Воспроизведение является базовым свойством всех живых существ. Оно направлено на выведение потомства и поддержание непрерывности жизни на Земле. Процесс размножения сложен и многогранен, иногда обретает причудливые формы. Однако, несмотря на многообразие, выделяют только два основных способа воспроизведения себе подобных, о которых дальше и пойдет речь.
Содержание
Способы самовоспроизведения
Практически все живые существа способны давать потомство, обладающее схожим строением и процессами жизнедеятельности. Выделяют два вида воспроизведения — бесполый и половой.
Самовоспроизведение у живых организмов происходит за счет размножения. Данный процесс, наряду с питанием, дыханием, ростом и развитием, является важным признаком всех живых организмов. Понимать различия полового и бесполого размножения важно всем, кто интересуется биологией.
Виды бесполого воспроизведения
Воспроизводить потомство бесполым методом могут не только растения, но и представители животного мира. Существует несколько распространенных бесполовых путей выведения потомства, которые присутствуют у различных классов растений.
У растений
У представителей зеленой флоры выделяют два вида воспроизведения — вегетативное и споровое.
Многие представители флоры способны образовывать особые укороченные части, побеги — вегетативные зачатки. Они могут отрастать в форме почек на выводок, клубней и луковичек. Этот способ воспроизведения получил название вегетативного.
Выведение потомков спорами происходит благодаря появлению особых клеток. Такой способ воспроизведения характерен для водорослей, моховидных и папоротниковых классов растений.
Споры представляют собой отдельные мелкие клетки, состоящие из ядра, цитоплазмы, снаружи покрытые плотным слоем оболочки.
Они обладают способностью стойко выдерживать пагубные условия среды. Оказавшись в благоприятных условиях, клетки дают ростки, формируют новые дочерние саженцы.
У животных
Помимо представителей растительного мира, к бесполому воспроизведению способны и некоторые виды животного мира.
Бесполый вид воспроизведения присущ одноклеточным, среди них бактерии и протисты. Метод тщательно изучен в биологии, знания о способах воспроизведения дают ученым возможность в искусственных условиях производить лекарственные растения, стволовые клетки.
Зачастую стволовая клетка дает новую жизнь двум дочерним клеткам в результате бинарного деления. Существуют природные механизмы, позволяющие воспроизводиться бесполым путем.
Разные группы животных имеют возможность бесполого воспроизведения потомства, этой способностью наделены беспозвоночные. Распространенными и хорошо изученными видами воспроизведения являются следующие:
- Почкование — на родительском теле формируется выпуклость, именуемая желток, она и дает основу для нового организма. Подобные процессы наблюдаются у кишечников, медуз и оболочников, скальных кораллов.
- Фрагментация — когда тело в процессе воспроизведения начинает делиться для формирования новой жизни. Этот способ характерен для губок, книдарий, кольчатых червей, морских звезд.
- Партеногенез — способность развить цельную особь без оплодотворения при помощи спермы. Это явление наблюдается у насекомых и ракообразных. Например, пчелы могут воспроизводить самцов таким способом. Тля также порождает новые особи при помощи партеногенеза. Этот способ воспроизведения распространен у позвоночных — 15 видов ящериц выводят свое потомство партеногенезом.
- Андрогенез предполагает появление новой клетки из ооцитов, возникающей путем слияния ядер из двух активных сперматозоидов. Получают свое потомство подобным образом лишь некоторые представители животного мира, например, палочники.
- Гиногенез — появление новых организмов методом диплоида женских половых клеток. В каждой клетке содержится ровно половина хромосом, в процессе оплодотворения численность хромосом восстанавливается. Чтобы гиногенез прошел успешно, требуется стимуляция спермой самца, в итоге воспроизводятся самки, идентичные с материнским материалом. Этот способ получения потомства очень редко встречается в природе.
Половое размножение
Под половым размножением подразумевают активный процесс, в результате которого появляются новые организмы из половых клеток.
Также необходимо отличать понятия «половой процесс» от «размножения». Основной момент, чем половой процесс отличается от полового размножения — он является лишь началом воспроизведения, в котором активно взаимодействуют гаметы.
У растений
Класс растений, которым присущ половой способ воспроизведения — покрытосеменные или цветковые. В процессе размножения участвуют половые гаметы, постепенно растущие и зреющие в цветке, а именно:
- мужские содержатся в тычинках (специальных пыльниках);
- женские формируются в завязи цветка.
