Виды полового размножения

Эволюционный смысл полового размножения

ЛЕКЦИЯ № 8. Половое размножение. Его формы и биологическая роль

Половое размножение встречается в основном у высших орга­низмов. Это более поздний вид размножения (существует около 3 млрд лет). Оно обеспечивает значительное генетическое разно­образие и, следовательно, большую фенотипическую изменчи­вость потомства; организмы получают большие эволюционные возможности, возникает материал для естественного отбора.

Помимо полового размножения, существует половой процесс. Суть его в том, что обмен генетической информацией между особя­ми происходит, но без увеличения числа особей. Формированию гамет у многоклеточных предшествует мейоз. Половой процесс состоит в объединении наследственного материала от двух раз­ных источников (родителей).

При половом размножении потомство генетически отличается от своих родителей, так как между родителями происходит обмен генетической информацией.

Основой полового размножения является мейоз. Родителями являются две особи — мужская и женская, они вырабатывают разные половые клетки. В этом проявляется половой диморфизм, который отражает различие задач, выполняемых при половом размножении мужским и женским организмами.

Половое размножение осуществляется через гаметы — поло­вые клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом и вырабаты­вающиеся в родительских организмах. Слияние родительских клеток приводит к образованию зиготы, из которой в дальнейшем образуется организм-потомок. Половые клетки образуются в гонадах — половых железах (в яичниках у самок и семенниках у самцов).

Процесс образования половых клеток называется гаметогенезом (овогенезом у самок и сперматогенезом у самцов).

Если мужские и женские гаметы образуются в организме од­ной особи, то ее называют гермафродитной. Гермафродитизм бывает истинный (особь имеет гонады обоих полов) и ложный гермафродитизм (особь имеет половые железы одного типа — мужского или женского, а наружные половые органы и вторич­ные половые признаки обоих полов).

 

 

У одноклеточных организмов выделяют две формы полового размножения — копуляцию и конъюгацию.

При конъюгации(например, у инфузорий) специальные половыеклетки (половые особи) не образуются. У этих организмов имеются два ядра — макро- и микронуклеус. Обычно инфузории размножаются делением надвое. При этом микронуклеус сначала делится митотически. Из него формируются стационарное и миг­рирующее ядра, имеющие гаплоидный набор хромосом. Затем две клетки сближаются, между ними образуется протоплазматический мостик. По нему происходит перемещение в цитоплазму партнера мигрирующего ядра, которое затем сливается со стационарным. Формируются обычные микро— и макронуклеусы, клет­ки расходятся. Так как при этом процессе не происходит увеличе­ния количества особей, то говорят о половом процессе, а не о половом размножении. Однако происходит обмен (рекомбина­ция) наследственной информацией, поэтому потомки генетиче­ски отличаются от своих родителей.

При копуляции(у простейших) происходят образование половых элементов и их попарное слияние. При этом две особи приоб­ретают половые различия и полностью сливаются, образуя зиготу. Происходят объединение и рекомбинация наследственного мате­риала, поэтому особи генетически отличны от родительских.

 

3. Различия между гаметами

В процессе эволюции степень различия гамет нарастает. Сна­чала имеет место простая изогамия,когда половые клетки еще не имеют дифференцировки. При дальнейшем усложнении процесса возникает анизогамия:мужские и женские гаметы различаются, однако не качественно, а количественно (у хламидомонад). Нако­нец, у водоросли вольвокса большая гамета становится неподвижной и самой крупной из всех гамет. Такая форма анизога­мии, когда гаметы резко различны, называется оогамией.У мно­гоклеточных животных (в том числе у человека) имеет место исключительно оогамия. Среди растений изогамия и анизогамия встречаются только у водорослей.