Виды размножения организмов схема. Бесполое размножение
БЕСПОЛОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ - размножение, осуществляемое без участия половых клеток и характеризующееся наличием единственной родительской формы.
В основе бесполого размножения лежит деление клетки (см.). Таким образом, оно представляет собой одну из форм цитогонии, то есть размножения при помощи отдельных клеток. В эволюционном плане это - древнейшая форма размножения, на основе которой развился, вероятно, и половой процесс. Бесполое размножение в широком понимании включает также и вегетативное размножение, характеризующееся тем, что новому организму дают начало многоклеточные комплексы, нередко обладающие сложной тканевой дифференцировкой. Вегетативное размножение (см.) всегда вторичное явление, независимо возникающее в разных группах растений и животных.
Бесполое размножение: 1 - последовательные стадии (а - д) деления надвое (монотомия) амебы; 2 - последовательные стадии (о - в) деления надвое (монотомия) жгутиконосца Menoidium incurvum; 3 - размножение инфузории Ichthyophthirius multifiliis путем палинтомии: а - выросший трофонт в момент его выхода из кожи рыбы, б - палинтомические деления в цисте, в - отдельный томит (при большем увеличении), образовавшийся в результате палинтомии; 4 - размножение дрожжевых клеток: а - неразмножающаяся клетка, бив - почкование; 5 - размножение почкованием у сосущих инфузорий Suctoria: а - наружное почкование Ephelota gemmipara, б - внутреннее почкование Trichophrya salparum; 6 - последовательные стадии множественного деления (шизогонии) кокцидии Karyolysus lacertae: а - начало первого деления ядра, б - шизонт с несколькими ядрами, в - шизонт, распавшийся на одноядерные мерозои-ты; 7 - образование зооспор у нитчатой водоросли Ulothrix zonata: а - вегетативные клетки, б - образующиеся зооспоры, в - выходящая из нити свободноподвижная зооспора; 8- спорообразование у папоротника Dryopteris filix mas: а - группа спорангиев, прикрытых общей крышечкой (сорус), б - отдельный раскрытый спорангий с высыпающимися спорами; 9 - вегетативное размножение пресноводной гидры Hydra oligactis путем почкования; 10 - вегетативное размножение ресничного червя Microstomum lineare путем поперечного деления.
У простейших наблюдаются разные формы бесполого размножения. Широко распространено деление надвое (рис., 1 и 2), или монотомия. При этом процесс клеточного деления и процесс размножения организма совпадают. Такая форма бесполого размножения наблюдается у амеб, жгутиконосцев, инфузорий. Сначала делится ядро, затем цитоплазма. Дочерние клетки восстанавливают недостающие органеллы (жгутики, околоротовые ресницы и т. п.). У сложноорганизованных простейших, таких как инфузории, процесс деления часто сопровождается частичной дедифференцировкой (утеря ротового аппарата, специализированных частей ресничного аппарата и т. п.) и последующим их развитием в процессе онтогенеза у дочерней особи. В противоположность монотомии при палинтомии происходит несколько быстро следующих друг за другом делений надвое без промежуточных стадий питания и роста. В результате получаются мелкие, часто дедифференцированные клетки (томиты), которые лишь в результате длительного роста и дифференцировки достигают размеров и строения материнской особи.
Незавершенное монотомическое или палинтомическое деление приводит к образованию колоний, что особенно часто наблюдается у жгутиконосцев (Synura, Eudorina, Volvox и др.).
Другой формой бесполого размножения является почкование, например, у дрожжевых клеток и сосущих инфузорий - Suctoria (рис., 4 и 5). Оно отличается от деления тем, что продукты его неравновелики. Почкование может быть наружным и внутренним. В последнем случае почки образуются внутри тела инфузории в так называемой выводковой камере. Особая форма внутреннего почкования, названная эндодиогенией, обнаружена у токсоплазм.
