Почкование как способ бесполого размножения характерно для круглых червей
В природе существует несколько способов размножения организмов, которое обеспечивает преемственность поколений и существование жизни на планете. Каждый из них обусловлен особенностями строения, обитания и классификации. В нашей статье мы более подробно рассмотрим, что такое почкование и для каких организмов этот способ размножения характерен.
Способы размножения организмов
Существует два основных способа размножения. Половое происходит с помощью специализированных клеток - гамет. При этом соединяется хромосомный материал двух организмов или возникает перекомбинация генов. В результате новый организм приобретает новые признаки. В бесполом размножении гаметы не участвуют. Оно характерно для представителей всех царств живой природы, кроме вирусов, которые размножаются особым способом - самосборкой.
Бесполое размножение: почкование и не только
Этот вид воспроизведения себе подобных также может происходить несколькими способами. Например, некоторые растения и грибы образуют клетки бесполого размножения, которые называются спорами. У водорослей такие образования подвижны, поскольку имеют жгутики. Они называются зооспоры. У высших растений бесполое размножение происходит при помощи отделения многоклеточных частей - вегетативно. А вот что такое почкование и как оно осуществляется, необходимо рассмотреть для каждого царства живой природы отдельно.
Почкование у растений
Почкование у растительных организмов встречается не так часто. Чаще всего новые особи возникают вегетативно или половым путем - в шишках или цветках. Что такое почкование у растений, можно рассмотреть на примере комнатного лекарственного растения каланхоэ. По краю его листовой пластинки образуются небольшие бугорки, которые со временем приобретают все черты взрослого растения. Несмотря на миниатюрный размер, они вполне жизнеспособны, поскольку уже состоят из корня и побега. Это значит, что молодые растения способны самостоятельно и фотосинтезировать, и всасывать воду из субстрата. Достигнув определенных размеров, такие почки попадают в почву, где прорастают и превращаются во взрослые растения.
Почкование у животных
Размножение почкованием встречается у животных. А именно - у кишечнополостных, представителем которых является пресноводная гидра. Она ведет прикрепленный образ жизни. Периодически на ее теле образуется выпячивание - небольшой бугорок. Он растет, приобретая все черты взрослого организма. После этого происходит отщепление почки, и она переходит к самостоятельному существованию. Несколько иначе этот процесс происходит у других представителей кишечнополостных - коралловых полипов. Их почки также растут, становятся похожими на взрослые особи, но вот процесса отщепления не происходит. В результате образуется организм причудливой формы. Их скопления в океанах образуют целые коралловые рифы.
Кишечнополостные - это не единственные животные, способные размножаться путем почкования. Например, личинки ленточных червей, которые называются финны, сначала образуют выпячивание, которое превращается в головку паразита. С ее помощью червь крепится к протоку кишечника хозяина. Следующим этапом почкования является формирование шейки и многочисленных члеников гельминта.
Почкование грибов
Что такое почкование, можно также рассмотреть и на примере грибов. Каждый из нас наблюдал, что если дрожжи посыпать сахаром и оставить в теплом месте, то их количество через некоторое время существенно увеличивается. Это и есть пример размножения грибов, почкование которых используется в кулинарии и хлебопечении. В ходе этого процесса на клетке дрожжей образуется небольшое выпячивание, которое постепенно увеличивается в размерах. Потом между материнской и дочерней клеткой возникает перегородка, которая способствует сужению канала между ними. После этого молодая клетка способна жить самостоятельно. Процесс почкования у дрожжевых грибов составляет около двух часов.
Почкование у бактерий
Традиционно принято считать, что для бактерий характерен только один примитивный способ размножения - деление надвое. Однако существуют отдельные виды этих организмов, которые способны к почкованию. Это пурпурные бактерии, передвигающиеся при помощи нескольких жгутиков. Но это исключение из общего правила. Почкуются также и стебельковые бактерии, которые, таким образом, дихотомически ветвятся, образуя новых особей.
Значение этого способа бесполого размножения в природе достаточно велико. В ходе почкования клетки делятся путем митоза. Это значит, что в результате образуются генетически идентичные особи, а наследственная информация передается из поколения в поколение в неизменном виде, обеспечивая преемственность поколений представителей практически всех групп живых организмов.
