Бесполое и половое размножение

Размножение представляет собой биологический процесс, приводящий к увеличению числа особей и обеспечивающий продолжение существования вида. Формы размножения весьма разнообразны: они зависят от условий жизни, сложились и закрепились в результате отбора.

Организмы могут размножаться при помощи особых половых клеток или комплексами клеток. Размножение отдельными половыми клетками называется половым, в том же случае, когда размножение осуществляется комплексами клеток или частями организма, говорят о бесполом размножении. Эти два основных типа размножения, как мы увидим, отличаются друг от друга рядом существенных признаков. Однако, исходя из данных, накопленных по вегетативной гибридизации, а также на основании исследования так называемого полиспермного оплодотворения, можно утверждать, что между ними нет резкой границы, а имеются известные черты сходства. В основе того и другого типа размножения лежат процессы обмена веществ.

Основное различие между половым и бесполым размножением заключается в том, что половые клетки, представляющие собой завершение цикла развития организма, сливаясь, дают начало развития новым организмам, в то время как при вегетативном размножении развитие продолжается с того этапа, до которого дошло развитие взятой для размножения ткани или части организма.

«Половой путь, — пишет Т. Д. Лысенко, — принципиально отличается от любого другого пути размножения именно тем, что в первом случае жизнь организма начинается заново, а при вегетативном размножении жизнь продолжается».

Для бесполого, или вегетативного, размножения наиболее характерно то, что в этих случаях имеет место продолжение развития, продолжение жизни, а не ее начало. Части организма или комплексы клеток, при помощи которых осуществляется вегетативное размножение, обладают разнокачественностью, могут находиться на разных стадиях развития. Дальнейшее развитие нового индивидуума продолжается с той стадии, на которой находился предшествующий, материнский организм.

Формы бесполого размножения чрезвычайно разнообразны. Одноклеточные организмы могут размножаться путем деления надвое. Так размножаются бактерии, водоросли, простейшие (саркодовые, жгутиковые, инфузории). В некоторых случаях разделению одноклеточных предшествует многократное деление ядра, после которого наступает разделение одного организма на несколько, обычно множество, новых. Такой процесс носит название шизогонии. Одноклеточные, например, дрожжевые грибки, могут размножаться почкованием: на теле материнского организма образуется вырост, который, отшнуровываясь, дает начало новой особи.

Ботаники нередко разграничивают бесполое размножение и вегетативное. Под первым понимают образование одиночных клеток или групп клеток — спор, которые разносятся ветром, водой или двигаются активно и затем развиваются в новое растение. Вегетативное размножение у многоклеточных растений может осуществляться путем превращения в самостоятельный организм молодых побегов после отмирания частей материнского растения. Так обстоит дело у грибов, мхов, плаунов, где отмирают старые части таллома, и у папоротников, хвощей — после гибели подземных корневищ. Некоторые растения размножаются почкованием. Например, у ряски, часто покрывающей сплошным ковром поверхность стоячих водоемов, по краю листа возникают чечевицеобразные почки, которые, отделившись, дают новое растение. Ряска, размножающаяся очень быстро, редко цветет. У некоторых мхов и плаунов на листьях образуются выводные почки, отпадающие от материнского растения и затем прорастающие. Элодея, или водяная чума, североамериканское двудомное растение, завезена была в Европу в виде женских экземпляров. Здесь она быстро распространилась, размножаясь исключительно вегетативным путем. У элодеи каждый обламывающийся кусочек стебля может развиться в новое растение.

Вегетативное размножение осуществляется также посредством корневищ, ползучих побегов, луковиц, придаточных почек на корнях. Корневищами размножается большинство многолетних трав, в том числе и сорняки (пырей, осот и др.). Старые корневища сгнивают, и новые растения становятся самостоятельными (рис.).

Размножение ландыша корневищем

Ползучими побегами (плети, усы) размножаются, например, земляника, костяника (рис.).

Вегетативное размножение земляники, при помощи ползучих побегов - усов

В узлах таких побегов образуются придаточные корни, а из пазушных почек — олиствленные побеги. Междоузлия отмирают, и новое растение утрачивает связь с материнским. У земляники за два года из одного растения может вегетативным путем образоваться до 200 новых растений. Луковицами размножаются главным образом однодольные растения (лук, чеснок, гиацинты и др.), причем луковицы могут образовываться в пазухах листьев подземных стеблей и даже в соцветиях. У многих растений, называемых корнеотпрысковыми, вегетативное размножение осуществляется путем образования олиствленных побегов из корневых придаточных почек. Этот тип размножения встречается у малины, вишни, сливы, тополя и т. д. Наконец, ряд растений размножается клубнями как стеблевого, так и корневого происхождения. Клубнями размножается такая важная сельскохозяйственная культура, как картофель, причем не обязательно брать клубни целиком или их части, прекрасный урожай получается и при высаживании верхушек клубней.

Иногда в соцветиях образуются вместо цветков небольшие олиствленные побеги, затем отделяющиеся от материнского растения и укореняющиеся.

Методы вегетативного размножения растений имеют громадное значение в сельскохозяйственной практике.

