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. 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).

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

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

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 та людей яйцеклітини великі та нерухомі, а сперматозоїди дрібні та рухливі.

Запліднення

Дозрілі гамети можуть з'єднуватися з гаметами іншої статі.

• 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.

Характеристика та види статевого розмноження живих організмів

Однією з найважливіших функцій всіх живих істот є розмноження. Для передачі генетичних рис від одного покоління до іншого має відбуватися розмноження, оскільки без нього виду загрожує зникнення.

Існують два основних способи, за допомогою яких живі організми можуть розмножуватися. Це безстатеве розмноження, яке вимагає лише одного з батьків і статеве розмноження, що є процесом злиття жіночих яйцеклітин і чоловічих сперматозоїдів. Обидва способи мають переваги і недоліки, але в умовах еволюції статеве розмноження, як вважаю вчені, краще.

Статеве розмноження включає сукупність генів від двох різних батьків і передбачає створення більш «відповідного» потомства, яке в разі необхідності зможе протистояти змінам навколишнього середовища. Природний вибір вирішує, які адаптації сприятливі, і які гени слід передати майбутнім поколінням.

Існують різні види статевого розмноження. Переважний спосіб розмноження визначається тим, у якому середовищі живе населення.

Автогамія

Префікс "авто" означає "самостійно". Особина, яка розмножується за допомогою автогамії, може запліднити себе сама. Відомі як гермафродити, ці індивіди мають повністю функціонуючі частини жіночої та чоловічої репродуктивної системи, необхідні для утворення гамет (яйцеклітини та сперматозоїда). Їм не потрібен партнер для розмноження, але деякі особи можуть мати статевий контакт із партнером, якщо є така можливість.

Оскільки обидві гамети походять від однієї і тієї ж особини, змішування генів не відбувається, тому потомство матиме всі риси свого предка. Однак вони не вважаються клонами, тому що поєднання двох гамет дає потомству трохи інший генетичний набір, ніж батьки.

Деякі приклади організмів, які розмножуються за допомогою автогамії, включають більшість рослин та дощових хробаків.

Аллогамія

В алогамії жіноча гамета (зазвичай звана яйцеклітиною) походить від однієї особини, а чоловіча гамета (зазвичай звана сперматозоїдом) походить від іншого індивіда. Потім гамети зливаються під час запліднення, щоб створити зиготу. Яйцеклітина та сперматозоїд є гаплоїдними клітинами. Це означає, що у кожного є одинарний набір хромосом.Зигота - диплоїдна клітина, тому що це злиття двох гаплоїдів. Потім зигота піддається мітозу і зрештою формує повністю функціонувальну особину.

Аллогамія - справжнє змішання генів від матері та батька. Оскільки обидва батьки дають по половині хромосом, потомство генетично унікальне і відрізняється від батьків, і навіть братів чи сестер. Це об'єднання гамет через аллогамію гарантує, що будуть передані різні адаптації для природного відбору, які дозволять з часом розвиватися (еволюціонувати).

Внутрішнє запліднення

Внутрішнє запліднення відбувається коли чоловічі та жіночі гамети зливаються для запліднення, тоді як яйцеклітина все ще знаходиться всередині материнського організму. Зазвичай це потребує якогось статевого акту між різностатевими організмами. Сперма потрапляє в жіночу репродуктивну систему, а потім усередині матері утворюється зигота.

Те, що відбувається далі залежить від виду. Деякі представники птахів і плазунів відкладають яйця, які пройдуть природний процес інкубації, поки дитинчата не вилупляться. Інші тварини, такі як ссавці, виношують запліднене яйце всередині материнського організму, поки дитинча не стане життєздатним для живого народження.

Зовнішнє запліднення

Як випливає з назви, зовнішнє запліднення відбувається коли чоловічі та жіночі статеві клітини зливаються за межами тіла. Більшість видів, що живуть у воді та багато типів рослин, розмножуються за допомогою зовнішнього запліднення. Самка, як правило, відкладає у воді багато яєць, а самець приходить і розпорошує свою сперму поверх яєць, щоб запліднити їх.Зазвичай батьки не висиджують запліднені яйця або не стежать за ними, а дитинчата представлені самі собі.

Зовнішнє запліднення зазвичай відбувається лише у воді, тому що запліднені яйця повинні перебувати у вологому середовищі. Це дає їм більше шансів на виживання, і багато з них вилуплюються і стають дорослими особинами, які передадуть свої гени своїм власним нащадкам.