Это явление называют чередованием поколений.

Чередование поколений наблюдается у некоторых водорослей, мхов, папоротников.

Иногда какая-то из фаз — спорофит или гаметофит, преобладает. Например, у мхов преобладает гаметофит, а у водорослей и папоротников — спорофит.

Для спорофитов и гаметофитов существуют особые названия, так, у мхов спорофит развивается на гаметофите, и поэтому называется спорогонием, гаметофиты у всех остальных растений называются заростками.

У папоротников заростки существуют самостоятельно, а у семенных они развиваются на спорофите, это пыльца (мужские гаметофиты, или заростки), и зародышевый мешок. (женский гаметофит). И пыльца, и зародышевый мешок развиваются

Размножение, или способность воспроизводить себе подобных — важнейшее свойство всех живых организмов.

У растений, как и у животных, существует два способа размножения — половой и бесполый. При половом размножении потомству передается генетическая информация от двух родительских особей, поэтому оно отличается от родителей. Этот способ возник позже бесполого, и является более прогрессивным. Возникающее при нем многообразие признаков и свойств у растений создает материал для естественного отбора и в конечном итоге эволюции. При бесполом размножении потомство наследует признаки только одной родительской особи, и фактически является ее клоном. Однако бесполое размножение в условиях, когда половой путь невозможен, помогает увеличить число особей и сохранить вид.

Бесполое размножение у растений

У растений выделяют две формы бесполого размножения — вегетативное, основанное на способности растений к регенерации отдельных частей растения, и размножение с помощью специально образованных клеток — спор.

Вегетативное размножение встречается как у одноклеточных, так и у многоклеточных растений. Например, многие одноклеточные водоросли размножаются с помощью митотического деления клетки на две.

Одноклеточные водоросли с плотными оболочками, например, хламидомонада, размножаются, образуя новые особи прямо внутри клетки.

затем оболочка клетки разрушается, и новые особи выходят наружу.

Вегетативное размножение у высших растений описано в отдельной статье здесь

Размножение с помощью спор.

Споры — (от греч. spora — семя) — одноклеточные микроскопические зачатки организмов. Для их распространения и прорастания обычно требуется водная среда, поэтому они более характерны для водорослей. Споры со жгутиками называются зооспорами.

Из высших растений споры образуют моховидные и папоротники. В неблагоприятных условиях споры покрываются защитной оболочкой. При попадании же в подходящие условия, начинают прорастать.

Многоклеточные водоросли, например, улотрикс, могут размножаться как бесполым путем, образуя четырехжгутиковые зооспоры в отдельных клетках таллома, так и половым путем, с помощью слияния двух половых клеток — гамет.

Половое размножение

При половом размножении происходит образование мужских и женских половых клеток — гамет, несущих половину наследственной информации (гаплоидный набор хромосом). Мужские гаметы называются спермиями, (имеющие жгутики — сперматозоидами), они образуются в мужских половых органах, например, тычинках цветка, а женские — яйцеклетки, они образуются в семязачатках внутри завязи — утолщенной части пестика . Спермии и яйцеклетки могут образовываться как на разных растениях ( двудомные растения) , так и на одном растении (однодомные растения). При слиянии мужской и женской половой клетки образуется зигота, клетка, несущая наследственную информацию обоих родителей. Поэтому из зиготы образуется организм с новыми признаками, отличными от родительских.

Иногда у растений, способных размножаться как половым, так и бесполым путем, происходит по очереди образование то бесполых особей — спорофитов, то половых особей — гаметофитов. Это явление называют чередованием поколений.

Чередование поколений наблюдается у некоторых водорослей, мхов, папоротников.

Иногда какая-то из фаз — спорофит или гаметофит, преобладает. Например, у мхов преобладает гаметофит, а у водорослей и папоротников — спорофит.

Для спорофитов и гаметофитов существуют особые названия, так, у мхов спорофит развивается на гаметофите, и поэтому называется спорогонием, гаметофиты у всех остальных растений называются заростками.

У папоротников заростки существуют самостоятельно, а у семенных они развиваются на спорофите, это пыльца (мужские гаметофиты, или заростки), и зародышевый мешок. (женский гаметофит). И пыльца, и зародышевый мешок развиваются