Как организовать дистанционное обучение во время карантина?
Почкование — тип бесполого или вегетативного размножения животных и растений.
Некоторые виды одноклеточных свойственна такая форма бесполого размножения, как почкование.
Почкование — тип бесполого или вегетативного размножения животных и растений, при котором дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма, то есть почек.
Дочерняя клетка - почка обычно меньше материнской, ей требуется некоторое время для роста и достраивания недостающих структур, после чего она приобретает вид, свойственный зрелому организму.
Почкование характерно для многих грибов, печеночных мхов, и простейших животных - инфузории, оболочники, споровики и некоторые виды червей .
У ряда животных — почкование не доходит до конца, и молодые особи остаются соединёнными с материнским организмом. В таких случаях это приводит к образованию колоний.
Внешне это напоминает развитие побега растения из почки - отсюда и название этого способа – почкование.
Почкованием через финны - личиночную форму червей размножаются ленточные черви. Финны ленточных червей размножаются за счет внутреннего или наружного почкования, так как обычно они бывают с полостью внутри и со сформировавшейся головкой. Головка паразита прикрепляется к стенке кишки хозяина и начинается рост шейки, образование члеников и развитие гельминта, то есть нового ленточного червя.
Дрожжи также размножаются почкованием. Процесс почкования дрожжей состоит в том, что на клетке появляется бугорок - утолщение, который постепенно увеличивается в размерах и превращается в полноценную дочернюю клетку дрожжей (иногда их несколько). Этот бугорок называют почкой. По мере роста почки между ней и производящей клеткой образуется перетяжка. Канал, соединяющий вновь формирующуюся дочернюю клетку со старой, материнской, клеткой, постепенно сужается и, наконец, молодая клетка отделяется и начинает жить самостоятельной жизнью. При благоприятных условиях этот процесс длится около двух часов.
В некоторых случаях, особенно на поверхности жидких сред, где клетки дрожжей всегда бывают более вытянутыми, сростки почкования напоминают мицелий плесневых грибов. Однако это ложный мицелий, представляющий собой тонкую пленку, которая легко разрушается при взбалтывании жидкости. Только отдельные дикие (обитающие в природных условиях) так называемые пленчатые дрожжи образуют на поверхности жидкостей более или менее толстые морщинистые пленки, прочно удерживающиеся при взбалтывании. Такие дрожжи вызывают порчу вина, пива и квашеных овощей.
Необычная форма почкования встречается у комнатного растения - каланхоэ. По краям его листьев из почек образуются миниатюрные растения с корешками, которые затем отпадают и превращаются в маленькие самостоятельные растения.
К почкующимся бактериям относится ряд водных и почвенных бактерий. Этот вид встречается в стоячих водах, в водяных
банях в лаборатории. Сходна с ними по внешнему виду пурпурная бактерия, которая имеет характерную форму и проходит сложный цикл развития.
Палочки с двумя полярными жгутиками прикрепляются полюсом, на котором находится жгутик, к твердым поверхностям, в том числе и к другим бактериям. Затем от этого полюса отрастает стебелек. Клетка претерпевает обычное деление, после чего дочерняя клетка на свободном полюсе снова образует жгутик.
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Бесполое размножение - э то древний способ воспроизведения себе подобных, свойственный организмам всех царств живой природы, особенно прокариотам. Такой способ размножения, осуществляющийся без участия половых клеток, широко распространен у одноклеточных организмов, у грибов и бактерий.
У одноклеточных и многоклеточных организмов бесполое размножение осуществляется делением и почкованием. Деление у прокариот идет путем перетяжки клетки на две части. У эукариот деление происходит сложнее и обеспечивается процессами, протекающими в ядре.
Примером бесполого размножения служит вегетативное размножение у растений. У некоторых животных также встречается вегетативное размножение. Его называют размножением путем фрагментации, т. е. частями (фрагментами) тела, из которых развивается новая особь. Размножение фрагментами характерно для губок, кишечнополостных (гидра), плоских червей (планария), иглокожих (морские звезды) и некоторых других видов.