Широко распространено среди простейших (у корненожек - фораминифер и у большинства споровиков - кокцидий, кровяных споровиков, в том числе у возбудителя малярии) множественное деление, или шизогония. При шизогонии происходит несколько последовательных делений ядра; после этого цитоплазма распадается на одноклеточные образования - мерозоиты. Число их соответствует числу ядер (рис., в).
У многих простейших устанавливается закономерная связь (чередование) между бесполой шизогонией и половым процессом. Особенно отчетливо она выражена у споровиков, в том числе у кокцидий и малярийного плазмодия.
Разнообразны формы бесполого размножения у споровых растений. Разные группы водорослей образуют подвижные, снабженные жгутиками зооспоры. Они обычно возникают в результате палинтомических последовательных делений вегетативных клеток (рис., 7). У некоторых водорослей, а также у большинства грибов споры неподвижны. У печеночников, мхов, папоротников, плаунов, хвощей формирование спор происходит в специальных органах - спорангиях (рис., 8). Последние расположены либо на верхушке стебля (у мхов, хвощей), либо на нижней поверхности листьев. У печеночников, мхов, папоротникообразных при развитии спор происходит мейоз (см.) и редукция числа хромосом. Бесполое размножение большинства споровых растений характеризуется чередованием поколений. Споры обладают гаплоидным набором хромосом (см. Хромосомный набор), и развивающееся из них поколение (гаметофит) также гаплоидно. На гаметофите в особых органах формируются гаплоидные половые клетки (при этом мейоза не происходит). Из образующейся в результате оплодотворения диплоидной зиготы развивается диплоидное поколение - спорофит, на к-ром в дальнейшем произойдет развитие спор.
У цветковых растений образованиями, гомологичными спорам, являются пыльца, развивающаяся в пыльниках тычинок (микроспоры), и материнские клетки зародышевого мешка в завязи (макроспоры). Эволюция наземных растений шла в направлении постепенного преобладания спорофита над гаметофитом.
У многоклеточных животных бесполой цитогонии не существует. Вегетативное размножение многоклеточных животных наблюдается преимущественно у низших типов - губок, кишечнополостных, плоских червей, немногих кольчатых червей, мшанок. У кишечнополостных, напр., вегетативное размножение осуществляется путем почкования (рис., 9). В образовании почки участвуют оба клеточных слоя - эктодерма и энтодерма. У некоторых видов, напр, у пресноводной гидры, почки, отделяясь от материнского организма, дают начало новой особи. У большинства же морских гидроидных и коралловых полипов почки не отделяются от материнской особи и таким образом возникают колонии. На колонии возникают особые почки, из которых развиваются не полипы, а свободно плавающее поколение - гидроидные медузы. У последних образуются половые продукты, и в морской воде происходит оплодотворение; из оплодотворенного яйца развивается полип, размножающийся вегетативным путем. Таким образом происходит чередование вегетативно размножающегося и полового поколений, называемое метагенезом (см.). В отличие от чередования поколений и форм размножения, у растений при метагенезе весь цикл осуществляется в диплоидной фазе и редукция происходит лишь при образовании половых клеток у медуз; гаплоидными здесь являются лишь гаметы, а диплоидная фаза восстанавливается при оплодотворении. У губок и мшанок наблюдается особая форма внутреннего почкования, приводящая к образованию ночек (у губок - геммул, у мшанок - статобластов) со сложной системой оболочек, защищающих их от неблагоприятных условий.
У некоторых ресничных и кольчатых червей вегетативное размножение осуществляется путем поперечного деления целых организмов (рис., 10).
Среди хордовых вегетативное размножение наблюдается лишь у некоторых вторично упрощенных форм подтипа оболочников (у асцидий и сальп), у которых оно может принимать сложные формы. Например, у бочоночников (Cyclomyaria), относящихся к классу сальп, на брюшном столоне бесполых особей происходит формирование почек. Затем эти почки захватываются особыми амебоидными клетками (фороцитами) и переносятся на спинной столон, где происходит их развитие. Часть их в дальнейшем превращается в половозрелых особей.
Широко распространено вегетативное бесполое размножение у растений, особенно у цветковых. Образование дочерних особей может происходить у них из разных органов - корней, стеблей, листьев. Многие растения образуют побеги от корней (малина, акация и др.). У лилейных размножение осуществляется при помощи луковиц. Некоторые растения размножаются листьями, на которых образуются почки (папоротник Asplenium, бегония).
Библиография: Бесполое размножение, соматический эмбриогенез и регенерация, под ред. Б. П. Токина, Л., 1972; Гартман М. Общая биология, пер. с нем., М.- Л., 1936; Догель В. А., Полянский Ю. И. и X e й с и н E. М. Общая протозоология, М.- Л., 1962, библиогр.; За-хваткин А. А. Сравнительная эмбриология низших беспозвоночных, М., 1949; T о к и н Б. И. Общая эмбриология, М., 1970, библиогр.
Ю. И. Полянский.
Размножение бесполое? В размножении принимает участие только одна особь Размножение половое? В размножении участвуют две особи Чаще осуществляется с помощью специальных клеток – гамет.
Формы бесполого размножения
Благоприятные условия – гаметы не образуются и не сливаются.
Новый организм наследует признаки только от материнского организма.
Спорообразование
Спорообразование
Бинарное деление
Бинарное деление – деление, при котором образуются две равноценные дочерние клетки
Полиэмбриония -
Полиэмбриония - размножение во время эмбрионального развития, при котором из одной зиготы развивается несколько зародышей – близнецов (однояйцевые близнецы у человека). Потомство всегда одного пола.
Клонирование -
Клонирование - искусственный способ бесполого размножения. В естественных условиях не встречается.
Клон – генетически идентичное потомство, полученное от одной особи в результате того или иного способа бесполого размножения
Формы полового размножения
Оогамия – слияние яйцеклетки и сперматозоида (многоклеточные животные, некоторые грибы, водоросли, высшие растения)
Партеногенез
Партеногенез – развитие из неоплодотворенной яйцеклетки (тли, осы, пчелы, муравьи; пресмыкающиеся, птиц)
Подумай!
В чём преимущество полового размножения над бесполым?
Потомки (кроме однояйцовых близнецов) генетически отличаются друг от друга и от родительских особей
Преимущество
Каждая особь обладает уникальным генотипом, что позволяет в результате естественного отбора приспособиться к различным условиям среды .
Потомки идентичны и являются точными генетическими копиями материнской особи
Преимущество
быстрое увеличение численности
Выводы:
Размножение необходимо для поддержания видового постоянства организмов в природе
Существует два типа размножения: бесполое и половое
Основой всех видов бесполого размножения является митоз.
Исходным моментом полового размножения является формирование гамет (половых клеток) в процессе мейоза.
Биологическое значение полового размножения: эволюционно более перспективно половое размножение по сравнению с бесполым
Лабораторная работа
«Мейоз»- время на выполнение 7 мин
Выводы :
Все новые клетки образуются путем деления уже существующих
В основе всех форм бесполого размножения лежит митотическое деление клетки.
Гаметогенез
Выводы:
Гаметы – это высокоспециализированные клетки с гаплоидным набором хромосом.
Главным событием гаметогенеза является период созревания – мейоз, в результате которого образуются гаплоидные клетки.
Гаметы имеют строение, соответствующее выполняемым им функциям.
Работа в группах
Обсудить вопрос: Что такое оплодотворение?
Задание: закончить предложение
При половом размножении потомство получается в результате -……..
При оплодотворении образуется -……
Оплодотворение – это процесс
Биологическое значение мейоза состоит в том, что
Гаметы имеют половинный набор хромосом, они - ……
Партеногенез – это процесс, при котором …………….
