Размножение

Файл:Cygnus-olor-nest.jpg

Размножение или самовоспроизведение, — способность организмов, воспроизводить себе подобных, одно из основных свойств всех живых существ. Одно из базовых понятий биологии. Способность к размножению часто оценивают как отличительный признак живого.

Оно также рассматривается как способ возникновения каждого индивидуального организма и процесс увеличения числа особей в сообществе.

Исторически живые системы произошли от неживых. У добиологических систем дискретность фактически отсутствовала: не было поколений и богатства форм. Между уровнем простых молекул и ценозов (океан, атмосфера) не было промежуточных уровней организации. Первая, самая фундаментальная программа жизни – репродуктивная. Она придает генетической информации дискретность во времени: поколения и другие фазы жизни (метаморфозы, стадии, циклы), и в морфо-функциональном пространстве: разнообразие форм (гены, хромосомы, клетки, организмы, популяции и другие формы организации). Репродуктивная программа определяет численность популяций и лежит в основе таких биологических явлений, как репликация, редупликация и бесполое размножение.

Бесполое размножение — форма размножения, не связанная с обменом генетической информацией между особями — половым процессом. Шаблон:Main

Оно является древнейшим и самым простым способом и широко распространено у одноклеточных организмов (бактерии, синезеленые водоросли, хлореллы, амебы, инфузории). Этот способ имеет свои преимущества: в нем отсутствует необходимость поиска партнера, а полезные наследственные изменения сохраняются практически навсегда. Однако при таком способе размножения изменчивость, необходимая для естественного отбора, достигается только за счет случайных мутаций и потому осуществляется очень медленно.

Одноклеточные организмы.

Наиболее распространенный способ размножения одноклеточного организма — его деление на две части, с образованием двух отдельных особей.

Многоклеточные организмы.

Способностью к бесполому размножению обладают практически все растения и грибы. (Исключением является, например, Вельвичия.) Бесполое размножение этих организмов происходит обычно спорами или вегетативным способом.

Среди животных способность к бесполому размножению чаще встречается у низших форм, но отсутствует у более продвинутых.

Идентичность особей.

Широко распространено ошибочное мнение, что особи, образовавшиеся в результате бесполого размножения, всегда генетически идентичны родительскому организму (если не брать в расчет мутации). Наиболее яркий контрпример — спорообразование у растений, в ходе которого происходит редукционное деление клеток, в результате чего в спорах содержится лишь половина генетической информации, имеющейся в клетках спорофита (см. Жизненный цикл растений).

Особые случаи размножения.

Особыми случаями размножения являются так называемый партеногенез и клонирование.Шаблон:Main Шаблон:Main

Ошибки репликации дали начало второй программе, источнику разнообразия — мутагенезу. Этого было достаточно для действия отбора и эволюции. Начинают идти дивергентные процессы (деление одной системы на две подсистемы). Шаблон:Main

Следующим важным шагом было появление программы рекомбинации, которая лежит в основе таких биологических явлений, как кроссинговер, оплодотворение или сингамия. Рекомбинация решила кардинальным образом проблему разнообразия. На ее основе возник половой процесс (скрещивание) и гермафродитный способ размножения. Шаблон:Main Следующей по важности программой можно считать программу дифференциации (разделение на два пола), создавшую явления мейоза, половую и другие дифференциации. На ее основе появились раздельнополые формы, касты у общественных насекомых и карликовые самцы у некоторых рыб.

Половое размножение сопряжено с половым процессом (слиянием клеток), а также и фактом существования двух взаимодополняющих половых категорий (организмов мужского пола и организмов женского пола).Шаблон:Main

Примером полового размножения может служить размножение высших животных. В детородных органах этих животных происходит образование гамет, или половых клеток. В отличии от обычных клеток эти обладают гаплоидным (одинарным) набором хромосом. По сходству-различию возникающих гамет между собой выделяют два типа гаметообразования:

1) изогамия (все гаметы одинаковые),

и

2) анизогамия (гаметы неодинаковые).

В последнем случаях говорят о наличии у особей пола.

Когда гаметы крайне неодинаковы, говорят об оогамии. Мелкие, имеющие жгутики мужские гаметы, называются сперматозоидами, а крупные, не имеющие жгутиков женские гаметы — яйцеклетками.

При слиянии двух гамет (в случае оогамии обязательно слияние разнотипных гамет) образуется зигота, обладающая теперь диплоидным (двойным) набором хромосом. Из зиготы развивается дочерний организм, клетки которого содержат генетическую инфомацию от обеих родительских особей.

Чередование поколений

Многие организмы могут размножаться как бесполым, так и половым путем. При этом говорят о разных поколениях данного вида. Если они закономерно сменяют друг друга, такое явление называется чередованием поколений. Границей, разделяющей половое и бесполое поколение в цикле развития является процесс оплодотворения. Шаблон:Main

Классификация способов размножения

Наличие процесса скрещивания отличает половые способы размножения от бесполых, наличие дифференциации — гермафродитные способы от раздельнополых.

Эволюция размножения

Эволюция размножения шла, как правило, в направлении от бесполых форм к половым, от изогамии к анизогамии, (Гаметы) от участия всех клеток в размножении к разделению клеток на соматические и половые, от наружного оплодотворения к внутреннему с внутриутробным развитием (Половая система) и заботой о потомстве. Темп размножения, численность потомства, частота смены поколений наряду с другими факторами определяют скорость приспособления вида к условиям среды. Например, высокие темпы размножения и частая смена поколений позволяют насекомым в короткий срок вырабатывать устойчивость к ядохимикатам. В эволюции позвоночных — от рыб до теплокровных — наблюдается тенденция к уменьшению численности потомства и увеличению его выживаемости.

См. также

• Партеногенез
• Клонирование

Интернет

Большая советская энциклопедия. Размножение

Шаблон:Biosci-stub