Примечательно, что при бесполом размножении отделившиеся дочерние особи полностью воспроизводят свойства материнского организма. Попав в другие условия среды, они могут проявить свои свойства иначе главным образом лишь в размерах (величине) новых организмов. Наследственные свойства остаются неизменными.
Способность повторять в дочерних организмах неизменные наследственные качества родителя, т. е. воспроизводить однородное потомство, – уникальное свойство бесполого размножения.
Бесполое размножение позволяет сохранить неизменными свойства вида. В этом заключается важное биологическое значение этого типа размножения. Организмы, появившиеся бесполым путем, обычно развиваются значительно быстрее, чем появившиеся путем полового размножения. Они быстрее увеличивают свою численность и значительно быстрее осуществляют расселение на большие территории.
У большинства одноклеточных и многоклеточных организмов бесполое размножение может чередоваться с половым.
Бесполое размножение является древнейшим способом размножения и широко распространено у низкоорганизованных организмов. Отсутствует у моллюсков, членистоногих, позвоночных. Бесполое размножение характерно для высших растений.
Cпорообразование — развитие специальных клеток — спор, с помощью которых происходит размножение организмов.
Данная форма размножения встречается у водорослей, грибов, мхов и папоротникообразных (хвощевидных, плауновидных и папоротниковидных). У семенных растений формируются мегаспоры (макроспоры) и микроспоры, которые не покидают материнский организм, а прорастают в половое поколение (женские и мужские гаметофиты), которое обеспечивает половое размножение.
У водорослей из некоторых клеток формируются зооспоры , которые способны свободно передвигаться в воде.
У более высоко организованных растений споры образуются в специальных органах — спорангиях.
Споры наземных растений очень мелкие. Они содержат ядро, цитоплазму и покрыты плотной оболочкой, хорошо защищающей от неблагоприятных условий.
Каждая такая клетка даёт начало новому организму. Число образуемых растениями спор огромно. Споры очень маленькие и лёгкие, поэтому ветром и водой распространяются на большое расстояние от материнского организма.
У многих растений (мхов, папоротникообразных) размножение спорообразованием чередуется с половым размножением. Споры могут образовываться в результате митоза (водоросли, грибы) и в результате мейоза (грибы и все высшие растения).
Вегетативное размножение — один из способов бесполого размножения, свойственный растениям и грибам, который заключается в образовании новой особи из части родительского организма. Вегетативное размножение приводит к образованию генетически однородных особей и основано на способности организма к регенерации (восстановлению).
У растений и грибов вегетативное размножение происходит путём отделения участков тела (у водорослей — талломов и высших грибов — мицелия) или образования специализированных участков — выводковых почек или клубеньков у водорослей, соредий и изидий у лишайников и т. д.
Специализированное вегетативное размножение — это отделение от материнской особи развитых дочерних особей или их зачатков (опадающие пазушные почки, придаточные почки на листьях или корнях, выводковые корзиночки моховидных), возникающих из специализированных побегов размножения (клубни, луковицы, клубнелуковицы, столоны, корневища).
У некоторых видов цветковых растений вегетативное размножение приводит к разрастанию и освоению дочерними особями новых территорий.
Почкование — тип бесполого размножения, при котором дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек).
Почкование характерно для многих грибов, печёночных мхов и животных (простейшие, губки, кишечнополостные, некоторые черви, мшанки, крыложаберные, оболочники).
В ряде случаев почкование приводит к образованию колоний.
Почкование, при котором новый организм вырастает на теле родителя, характерно для кишечнополостных. Например, гидры (мелкие пресноводные полипы) часто размножаются почкованием в весенне-летний период. На родительской особи образуется небольшой вырост, который увеличивается до размеров взрослой особи и затем отделяется.
Многие одноклеточные, например клетки дрожжей, также размножаются почкованием.
Фрагментация — один из способов бесполого размножения, который происходит при делении материнской особи на две или несколько частей (фрагментов), каждая из которых растёт и развивается в новый организм.