Для успешного слияния гамет необходимо перемещение пыльцы с мужскими клетками на пестик. В качестве переносчика материала могут выступать ветер, вода, насекомые, человек.
Подобный способ воспроизведения получил название двойное оплодотворение.
Воспроизведение голосеменных растений
Голосеменным и споровым свойственно чередование полового и спорового методов произведения потомства. Вначале из зиготы идет развитие спорофита, служащего площадкой для появления спор. Из споры растет гаметофит, именуемый заростком.
Эти потомки уже имеют особые органы — гаметангии. Из них формируются мужские половые клетки. В итоге слияния мужских гамет с женскими образуется зигота.
Для голосеменных растений характерно протекание оплодотворения внутри шишек, причем количество поступающей влаги никакого влияния на этот процесс не оказывает. Порыв ветра перемещает пыльцу с мужской шишки на женскую, в результате чего развиваются семена.
Семейство споровые
Споровым присуще различное соотношение спорофита и нового заростка. Папоротникообразные воспроизводят мелкие заростки, зачастую выпускают бесполое поколение — спорофиты.
Мох воспроизводит свое потомство в итоге полового оплодотворения, у представителей этого класса имеются мужские и женские растения.
Водоросли
Этому представителю фауны свойственно использование различных форм полового воспроизведения.
У некоторых водорослей имеются особые клетки, предназначенные для развития половых гамет. Зрелые клетки, попадая в воду, формируют готовую зиготу, из которой развивается полноценная особь.
В природе встречается особый вид полового воспроизведения, во время которого общая численность особей не растет. Это называется конъюгацией, когда происходит временное соединение клеток, например, у водорослей, с целью обмена генетическим материалом.
Ряд одноклеточных увеличивает свою численность путем соединения клеток, которое наступает при пагубных условиях. После слияния организм покрывается защитным слоем оболочки и прекращает всяческое движение для формирования полноценной особи.
У животных
Для полового способа выведения потомства у представителей животного мира характерно слияние клетки с движущимся сперматозоидом, в результате чего образуется новый дочерний организм.
Процесс сближения половых клеток обозначен в науке как «осеменение». Оно может осуществляется как в водной среде, так и в половых путях самки.
На основании этого различают два вида оплодотворения: внешнее и внутреннее. Внешний вид выведения себе подобных характерен для многих видов рыб и амфибий. Множество рептилий, млекопитающих и птиц производят потомков, используя внутренний метод оплодотворения.
В чем разница?
Основной момент, чем половое размножение отличается от бесполого, заключается в том, что в результате второго метода появляется потомство в форме идентичных копий родительских клеток, то есть клонов. В таком случае отличий от материнского организма практически нет.
Генетическая информация копируется методом миотического деления, когда ДНК передается в равных частях дочерним организмам, в этом основная разница такого способа выведения потомства.
Каждый из родителей передает свои половые клетки. Потомство получает в итоге уникальные генетические комбинации от обоих родительских особей. Например, дети одних и тех же родителей отличаются друг от друга.
Преимущества бесполого воспроизведения в сравнении с половым
Главный момент, чем бесполое размножение отличается от пологого — в экономии сил и энергии на произведение новых особей.
Помимо этого, у бесполого способа имеются следующие преимущества:
- быстрый рост количества особей;
- поддерживает приспособленность организмов в мало меняющихся внешних условиях, усиливает действие природного отбора;
- в процессе активное участие принимает одна особь, поэтому проблема поиска партнера отпадает.
Краткие недочеты этого метода:
- снижает способность к адаптации организмов в постоянно меняющихся условиях;
- практически нет генетического разнообразия.
Что касается полового способа воспроизведения, то он обладает следующими достоинствами:
- наличие комбинативной изменчивости;
- потомство обладает уникальным набором генетического материала;
- формирует предпосылки к освоению различных условий обитания.
Недостатки:
- медленный рост числа особей;
- необходимость поиска партнера для выведения потомства.
Видео по теме статьи
Известные способы размножения в видеоролике ниже.
Заключение
Многие организмы способны воспроизводить потомство как половым, так и бесполым методом. Благоприятная среда способствует бесполому выведению потомства, в результате получаются потомки, хорошо приспособленные к текущим условиям. В агрессивной среде возникает потребность в половом воспроизведении, в итоге на свет производятся организмы, имеющие качественные отличия от изначальных клеток. Кто-то из них окажется более стойким к жестким условиям среды, нежели родитель.
