Статеве розмноження

Статеве розмноження передбачає утворення нових особин не з клітин тіла або частин батьківського організму, як при безстатевому, а з зиготи, що утворюється при злитті чоловічої та жіночої статевих клітин. Статеве розмноження у природі зустрічається в більшості видів і має переваги перед безстатевим, т.е. до. у ході відбувається об'єднання спадкового матеріалу батьківських організмів і збільшення генетичного розмаїття.

Матеріал підготовлений спільно з учителем вищої категорії, кандидатом біологічних наук Цвєтковим Сергієм Анатолійовичем.

Гамети

Статеві клітини, або гамети відрізняються за будовою від інших клітин тіла.

Гамети мають зменшену вдвічі кількість спадкової інформації (число хромосом). Це досягається при мейозі - особливому вигляді поділу, характерному для гамет, що розвиваються.

Органи, у яких відбувається розвиток статевих клітин (гаметогенез), рослин називаються гаметангиями. Сама рослина, на якій розвиваються гамети, називають гаметофітом.

Жіночі гамети називаються яйцеклітинами, а чоловічі - сперміями або сперматозоїдами (за наявності джгутика).

Мал. 1. Статеві клітини.

У тварин чоловічої статі гамети розвиваються у статевих залозах, званих сім'яниками, а жіночої статі – яєчниками.

які читають разом з цією

Гамети у різних видів розрізняються за розмірами та здатністю рухатися. У ссавців і людей яйцеклітини великі та нерухомі, а сперматозоїди дрібні та рухливі.

Запліднення

Дозрілі гамети можуть з'єднуватися з гаметами іншої статі. Цей процес називається заплідненням і у різних тварин здійснюється у двох формах:

• зовнішнє запліднення, що відбувається поза тіла (земноводні, риби);
• внутрішнєколи гамети зустрічаються всередині тіла самки.

Запліднена яйцеклітина (зигота) має повний набір хромосом, де половина отримана від батьківської, а половина від материнської особини.

Роздільна порожнина та гермафродитизм

У деяких видів рослин і тварин і чоловічі та жіночі гамети розвиваються в тілі однієї особини. Такі види називають гермафродіту. При цьому самозапліднення відбувається лише у деяких видів паразитичних хробаків.

Прикладами гермафродитних видів є:

• риба-клоун;
• великий ставок;
• дощовий черв'як;
• бичачий ціп'як.

Якщо у виду є окремо чоловічі та жіночі організми, що і буває в більшості випадків, то кажуть, що ці тварини роздільностатеві.

Коли чоловічі та жіночі організми одного виду мають помітні відмінності у зовнішній будові чи забарвленні, кажуть, що для цього виду характерний статевий диморфізм.

Мал. 2. Статевий диморфізм.

Види статевого розмноження

Крім власне статевого розмноження зі злиттям статевих клітин зустрічаються інші види:

При партеногенезі (з грец. "Партенос" - діва) потомство розвивається з незапліднених яйцеклітин.

Зустрічається партеногенез у

• мурах;
• попелиць;
• бджіл;
• кавказької скельної ящірки та ін.

При партеногенезі немає обміну спадковим матеріалом, і все потомство схоже на материнський організм.

Кон'югація - це статеве розмноження без утворення статевих клітин. Характерно, наприклад, для водоростей. Клітини різних особин на якийсь час зростаються і обмінюються генетичним матеріалом.

У одноклітинних водоростей зустрічається злиття цілих батьківських клітин із наступним розподілом на 4 клітини.

Мал. 3. Статеве розмноження водоростей.

Інфузорії при кон'югації зближуються та з'єднуються цитоплазматичним містком, потім передають одна одній по одному ядру. Цей статевий процес не супроводжується збільшенням чисельності особин.

У рослин статеве розмноження зазвичай поєднується з вегетативним. Наприклад, цибулю зазвичай розмножують пагонами - цибулинами, але для цибулі характерно і статеве розмноження, вона цвіте і після запилення утворює насіння.

Вегетативне розмноження здійснюється швидше і важливе для розселення та захоплення території.

Що ми дізналися?

Статеве розмноження здійснюється декількома способами та має свої плюси та мінуси. Значення статевого розмноження організмів полягає у підвищенні їх можливостей до пристосування умов середовища. Недоліком його є залежність від наявності особин обох статей та менша швидкість, ніж у вегетативного.