Ряд плоских и кольчатых червей, иглокожие (морские звёзды) могут размножаться посредством расчленения тела на несколько фрагментов, которые затем достраиваются до целостного организма. В основе фрагментации лежит регенерация, способность некоторых организмов восстанавливать утраченные органы или даже части тела. К примеру, если от морской звезды отделить луч, то из него может вырасти новая 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 черви.
Размножение — свойство живых организмов воспроизводить себе подобных. Существуют два основных способа размножения — бесполое и половое.
Бесполое размножение
Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах. Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, спорообразование, вегетативное размножение.
Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток. Можно выделить: а) простое бинарное деление (прокариоты), б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли), в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы). Во время деления парамеции (1) микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом. Во время шизогонии (2) сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.
Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи (3). Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).
Фрагментация (4) — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.
Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).
Вегетативное размножение — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения. Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений (искусственное вегетативное размножение).
Вегетативный орган | Способ вегетативного размножения | Примеры |
---|---|---|
Корень | Корневые черенки | Шиповник, малина, осина, ива, одуванчик |
Корневые отпрыски | Вишня, слива, осот, бодяк, сирень | |
Надземные части побегов | Деление кустов | Флокс, маргаритка, примула, ревень |
Стеблевые черенки | Виноград, смородина, крыжовник | |
Отводки | Крыжовник, виноград, черемуха | |
Подземные части побегов | Корневище | Спаржа, бамбук, ирис, ландыш |
Клубень | Картофель, седмичник, топинамбур | |
Луковица | Лук, чеснок, тюльпан, гиацинт | |
Клубнелуковица | Гладиолус, крокус | |
Лист | Листовые черенки | Бегония, глоксиния, колеус |
Спорообразование (6) — размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.
Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей. Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).
Половое размножение
Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки — гаметы. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением. Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.
В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.
Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.
Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.
Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.
Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация. При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов. При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.
Смотреть оглавление (лекции №1-25)
Как организовать дистанционное обучение во время карантина?
Почкование — тип бесполого или вегетативного размножения животных и растений.
Некоторые виды одноклеточных свойственна такая форма бесполого размножения, как почкование.
Почкование — тип бесполого или вегетативного размножения животных и растений, при котором дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма, то есть почек.
Дочерняя клетка - почка обычно меньше материнской, ей требуется некоторое время для роста и достраивания недостающих структур, после чего она приобретает вид, свойственный зрелому организму.
Почкование характерно для многих грибов, печеночных мхов, и простейших животных - инфузории, оболочники, споровики и некоторые виды червей .
У ряда животных — почкование не доходит до конца, и молодые особи остаются соединёнными с материнским организмом. В таких случаях это приводит к образованию колоний.
Внешне это напоминает развитие побега растения из почки - отсюда и название этого способа – почкование.
Почкованием через финны - личиночную форму червей размножаются ленточные черви. Финны ленточных червей размножаются за счет внутреннего или наружного почкования, так как обычно они бывают с полостью внутри и со сформировавшейся головкой. Головка паразита прикрепляется к стенке кишки хозяина и начинается рост шейки, образование члеников и развитие гельминта, то есть нового ленточного червя.
Дрожжи также размножаются почкованием. Процесс почкования дрожжей состоит в том, что на клетке появляется бугорок - утолщение, который постепенно увеличивается в размерах и превращается в полноценную дочернюю клетку дрожжей (иногда их несколько). Этот бугорок называют почкой. По мере роста почки между ней и производящей клеткой образуется перетяжка. Канал, соединяющий вновь формирующуюся дочернюю клетку со старой, материнской, клеткой, постепенно сужается и, наконец, молодая клетка отделяется и начинает жить самостоятельной жизнью. При благоприятных условиях этот процесс длится около двух часов.
В некоторых случаях, особенно на поверхности жидких сред, где клетки дрожжей всегда бывают более вытянутыми, сростки почкования напоминают мицелий плесневых грибов. Однако это ложный мицелий, представляющий собой тонкую пленку, которая легко разрушается при взбалтывании жидкости. Только отдельные дикие (обитающие в природных условиях) так называемые пленчатые дрожжи образуют на поверхности жидкостей более или менее толстые морщинистые пленки, прочно удерживающиеся при взбалтывании. Такие дрожжи вызывают порчу вина, пива и квашеных овощей.
