*§ 29—1. Понятие размножения. Типы размножения

Понятие размножения

Одним из основных отличительных свойств живой материи является размножение — способность живых организмов воспроизводить себе подобных. Благодаря этому свойству обеспечивается непрерывность жизни на Земле.

Размножение организмов определенного вида предоставляет возможность воспроизведения признаков не только родительских особей, но и вида в целом. А увеличение численности особей в результате размножения способствует расселению вида и расширению его ареала. Следовательно, благодаря размножению обеспечивается непрерывность и преемственность в передаче наследственной информации от родителей к потомству в ряду поколений и поддерживается длительное существование вида.

В основе размножения лежит деление клеток. Как вы уже знаете, наследственная информация в клетках хранится в хромосомах. При размножении организмов передача наследственной информации в дочерние клетки происходит с помощью хромосом, которые перед делением клеток удваиваются. В соматических клетках (клетках тела) хромосомы парные. В каждой паре одна хромосома отцовская, другая — материнская, следовательно, в соматических клетках находится двойной набор хромосом. Соматические клетки содержат наследственную информацию обоих родителей. В половых клетках (гаметах) хромосомы непарные, так как при образовании гамет парные хромосомы расходятся и попадают в разные клетки. Следовательно, гаметы содержат одинарный набор хромосом и несут наследственную информацию только одного из родителей.

Типы размножения организмов

В зависимости от типа клеток, являющихся основой для размножения, различают два типа размножения: бесполое и половое. Их сходство заключается в том, что оба типа размножения приводят к увеличению численности особей и тем самым способствуют сохранению вида. Однако между бесполым и половым размножением существуют значительные различия по целому ряду признаков (см. табл.).

 Таблица. Сравнительная характеристика бесполого и полового типов размножения

Если вид размножается только бесполым способом, то будет происходить быстрое увеличение численности особей с сохранением постоянства признаков вида (преимущество бесполого размножения). Однако сохранение постоянства признаков у потомков в изменяющихся условиях среды снижает приспособительные возможности особей. Они становятся менее конкурентоспособными по сравнению с особями других видов, и их численность постепенно будет сокращаться. Такой вид не сможет эволюционировать, и, в конечном итоге, он обречен на вымирание (недостаток бесполого размножения).

При размножении вида только половым путем увеличивается разнообразие особей в пределах вида. Новые признаки у потомков появляются в результате образованиях новых комбинаций хромосом в зиготе после оплодотворения. Они повышают приспособительные и конкурентные возможности особей. Увеличивается жизнеспособность потомства в изменяющихся условиях среды, что приводит к росту численности. В результате вид способен эволюционировать и длительно сохранять свое существование (преимущество полового размножения). В то же время рост численности особей ограничен физиологическими возможностями родительских особей. Кроме того, возникшие неудачные комбинации хромосом могут стать причиной стерильности или нежизнеспособности отдельных организмов (недостаток полового размножения).

Особенности размножения прокариот

Как вы знаете, главное отличие прокариот (бактерий) от эукариот — отсутствие ядра. Носителем наследственной информации у них является единственная хромосома. Они не могут образовывать гаметы, поэтому их размножение происходит только бесполым способом. Для подавляющего большинства прокариот характерно бинарное деление материнской клетки, приводящее к образованию двух идентичных дочерних клеток. Перед делением клетки единственная хромосома удваивается, и между дочерними хромосомами происходит образование поперечной перегородки, идущей от периферии к центру. При благоприятных условиях большинство бактерий способны делиться каждые 20 мин.

Деление прокариотической клетки начинается, как правило, спустя некоторое время после завершения удвоения хромосомы. Удвоение бактериальной хромосомы запускает процессы, ведущие к клеточному делению. Установлено, что воздействие различными химическими и физическими факторами, приводящими к подавлению удвоения хромосомы, останавливает и клеточное деление.

Вариантом бинарного деления у прокариот является почкование, которое можно рассматривать как неравновеликое бинарное деление. При почковании на одном из полюсов материнской клетки образуется маленький вырост (почка), в него переходит одна из хромосом. Почка разрастается, превращаясь в дочернюю клетку, после чего отделяется от материнской. Клеточная стенка почки полностью синтезируется заново. Почкование обнаружено в разных группах прокариот: среди фототрофов и хемотрофов. Вероятно, в процессе эволюции оно возникало неоднократно.

В чем различие этих двух способов деления? При бинарном делении материнская клетка, делясь, дает начало двум дочерним клеткам и сама, таким образом, исчезает. При почковании материнская клетка дает начало дочерней клетке и сама при этом сохраняется. Между ними можно в большинстве случаев обнаружить морфологические и физиологические различия. В этом случае можно наблюдать процесс старения.

Бесполое и половое размножение у эукариотических организмов благодаря наличию ядра может осуществляться разными способами, которые будут рассмотрены в последующих параграфах.

Проверим знания