Глава 11
РАЗМНОЖЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ
11.1 Размножение — универсальное свойство живого, обеспечи-
вающее материальную непрерывность в ряду поколений. Эволюция
способов размножения
Размножение — способность организмов к самовоспроизведению.
Свойства организмов производить потомство. Это является условием су-
ществования вида, в основе которого — передача генетического материа-
ла. Эволюция размножения шла, как правило, в направлении от бесполого
к половому размножению, от изогамии к оогамии, от участия всех клеток в
размножении к формированию половых клеток и от наружного оплодотво-
рения к внутреннему с внутриутробным развитием и заботой о потомстве.
В ходе эволюции у разных групп организмов сформировались разные пути
и стратегии размножения, и тот факт, что эти группы выжили и существу-
ют, доказывает эффективность разных способов осуществления данного
процесса. Все разнообразие способов размножения можно разделить на 2 ос-
новных типа: бесполое и половое размножение.
101
11.2 Бесполое размножение, его виды и биологическое значение
При бесполом размножении участвует одна особь; образуются особи
генетически идентичные исходной родительской; половые клетки не обра-
зуются. Бесполое размножение усиливает роль стабилизирующего естест-
венного отбора, обеспечивает сохранение приспособленности в изменяю-
щихся условиях обитания.
Встречается два вида бесполого размножения: вегетативное и споро-
образование (таблица 12). Частным случаем является полиэмбриония у по-
звоночных — бесполое размножение на ранних стадиях эмбрионального раз-
вития. Впервые описано И. И. Мечниковым на примере расщепления бластул
у медузы и развитие из каждого агрегата клеток целого организма. У челове-
ка примером полиэмбрионии является развитие однояйцевых близнецов.
Таблица 12 — Виды бесполого размножения на организменном уровне
Вегетативное
Размножение группой соматических клеток.
1. Простое деление надвое: у прокариот, и одноклеточных
эукариот.
2. Шизогония (эндогония): у одноклеточных жгутиковых и
споровиков.
3. Почкование: у одноклеточных — дрожжей; у многокле-
точных — гидры.
4. Фрагментация: у многоклеточных червей.
5. Полиэмбриония.
6. Вегетативными органами: стеблевыми и корневыми поч-
ками, луковицами, клубнями.
Упорядоченное деление: равномерный, продольный и по-
перечный амитоз у морской звезды и кольчатых червей
Спорообразование
Спора — специализи-
рованная клетка с гап-
лоидным набором хро-
мосом. Образуется мей-
озом, реже — митозом
на материнском расте-
нии спорофите в спо-
рангиях. Встречается у
простейших эукариот,
водорослей, грибов,
мхов, папоротников,
хвощей и плаунов
11.3 Половое размножение, его виды и преимущества над беспо-
лым размножением
Эволюционно половому размножению предшествовал половой про-
цесс — конъюгация. Конъюгация обеспечивает обмен генетической ин-
формации без увеличения количества особей. Встречается у простейших,
эукариот, водорослей и бактерий.
Половое размножение — возникновение и развитие потомства из оп-
лодотворенной яйцеклетки — зиготы (таблица 13). В ходе исторического
развития половое размножение организмов стало доминирующим в расти-
тельном и животном мире. Оно имеет ряд преимуществ:
1. Высокий коэффициент размножения.
2. Обновление генетического материала. Источник наследственной
изменчивости. Успех в борьбе за существование.
3. Большие адаптивные способности дочерних особей.
102
Половое размножение характеризуется следующими особенностями:
1. Участвуют 2 особи.
2. Источником образования новых организмов служат специальные
клетки — гаметы, обладающие половой дифференцировкой.
3. Для образования нового организма необходимо слияние 2-х поло-
вых клеток. Достаточно одной клетки от каждого родителя.
Нерегулярные типы полового размножения (таблица 13):
1. Партеногенез — развитие зародыша из неоплодотворенной яйце-
клетки. Встречается у низших ракообразных, коловраток, пчел, ос. Разли-
чают соматический или диплоидный и генеративный или гаплоидный пар-
теногенез. При соматическом — яйцеклетка или не претерпевает редукцион-
ного деления, или 2 гаплоидных ядра сливаются вместе, восстанавливая дип-
лоидный набор хромосом. При генеративном — зародыш развивается из гап-
лоидной яйцеклетки. Так, у медоносной пчелы трутни развиваются из неоп-
лодотворенных гаплоидных яиц. У ос, муравьев при партеногенезе диплоид-
ный набор восстанавливается в соматических клетках за счет эндомитоза.
Таблица 11 — Типы полового размножения у эукариот
С оплодотворением яйцеклетки
Копуляция:
— изо-, гетерогамия — у одноклеточных;
— оогамия — у многоклеточных
Без оплодотворения яйцеклетки —
нерегулярные типы
Партеногенез:
— гиногенез;
— андрогенез
2. Гиногенез — вид полового размножения, при котором участвуют
сперматозоиды как стимуляторы развития яйцеклетки, но оплодотворения
(кариогамии) в этом случае не происходит. Развитие зародыша осуществ-
ляется за счет женского ядра. Наблюдается у круглых червей, у живородя-
щей рыбки Molinеsia. Ядро сперматозоида разрушается и теряет способ-
ность к кариогамии, но сохраняет способность к активации яйца. Потомст-
во получает генетическую информацию от матери.
3. Андрогенез — вид размножения, при котором происходит развитие
яйца за счет мужского ядра и материнской цитоплазмы. Гаплоидный заро-
дыш характеризуется низкой жизнеспособностью, которая нормализуется
при восстановлении диплоидного набора хромосом. При полиспермии
возможно слияние 2-х отцовских пронуклеусов и образование диплоидно-
го ядра, как у тутового шелкопряда.