Необычная форма почкования встречается у комнатного растения - каланхоэ. По краям его листьев из почек образуются миниатюрные растения с корешками, которые затем отпадают и превращаются в маленькие самостоятельные растения.
К почкующимся бактериям относится ряд водных и почвенных бактерий. Этот вид встречается в стоячих водах, в водяных
банях в лаборатории. Сходна с ними по внешнему виду пурпурная бактерия, которая имеет характерную форму и проходит сложный цикл развития.
Палочки с двумя полярными жгутиками прикрепляются полюсом, на котором находится жгутик, к твердым поверхностям, в том числе и к другим бактериям. Затем от этого полюса отрастает стебелек. Клетка претерпевает обычное деление, после чего дочерняя клетка на свободном полюсе снова образует жгутик.
Процесс размножения
Способность к размножению является одним из свойств живых систем. Благодаря размножению происходит передача генетического материала родителей следующему поколению, что обеспечивает воспроизведение признаков не только данного вида, но и конкретных родительских особей.
Для популяции и биологического вида смысл размножения состоит в замещении особей, которые гибнут. Это обеспечивает непрерывное существование вида. При подходящих условиях размножение позволяет увеличить общую численность особей данного вида.
Достижения в области биотехнологии растений привели к возникновению нового метода вегетативного размножения, а именно клонального микроразмножения.
Клональное микроразмножение – получение неполовым путем (in vitro) растений, генетически идентичных материнскому экземпляру.
В основе этого метода лежит уникальная способность растительных клеток к тотипотентности. Тотипотентность – способность клетки путем деления дать начало любому клеточному типу организма.
Если вы возьмете любую часть растений, будь-то стебель или корень, и поместите эту часть в условия in vitro на определенную питательную среду, то из этого листочка может вырасти новое растение. Однако если вы возьмете кожу человека либо часть тела человека и поместите их в специальные условия, то не получите человечка. Клонирование животных и человека – процесс много более сложный.
Следовательно, у растений из дифференцируемых клеток можно получить маленькие растения, а из человеческих клеток нового человека получить невозможно. Исключением является рассмотренная выше полиэмбриония.
Основным преимуществом клонального микроразмножения является очень высокий коэффициент размножения. При вегетативном размножении от одного растения можно получить от 10 до 100 растений в год, а с помощью клонального микроразмножения от одного исходного растения можно получить от пяти тысяч до одного миллиона растений в год. При этом эти растения будут выращиваться на территории лаборатории (Рис. 13).
Рис. 1. Микроклональное размножение. Клетки растения помещают в пробирку, а затем выращивают в специальных условиях.
Клональное микроразмножение особенно выгодно при размножении элитных сортов, которые насчитывают всего несколько экземпляров в мире. Сегодня в таких странах, как Дания, Бельгия, Голландия, а также в Америке и Польше есть фирмы, специализирующиеся на микроклональном размножении.
Актиномицетами называют ветвящиеся бактерии, лучистые грибки, сочетающие признаки бактерий и грибов. Как бактерии они прокариоты, а как грибы имеют ветвящиеся нити, напоминающие мицелий (рис. 14).
Рис. 2. Нити актиномицетов
Эти нити могут достигать в длину несколько миллиметров, в диаметре они тоже довольно тонкие (0,5–1,5 мкм). Такое ветвление характерно для представителей царства грибов. Но актиномицеты размножаются спорами, которые характерны для грибов (рис. 15). Но клетку они имеют прокариотическую, поэтому к грибам их никак нельзя отнести.
Рис. 3. Споры актиномицетов
Актиномицеты широко распространены в почве, где они разлагают органические вещества, в том числе и трудноразлагаемые (хитин, лигнин, целлюлоза). Кроме этого, большинство из актиномицетов продуцируют антибиотики, которые широко используются в медицине.
Способы вегетативного размножения многочисленны и разнообразны. Некоторые растения размножаются с помощью усов или столонов (тонких стелящихся по земле побегов).
