Биология. 10 класс

Как вы уже знаете из § 29—1, половое размножение протекает с участием половых клеток (гамет). Оно обеспечивает наследственное разнообразие потомства и повышает его приспособленность к условиям среды обитания.

Половой процесс — биологическое явление, приводящее к обмену наследственным материалом между особями одного вида или к его объединению, что создает условия для возникновения разнообразия наследственной информации.

Половой процесс представляет собой начало полового размножения, происходящего с участием гамет. Но эти два явления нельзя отождествлять, так как половой процесс не всегда приводит к увеличению числа особей. Иногда половой процесс отождествляют с оплодотворением, т. е. слиянием женской и мужской гамет. Этого тоже делать нельзя, поскольку половой процесс может протекать и без участия гамет (водоросли, инфузории). 

Формами полового процесса являются конъюгация и копуляция.

Конъюгация — особая форма полового процесса, при которой происходит контакт одноклеточных организмов или соматических клеток многоклеточных организмов с образованием цитоплазматических мостиков для перехода ядер или всего содержимого клеток. Конъюгация у одноклеточных организмов (инфузории) несколько отличается от таковой у многоклеточных водорослей (спирогира). У инфузорий (например, инфузории туфельки) во время коньюгации две особи вступают в контакт с помощью цитоплазматического мостика, через который обмениваются подвижными малыми ядрами. Большие ядра у них погибают и в половом процессе не участвуют. При этом не происходит увеличения числа особей, но обеспечивается перекомбинация наследственного материала.

При конъюгации у многоклеточных водорослей (спирогира) отдельные гаплоидные клетки параллельно лежащих нитевидных талломов попарно образуют навстречу друг другу выросты, которые соединяются и формируют цитоплазматический мостик. Через этот мостик содержимое одной из клеток перетекает в другую и соединяется с ее содержимым. При этом происходит направленный перенос наследственной информации из одной вегетативной клетки в другую, которая превращается в диплоидную клетку. Последняя делится на две дочерние клетки, дающие начало двум новым гаплоидным особям. При этом количество особей будет увеличиваться, так как в конъюгации могут участвовать многие клетки многоклеточных нитей водоросли.

Копуляция (гаметогамия) — форма полового процесса, при которой у многоклеточных и одноклеточных организмов две различающиеся по полу клетки (гаметы) сливаются и образуют зиготу, содержащую одно ядро с новым набором наследственного материала. Из зиготы развивается новый организм.

*Различают следующие основные формы гаметогамии:

• изогамия — гаметы не отличаются друг от друга по размерам, подвижны, имеют жгутики, однако физиологически они разделяются на «мужскую» и «женскую». Изогамия встречается у некоторых протистов и многих водорослей;
• анизогамия (гетерогамия) — гаметы отличаются друг от друга морфологически (одна крупнее другой) и физиологически, но оба типа гамет подвижны и имеют жгутики. Такой тип полового процесса характерен для некоторых водорослей;
• оогамия (овогамия) — в данном случае гаметы сильно отличаются друг от друга и разделяются на женские — яйцеклетки и мужские — сперматозоиды. Яйцеклетки крупные и неподвижные, а сперматозоиды мелкие и подвижные. У семенных растений мужские гаметы неподвижны и называются спермиями. Они доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки. Оогамия характерна для животных, растений и многих грибов.

Копуляция как форма полового процесса эволюционировала в следующем направлении:

изогамия → анизогамия → оогамия.