Широко используется размножение черенками (розы, виноград, смородина и т. д.). Для этого берут часть стебля и втыкают одним концом в землю Здесь развиваются придаточные корни, а затем из пазушных почек — новые побеги (рис. ).

Размножение отводками пригнутыми к земле

Вегетативным путем размножаются многие плодовые деревья, причем в сельскохозяйственной практике прибегают к методу прививок, когда на одно растение, обычно дичок, пересаживают часть другого растения (культурный сорт).

Различные способы прививки деревьевПрививаемое растение называется привоем, то, на которое производится пересадка, —подвоем. Между привоем и подвоем устанавливается взаимосвязь, обмен пластическими веществами, благодаря чему становится возможной вегетативная гибридизация, впервые изученная И. В. Мичуриным и Т. Д. Лысенко.

В зависимости от тех целей, которые ставятся, в качестве привоя берут или молодое, или старое растение. Так, в опытах И. В. Мичурина по изменению природы гибридных сеянцев в качестве воспитателя, ментора, в крону гибрида прививали черенок старого растения, под влиянием которого изменялись свойства подвоя.

Если необходимо изменить наследственность привоя, в качестве привоя следует брать стадийно молодое растение с несложившимися еще породными качествами.

При прививках используется как привой или черенок, или глазки (почки).

Первый прием называют копулировкой, второй — окулировкой (рис.).

Вегетативным путем размножаются такие сельскохозяйственные культуры, как картофель.

Черенкование находит применение в осуществлении грандиозного сталинского плана преобразования природы нашей страны — в создании полезащитных лесных полос.

Бесполое размножение довольно широко распространено и среди животных, хотя нельзя не отметить, что возможности вегетативного размножения у них значительно меньше, чем у растений.

Бесполым путем размножаются все простейшие, многие кишечнополостные, некоторые черви, а также сальпы из низших хордовых.

У кишечнополостных имеет место почкование. На теле материнского организма образуется вырост — почка, из которой затем развивается полип.

Последний или отшнуровывается и становится самостоятельным или остается в связи с материнским организмом.

Таким путем возникают колониальные формы кишечнополостных.

Иногда из почки развиваются организмы, отличные от материнского.

В этом случае наблюдается полиморфизм колонии, ярким примером которого могут служить сифонофоры (рис.).

Одни особи колоний в этом случае превращаются в плавательные колокола (нектофоры), которые способствуют перемещению колонии в водной среде.

Другие особи развиваются в желудочные мешки (гастрозоиды), снабженные особыми выростами — арканчиками, захватывающими и переваривающими пищу.

Наконец, третьи — преобразуются в щупики (цистозоиды), вероятно, выполняющие выделительную функцию.

Кроме того, часть особей служит для полового размножения: они содержат гонады и называются медузоидами (гонозоиды).

Некоторые турбеллярии размножаются путем повторного поперечного деления (рис.).

Турбеллярия в состоянии поперечного деления

Полное перешнуровывание и отделение организмов друг от друга иногда может происходить замедленно, в результате чего образуются цепочки, состоящие из 4, 8 и даже 16 особей. Это как бы временные колонии, затем разделяющиеся. Поперечным делением могут размножаться и многие кольчатые черви.

Половое размножение чрезвычайно широко распространено в природе. Оно свойственно растительным и животным организмам. На обеспечение полового размножения направлены в значительной мере все другие процессы, они как бы подчинены ему.

Как мы уже отмечали, половое размножение осуществляется при помощи половых клеток, причем характерно то, что «половые клетки дают не продолжение индивидуальной жизни растения, а начинают ее вновь» (Т. Д. Лысенко). Это в полной мере относится не только к растениям, но и к животным. 

Половые клетки являются биологически наиболее сложными клетками, в них «как бы аккумулирован весь путь развития, пройденный организмами предшествующих поколений» (Т. Д. Лысенко). Развиваясь на основе процессов обмена веществ, они дают новые организмы. «Половые клетки представляют собой завершение цикла развития организма, и одновременно с этим они являются началом развития новых организмов» (Т. Д. Лысенко).

Чтобы яйцо дало новый организм, оно должно быть оплодотворено. В этом заключается одно из существенных отличий половых клеток от всех остальных, которые, завершив цикл своего развития, делятся на две. После оплодотворения из двух половых клеток образуется одна, более жизненная.
 


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован...


Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб...


Препараты для профилактики и лечения вирусных заболеваний

Препараты для профилактики и лечения оспы. Оспенная вакцина сухая — Vaccinum variolae siccum является живой вакциной. В зависимости от субстрата, на котором культивируют вирус, различают дермальную (культивирование на коже животных), тканевую (культивирование в клеточных культурах) и яичную или ововакцину (культивирование на куриных эмбрионах).

Возбудители основных вирусных заболеваний

Возбудитель оспы. Возбудитель оспы является одним из самых крупных вирусов (200—350 нм). Этот вирус может быть обнаружен в оптическом микроскопе при применении специальных методов окраски (тельца Пашена).

При натуральной оспе в эпителиальных клетках обнаруживаются внутриклеточные включения — тельца Гуарниери.



Категория: Общие вопросы биологии
Просмотров: 46 | Теги: Бесполое размножение, половое размножение, Размножение биология | Рейтинг: 0.0/0