Ус несет пленчатые листья с пазушными почками, которые дают начало придаточным корням и новым растениям. После укоренения новых растений прежние усы разрушаются (рис 16).
Рис. 4. Земляника размножается при помощи видоизмененных стеблей – усов
В роли уса может выступать главный стебель, ус также может расти из нижних, пазушных почек на главном стебле. У земляники, например, пленчатые листья и пазушные почки есть у каждого узла.
Бесполое размножение
Существуют два основных типа размножения: бесполое и половое. Бесполое размножение происходит без формирования половых клеток – гамет. В нем участвует один организм. При бесполом размножении образуются идентичные потомки, при этом единственным источником генетической изменчивости могут быть случайные мутации.
С другой стороны, бесполое размножение позволяет быстро увеличить численность вида. Идентичные потомства, происходящие от одной потомственной клетки, называют клонами. Члены клона могут быть генетически различными только в случае возникновения случайных мутаций. Различают несколько типов бесполого размножения. Во-первых, это размножение простым делением (рис. 1).
Рис. 5. Прямое деление клетки прокариот: І – клетка, готова к делению; ІІ – репликация ДНК; ІІІ – образование дочерних клеток. 1 – клеточная стенка, 2 – плазматическая мембрана, 3 – нуклеоид (кольцевая молекула ДНК, в которой хранится наследственная информация прокариот), 4 – цитоплазма
У прокариот единственная кольцевая хромосома перед делением удваивается. Между дочерними клетками образуется либо перегородка, либо перетяжка, и клетка делится на две части.
Многие одноклеточные водоросли, такие как хламидомонада или же эвглена зеленая, размножаются с помощью митоза. С помощью митоза могут размножаться и простейшие. При этом образуются две дочерние клетки.
Множественное деление
Множественное деление, во время которого за повторными делениями ядра происходит и деление самой клетки на множество дочерних клеток, наблюдается у простейших, у споровиков.
Рассмотрим шизогонию на примере кокцидии (рис. 2).
Рис. 6. Рост шизонта и шизогония кокцидий: 1 – молодой шизонт, ядро еще не приступило к делению; 2–4 – увеличение числа ядер путем деления и рост шизонта; 5 – распад шизонта на мерозоиты
У малярийного плазмодия также стадия, на которой происходит множественное деление, называется шизонтом, а сам процесс – шизогонией (рис. 3).
Рис. 7. Жизненный цикл малярийного плазмодия. Шизогония происходит на стадии 3 (бесполое размножение в клетках печени)
У плазмодия шизогония непосредственно следует за заражением хозяина, когда паразит поражает печень. При этом сразу образуется около тысячи дочерних клеток, каждая из которых способна проникнуть в эритроциты.
Такая высокая плодовитость компенсирует большие потери и трудности, связанные со сложным жизненным циклом.
Размножение спорами
Следующий тип бесполого размножения – размножение спорами. Споры – специализированные гаплоидные клетки у грибов и растений, служащие для размножения и расселения. Нельзя путать споры бактерий и споры грибов и растений, поскольку у бактерий они служат для защиты при неблагоприятных условиях.
У грибов и низших растений споры образуются в результате митоза, у высших растений – в процессе мейоза. У семенных растений споры потеряли свою функцию расселения и являются одним из этапов цикла воспроизведения.
Почкование
Следующий тип бесполого размножения – почкование. В этом случае новая особь образуется в результате выроста или почки на теле родительской особе, затем она отделяется и начинает самостоятельную жизнь. Почкование наблюдается в разных группах живых организмов.
Рис. 8. Примеры размножения почкованием. Слева направо: у животных (гидра пресноводная), грибов (дрожжи) и растений (каланхоэ).
Почкование встречается у животных, например у кишечнополостных (гидра), у одноклеточных грибов, у дрожжей, бактерий (рис. 4). Необычная форма почкования встречается у каланхоэ (бриофиллюма), которое часто выращивают в качестве комнатного растения. По краям его листьев из почек образуются миниатюрные растения с корешками, которые затем отпадают и превращаются в маленькие самостоятельные растения.