Почкование – это форма бесполого размножения, при которой…
Фрагментация – это……………………
Из споры образуется новая особь (низшие растения). Спора – это………………..
Бинарное деление клетки - это………..
Шизогония – это ………
Вегетативное размножение-это
В результате бесполого размножения образуются генетически………….
Вспомните!
Какие два основных типа размножения существуют в природе?
Что такое вегетативное размножение?
Способ бесполого размножения, при котором дочерний организм развивается из группы родительских клеток, называют вегетативным размножением. Широко распространено такое размножение у растений. В естественных природных условиях оно, как правило, происходит с помощью специализированных частей тела растения. Луковица тюльпана, клубнелуковица гладиолуса, растущий горизонтально подземный стебель (корневище) ириса, ползучий, стелющийся по поверхности почвы стебель ежевики, усы земляники, клубни картофеля и корневые клубни георгина - всё это органы вегетативного размножения растений. Вегетативное размножение у животных осуществляется двумя основными способами: фрагментацией и почкованием. Фрагментация - это разделение тела на две и более частей, каждая из которых даёт начало новой полноценной особи. Этот процесс основан на способности к регенерации. Таким способом могут размножаться кольчатые и плоские черви, иглокожие и кишечнополостные. Почкование - это образование на теле материнской особи группы клеток - почки, из которой развивается новая особь. В течение некоторого времени дочерняя особь развивается как часть материнского организма, а затем или отделяется от него и переходит к самостоятельному существованию (пресноводный полип гидра), или, продолжая расти, образует собственные почки, формируя колонию (коралловые полипы). Встречается почкование и у одноклеточных организмов - дрожжевых грибов (рис. 61) и некоторых инфузорий.
Какой набор хромосом называют гаплоидным; диплоидным?
Диплоидный набор – это полный хромосомный набор соматической клетки, называется еще двойным, обозначается 2n. Например, диплоидный набор человека 46 хромосом (это всегда четное число). Гаплоидный набор – это половинный набор хромосом, одинарный (нечетное число), такой набор содержится в половых клетках (гаметах) обозначается n. Например, гаплоидный набор хромосом человека n=23.
Вопросы для повторения и задания
1. Докажите, что размножение - одно из важнейших свойств живой природы.
Способность к размножению является одним из основных свойств живой материи. Размножение, т. е. воспроизведение себе подобных, обеспечивает непрерывность и преемственность жизни. В процессе размножения происходит точное воспроизведение и передача генетической информации от родительского поколения следующему, дочернему, что обеспечивает существование вида на протяжении длительного времени, несмотря на гибель отдельных особей. В основе размножения лежит способность клетки к делению, а передача генетической информации обеспечивает материальную преемственность поколений любого вида. Для того чтобы особь смогла воспроизводить себе подобных, т. е. стать способной к размножению, она должна вырасти и достичь определённой стадии развития. Не все организмы доживают до репродуктивного периода и не все оставляют потомство, поэтому, чтобы поддержать существование вида, каждое поколение должно производить потомков больше, чем было родителей. Свойства живых организмов - рост, развитие и размножение - неразрывно связаны друг с другом.
2. Какие основные типы размножения вам известны?
Все разнообразные формы размножения можно объединить в два основных типа - бесполое и половое.
3. Что такое бесполое размножение? Какой процесс лежит в его основе?
Этот тип размножения происходит без образования специализированных половых клеток (гамет), и для его осуществления необходим только один организм. Новая особь развивается из одной или нескольких соматических (неполовых) клеток материнского организма и является его абсолютной копией. Генетически однородное потомство, происходящее от одной родительской особи, называют клоном. Бесполое размножение является наиболее древней формой размножения, поэтому особенно широко оно распространено у одноклеточных организмов, но встречается и среди многоклеточных. Существует несколько способов бесполого размножения.
4. Перечислите способы бесполого размножения; приведите примеры.
Деление – прокариотические организмы (бактерии и синезелёные водоросли) размножаются путём простого деления, которому предшествует удвоение единственной кольцевой молекулы ДНК.
Спорообразование. Этот способ размножения характерен в основном для грибов и растений. Специализированные клетки - споры - могут образовываться в специальных органах - спорангиях.
Вегетативное размножение – в естественных природных условиях оно, как правило, происходит с помощью специализированных частей тела растения. Луковица тюльпана, клубнелуковица гладиолуса, растущий горизонтально подземный стебель (корневище) ириса, ползучий, стелющийся по поверхности почвы стебель ежевики, усы земляники, клубни картофеля и корневые клубни георгина - всё это органы вегетативного размножения растений. Вегетативное размножение у животных осуществляется двумя основными способами: фрагментацией и почкованием.
Фрагментация - это разделение тела на две и более частей, каждая из которых даёт начало новой полноценной особи. Этот процесс основан на способности к регенерации. Таким способом могут размножаться кольчатые и плоские черви, иглокожие и кишечнополостные.
Почкование - это образование на теле материнской особи группы клеток - почки, из которой развивается новая особь. В течение некоторого времени дочерняя особь развивается как часть материнского организма, а затем или отделяется от него и переходит к самостоятельному существованию (пресноводный полип гидра), или, продолжая расти, образует собственные почки, формируя колонию (коралловые полипы).
5. Возможно ли появление генетически разнородного потомства при бесполом размножении? Аргументируйте свой ответ.
Да. Искусственное вегетативное размножение растений. При искусственном вегетативном размножении растений человек использует все виды вегетативного размножения, встречающиеся в природе. Однако существуют и дополнительные специальные методы. Листовые черенки. Сравнительно немногие растения (узамбарская фиалка, бегония, глоксиния) могут восстанавливаться из отрезанных листьев. Деление куста. Разделение растения с побегами и корнями в продольном направлении на несколько частей, которые затем рассаживают (пионы, флоксы). Отводки. Нижние ветки растения (смородины, крыжовника) пригибают к земле, фиксируют и присыпают землёй. Когда на ветке образуются придаточные корни, её отрезают от материнского куста и пересаживают. Прививка. Метод основан на пересадке частей одного или нескольких растений на другое растение, имеющее корневую систему. Растение, имеющее корневую систему, называют подвоем, второе, которое сращивают с подвоем, - привоем. Существуют разные способы прививки. Окулировка - это прививка почкой, или глазком. На небольшом расстоянии от почвы на стволе подвоя делают T-образный разрез, отодвигают кору и под неё вставляют привой - срезанный глазок вместе с плоским кусочком древесины. Затем на место операции накладывают плотную повязку. Через 10-15 дней фрагменты срастаются. Копулировка - это прививка черенками. При одинаковой толщине подвоя и привоя на них делают косые срезы, прикладывают друг к другу поверхностями срезов и накладывают повязку. Если подвой большего диаметра, черенок прививают в расщеп или под кору. Аблактировку, или метод сближения, можно использовать, если соединяемые растения растут рядом. На обоих растениях делают одинаковые по длине срезы коры, срезанные поверхности сближают, прикладывают друг к другу и туго забинтовывают вместе. В таком состоянии растения находятся всё лето и зиму.
6. Чем половое размножение отличается от бесполого? Сформулируйте определение полового размножения.
Бесполое размножение происходит без образования специализированных половых клеток (гамет), и для его осуществления необходим только один организм. Новая особь развивается из одной или нескольких соматических (неполовых) клеток материнского организма и является его абсолютной копией. Генетически однородное потомство, происходящее от одной родительской особи, называют клоном. Половое размножение - это процесс образования дочернего организма при участии половых клеток - гамет.
7. Подумайте, какое значение для эволюции жизни на Земле имело появление полового размножения.
Возникшая в процессе эволюции раздельнополость имела явные преимущества. Появилась возможность объединять генетическую информацию разных особей, формируя новые сочетания и увеличивая генетическое разнообразие вида, что способствовало его приспособлению в изменяющихся условиях обитания.
Подумайте! Вспомните!
1. Почему при вегетативном размножении не наблюдается расщепление признаков в потомстве?
Простая наследственность наблюдается при вегетативном размножении, т. е. когда новая особь формируется из вегетативной части уже существующего индивидуум, споры. Она широко распространена у растений, бактерий, простейших, губок, кишечнополостных и некоторых других животных, склонных к бесполому размножению. Простая наследственность проявляется при размножении, как специализированными клетками (споры), так и своеобразными органами вегетативного размножения (клубни, луковицы, выводковые почки и т. д.). Категория сложной наследственности распространяется на все случаи, когда развитие начинается от яйцеклетки, включая сюда и партеногенез. При вегетативном размножении потомству передаются свойства одной особи, в то время как при половом процессе зигота, из которой разовьется новый индивидуум, несет в себе наследственную информацию от двух организмов. Совершенно очевидно, что в последнем случае закономерности наследования родительских свойств оказываются более сложными и более разнообразными.
2. Объясните, в чём отличие естественного вегетативного размножения от искусственного.
Особенно часто встречаются различные формы вегетативного размножения среди растений, обитающих в суровых климатических условиях - в полярных, высокогорных и степных районах. Неожиданные заморозки в летний день способны погубить цветки или незрелые плоды тундровых растений. Вегетативное размножение позволяет им не зависеть от подобных неожиданностей. Некоторые камнеломки и горец живородящий способны образовывать выводковые почки, которые распространяются подобно семенам, мятлики образуют в соцветиях на месте цветков маленькие дочерние растеньица, способные опадать и укореняться, а сердечник луговой размножается исключительно видоизменёнными дольками перисторассечённых листьев. При искусственном вегетативном размножении растений человек использует все виды вегетативного размножения, встречающиеся в природе. Однако существуют и дополнительные специальные методы: листовые черенки, деление куста, отводки, прививка.
3. Какой тип размножения обеспечивает лучшую приспособляемость к изменениям окружающей среды? Докажите свою точку зрения.
Половое размножение. Возникшая в процессе эволюции раздельнополость имела явные преимущества. Появилась возможность объединять генетическую информацию разных особей, формируя новые сочетания и увеличивая генетическое разнообразие вида, что способствовало его приспособлению в изменяющихся условиях обитания.
4. Согласны ли вы с утверждением, что перекрёстное оплодотворение при гермафродитизме биологически более выгодно? Докажите свою точку зрения.
У разных особей разная генетическая информация, чем у одной особи, хоть и с разными половыми гаметами.
5. Может ли вегетативное размножение у растений осуществляться при помощи неспециализированных частей тела? Если да, то приведите примеры.
Вегетативные органы растений участвуют в бесполом размножении, которое заключается в образовании молодого организма из какой-либо части родительского. Этот способ размножения повсеместно распространен в дикой природе и активно применяется в растениеводстве. При этом используются как специализированные органы (корневища, луковицы, клубни, столоны), так и неспециализированные (стебли, листья).
Например. Листовые черенки. Сравнительно немногие растения (узамбарская фиалка, бегония, глоксиния) могут восстанавливаться из отрезанных листьев.
6. Докажите, что деление бактерий не является митозом.
Деление бактерий – это способ деления клетки пополам, а митоз – это тип непрямого деления ядра, а затем и цитоплазмы. Митоз – это деление ядра, которое приводит к образованию двух дочерних ядер, в каждом из которых имеется точно такой же набор хромосом, что и в родительском ядре. Деление бактерий – это бинарное деление, непосредственно самому процессу разделения клетки пополам предшествует период роста цитоплазмы и репликации (удвоения) кольцевой хромосомы бактерии.
При удвоении ДНК нуклеоида (аналог ядра в бактериальной клетке) реализуется следующая схема:
– инициация – начало деления ДНК под действием репликона (ферментативного аппарата, участка ДНК, содержащего информацию о дублировании);
– элонгация – удлинение, рост хромосомной цепи;
– терминация – завершение роста цепи и спирализация ДНК при репликации.
Параллельно с репликацией ДНК происходит рост самой клетки, и расстояние между прикрепленными посредством мезосом к цитоплазматической мембране двумя новыми хромосомами постепенно увеличивается. Прокариотическая клетка начинает делиться спустя некоторое время после репликации. Очевидно, именно дублирование ДНК запускает процесс разделения.
Авторы статьи
Группа "Теоретики"
Цель исследования
Выяснить, какие типы размножения появились в процессе эволюции
Гипотеза исследования
Будет ли существовать жизнь на Земле без размножения?
Вопросы исследования:
1. Что такое размножение?
2. Какие типы размножения существуют на Земле?
3. Что такое половое размножение? Бесполое размножение?
4. В чем причина появления такого разнообразия форм бесполого размножения?
5. Какое значение имеет размножение для жизни на Земле?
Актуальность темы
Размножение - это свойство, присущее всем живым организмам. В последнее время появилось мнения ученых (и не только)по этому вопросу разделились: одни говорят, что жизнь как свойство живых организмов, зародилась на Земле, другие спорят о том, что жизнь была занесена на нашу планету извне, и потому так мало существует типов размножения. Есть мнение, что в будущем исчезнет половое размножение и все живые организмы будут размножаться только бесполым путем. Так что будет с нами дальше? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать что представляет собой размножение в настоящем.
Методы исследования
2) Эмпирические: поиск информации в интернете, общение.
3) Чтение дополнительной литературы.
4) Теоретические: сравнение.
Ход исследования
1. Создание группы.
2. Используя интернет-ресурсы, дополнительную литературу, выяснить, что такое размножение и какие существуют виды и формы размножения.
3. Поиск информации о разнообразии форм бесполого размножения.
4. Подбор примеров бесполого размножения одноклеточных и многоклеточных организмов.
5. Выяснение значения размножения для жизни на Земле.
Результаты исследования
Способы размножения организмов Все известные способы размножения организмов в природе сводятся к двум основным формам: бесполой и половой.
Бесполое размножение . В бесполой форме размножение осуществляется родительской особью самостоятельно, без обмена наследственной информацией с другими особями. Дочерний организм образуется путем отделения от родительской особи одной или нескольких соматических клеток и дальнейшего их размножения посредством митоза. Потомство наследует признаки родителя, являясь в генетическом отношении его точной копией. Различают несколько типов бесполого размножения.
Простое деление . Особенно распространено бесполое размножение у бактерий и синезеленых водорослей. Единственная клетка этих безъядерных организмов разделяется пополам или сразу на несколько частей. Каждая часть является целостным функциональным организмом.
Простым делением размножаются амебы, инфузории, эвглены и другие простейшие. Разделение происходит посредством митоза, поэтому дочерние организмы получают от родительских тот же набор хромосом.
Почкование . Этот тип размножения используют как одноклеточные, так и некоторые многоклеточные организмы: дрожжи (низшие грибы), инфузории, коралловые полипы.
Почкование у пресноводных гидр происходит следующим образом. Сначала на стенке гидры образуется вырост, который постепенно удлиняется. На его конце появляются щупальца и ротовое отверстие. Из почки вырастает маленькая гидра, которая отделяется и становится самостоятельным организмом. У других существ почки могут оставаться на теле родителя.
Фрагментация . Ряд плоских и кольчатых червей, иглокожие (морские звезды) могут размножаться посредством расчленения тела на несколько фрагментов, которые затем достраиваются до целостного организма. В основе фрагментации лежит способность многих простых существ к регенерации утраченных органов. Так, если от морской звезды отделить луч, то из него вновь разовьется морская звезда. Гидра способна восстановиться из 1/200 части своего организма. Обычно размножение фрагментацией происходит при повреждениях. Самопроизвольную фрагментацию осуществляют только плесневые грибы и некоторые морские кольчатые черви.
Спорообразование . Родоначальницей нового организма может стать специализированная клетка родительского существа - спора. Такой способ размножения характерен для растений и грибов. Размножаются спорами многоклеточные водоросли, мхи, папоротники, хвощи и плауны.
Споры представляют собой клетки, покрытые прочной оболочкой, защищающей их от чрезмерной потери влаги и устойчивой к температурным и химическим воздействиям. Споры наземных растений пассивно переносятся ветром, водой, живыми существами. Попадая в благоприятные условия, спора раскрывает оболочку и приступает к митозу, образуя новый организм. Водоросли и некоторые грибы, обитающие в воде, размножаются зооспорами, снабженными жгутиками для активного передвижения.
Одноклеточное животное малярийный плазмодий (возбудитель малярии) размножается посредством шизогонии - множественного деления. Сначала в его клетке путем делений формируется большое количество ядер, затем клетка распадается на множество дочерних.
Вегетативное размножение . Этот вид бесполого размножения широко распространен у растений. В отличие от спорообразования, вегетативное размножение осуществляется не особыми специализированными клетками, а практически любыми частями вегетативных органов.
Многолетние дикорастущие травы размножаются корневищами (осот дает до 1800 особей/м2 почвы), земляника - усами, а виноград, смородина и слива - отводками. Картофель и георгины используют для размножения клубни - видоизмененные подземные участки корня. Тюльпаны и лук размножаются луковицами. У деревьев и кустарников укореняются с образованием нового растения побеги - черенки, а у бегонии роль черенков способны выполнять листья. Черенками размножают малину, сливу, вишню и розы. На корнях и пнях деревьев образуется поросль, которая затем превращается в самостоятельные растения.
Половое размножение . В половом размножении, в отличие от бесполого, участвует пара особей. Их половые клетки (гаметы) несут гаплоидные наборы хромосом. В процессе оплодотворения гаметы сливаются и образуют диплоидную оплодотворенную яйцеклетку (зиготу), которая дает начало новому организму.
Одна из гомологичных хромосом соматической клетки достается от "мамы", а другая - от "папы". В результате части генетического материала родительских особей объединяются, и в потомстве появляются новые комбинации генов. Разнообразие генетического материала позволяет потомству успешнее приспосабливаться к изменяющимся внешним условиям. В обогащении наследственной информации состоит главное преимущество полового размножения, его основное биологическое значение.
У обоеполых растений имеется ряд особенностей, исключающих самооплодотворение. Тычинки и пестики обоеполых цветков созревают не одновременно, поэтому происходит именно перекрестное опыление разных особей. Конопля имеет раздельно мужские пестичные и женские тычиночные цветки на разных особях.
Размножение - это увеличение численности особей, подобных материнским. Процесс размножения не поддерживает жизни самой размножающейся особи, а иногда приводит даже к ее отмиранию. В природе вообще нет бессмертных особей, поэтому всем организмам и свойственно размножение, без которого было бы невозможно существование видов. Размножение, таким образом, является функцией, поддерживающей жизнь не особи, а вида. Поскольку размножение приводит к возрастанию численности особей, его следствием является расселение, т. е. увеличение площади обитания вида. Размножение - одно из основных свойств живого. Размножением называются все те процессы, которые приводят к увеличению числа биологических единиц. При этом предполагается, что между старыми и новыми биологическими единицами существует прямая преемственность. В основе размножения всегда лежит рост биологической системы. K. Бэр по этому поводу писал: «Размножение есть рост за пределы собственной индивидуальности». Действительно, рост живого тела не может продолжаться безгранично; по достижении определенных размеров создается такое физиологическое состояние, при котором данная биологическая единица уже не может существовать как таковая и продолжать расти. Выход из этого кризиса состоит в отделении части, живой массы.