Статеве розмноження

Статеве розмноження, форма розмноження організмів, пов'язана зі статевим процесом - злиттям при заплідненні двох статевих клітин (гамет) з одиночним (гаплоїдним) набором хромосом та утворенням зиготи, що містить подвійний (диплоїдний) набір хромосом. У зиготах (їх кількість удвічі менша від вихідного числа гамет, що беруть участь у статевому розмноженні) в результаті запліднення поєднується спадкова інформація жіночих і чоловічих статевих клітин, що служить генетичною основою внутрішньовидової мінливості, створюючи сприятливі умови для природного відбору. Статеве розмноження - основна, найбільш поширена і еволюційно досконала форма розмноження.

Організми, у яких чоловічі та жіночі гамети розвиваються відповідно у чоловічі та жіночі особини, називаються різностатевими.Організми, у яких одна й та сама особина здатна виробляти і чоловічі, і жіночі гамети, називають двостатевими, або гермафродитами.

Види статевого процесу

Залежно від форми, величини та рухливості гамет різної статі розрізняють такі види статевого процесу:

• ізогамія - злиття морфологічно ідентичних гамет;
• гетерогамія - злиття рухомих гамет, з яких одні - великі жіночі (марогамети), інші - дрібні чоловічі (мікрогамети);
• оогамія – злиття макрогамети – великої, нерухомої, багатої запасними речовинами яйцеклітини та мікрогамет – рухливих дрібних сперматозоїдів.

Статеве розмноження у життєвому циклі організмів

У життєвому циклі організмів, що мають статеве розмноження, відбувається правильне чергування гаплоїдного та диплоїдного поколінь. Гаплоїдне покоління (представлене гаметами) з'являється шляхом редукційного поділу клітин (мейозу), при якому також відбувається перекомбінування спадкових факторів, що ще більше збільшує комбінативну мінливість біологічного виду.

У життєвому циклі рослин спостерігається зміна (чергування) поколінь, при якій гаплоїдне покоління (гаметофіт) чергується з диплоїдним (спорофіт). При цьому статеве розмноження відбувається на стадії гаметофіту. У нерухомих рослин утруднений обмін гаметами, тому у них поширене безстатеве розмноження.

Спрощені форми статевого розмноження

Партеногенез – розвиток організму із яйцеклітини без запліднення. Серед тварин партеногенез зустрічається у всіх безхребетних та хребетних, крім ссавців.Партеногенетично розмножуються, наприклад, багато комах (у тому числі мурахи, бджоли, оси), внаслідок чого в їхніх спільнотах виникають різні касти (з незапліднених яєць розвиваються самці, а з запліднених – матки та робітники).

Партеногенез широко представлений рослин. У дводомних рослин така форма статевого розмноження найчастіше пов'язана з відсутністю особин чоловічої статі, а у однодомних – з дегенерацією чоловічих квіток або відсутністю пилку.

Педогенез - спосіб розмноження, властивий ряду безхребетних, при якому у личинок розвиваються незапліднені яйця, що дають початок новому поколінню. Педогенез компенсує недостатньо високу плідність дорослих форм, що розселяються пасивно.

У ряду систематичних груп живих організмів спостерігається чергування різних форм розмноження – безстатевого та статевого, вегетативного та статевого, двостатевого та партеногенезу.

Еволюційна роль статевого розмноження

З еволюційної погляду статеве розмноження – більш прогресивна форма розмноження проти безстатевим, оскільки найкраще забезпечує генетичне розмаїтість потомства, формує безліч різноманітних форм організмів у межах виду і створює передумови його виживання за зміни умов середовища. Нащадок генетично відрізняється від батьківських особин.

Завдяки статевому розмноженню формується цілісна система – біологічний вид, незрівнянно стійкіша, ніж її окремі організми (особі). У цьому полягає найважливіша перевага статевого розмноження над безстатевим, що зумовило його широке поширення (статеве розмноження притаманне тій чи іншій формі переважній більшості видів сучасних еукаріотичних організмів).

Редакція біології та біологічних ресурсів

Опубліковано 27 березня 2024 р. о 13:02 (GMT+3). Останнє оновлення 27 березня 2024 р. о 13:02 (GMT+3). Зв'язатися з редакцією