Фрагментация
Следующий тип бесполого размножения – это фрагментация. Фрагментацией называют разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых дает начало новому организму. Этот процесс основан на регенерации.
Что такое регенерация? Это способность организма восстанавливать утраченные части. Так, например, фрагмент тела дождевого червя дает начало новой особе (рис. 5).
Рис. 9. Фрагментация у кольчатых червей
Однако следует учитывать, что в природных условиях фрагментация встречается редко. В частности, у многощетинковых червей, плесневых грибов и некоторых водорослей, например у спирогиры.
Вегетативное размножение
Вегетативное размножение широко представлено у растений. Это способ размножения специализированными органами или отдельными частями тела (рис. 6).
Рис. 10. Вегетативное размножение растений
Суть его состоит в том, что от материнского экземпляра, отделяется большая хорошо сформированная часть, которая впоследствии дает начало новому организму, или же образуются структуры, специально предназначенные для вегетативного размножения: луковицы, клубнелуковицы, корневища (рис. 7).
Рис. 11. Органы вегетативного размножения растений
Принципиально вегетативное размножение ничем не отличается от фрагментации или почкования, но этот термин традиционно применим именно к растениям и лишь иногда к животным, в отличие от фрагментации или почкования.
Рис. 12. Вегетативные органы растений
Давайте приведем конкретные примеры вегетативного размножения. Во-первых, это размножение растений частями вегетативных органов: часть слоевища, черенок стебля, черенок корня, или специальными видоизменениями побегов (Рис. 9).
Рис. 13. Видоизменения побегов растений, участвующие в вегетативном размножении
Полиэмбриония
Особым видом бесполого размножения является полиэмбриония. В этом случае из одной диплоидной зиготы образуются несколько зародышей, каждый из которых превращается в полноценную особь. Это происходит тогда, когда бластомеры, которые образуются при делении зиготы, расходятся и каждый из них развивается, как самостоятельная зигота. Этот процесс обусловлен генетически.
Рис. 14. Новорожденные броненосцы. Благодаря полиэмбрионии, характерной для броненосцев, они генетически идентичны.
Эти потомки генетически идентичны и всегда одного пола. Такой вид бесполого размножения встречается у броненосцев (рис. 10).
К полиэмбрионии также относится образование однояйцевых близнецов у человека (рис. 11).
Рис. 15. Однояйцевые близнецы. Появились на свет в результате расхождения и самостоятельного развития двух бластомеров.
В этом случае при оплодотворении также образуется диплоидная зигота, которая, дробясь, дает начало зародышу, а он на ранней стадии, по не совсем понятным причинам, распадается на несколько фрагментов или частей. Каждая из этих частей проходит путь нормального эмбрионального развития, в результате чего рождаются два или более генетически идентичных младенца. Так как пол у человека определяется наличием половых хромосом, то однояйцевые близнецы всегда одного пола.
Иногда разделение формирующего зародыша бывает неполным. В этом случае появляются организмы, которые имеют общие органы или части тела. Таких близнецов называют сиамскими близнецами (рис. 12).
Повторим все способы бесполого размножения: деление, спорообразование, почкование, фрагментация, вегетативное размножение, полиэмбриония.
Список литературы
- А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10–11 класс. – М.: Дрофа, 2005. По ссылке скачать учебник: (Источник).
- Д.К. Беляев. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с. (Источник).
- В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. – 5-е издание, стереотипное. – М.: Дрофа, 2010. – 388 с. (Источник).
- В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е издание, дополненное. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с. (Источник).
- И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина, П.В. Ижевский. Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 2-е издание, переработанное. – Вентана-Граф, 2010. – 224 с. (Источник).
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Домашнее задание
- Что такое размножение? Чем размножение отличается от самовоспроизведения?
- Какие виды размножения вам известны?
- Дайте характеристику бесполому размножению. Чем бесполое размножение отличается от полового?
- Сравните разные виды бесполого размножения.
- В чем особенность размножения бактерий?
- Какое значение имеет бесполое размножение в природе и жизни человека?
Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.
Читайте также: