Бесполое размножение

Основные характеристики

Размножение в биологии определяется как неотъемлемое свойство живых систем воспроизводить себе подобных. Глобально оно делится на два пути: половое и бесполое.

Ключевая особенность бесполого размножения заключается в том, что для продолжения рода требуется всего одна родительская особь или даже единственная клетка. Этот процесс протекает без участия половых клеток (гамет). Новые организмы формируются исключительно из соматических частей родителя. Поскольку универсальным клеточным механизмом такого деления выступает митоз, образовавшееся потомство получает идентичный набор генов, то есть становится генетическим клоном. Подобная стратегия широко распространена среди прокариот, царства грибов и растений.

Основные способы бесполого размножения

В зависимости от структурной организации организма, природа использует разные механизмы клонирования материнской особи.

1. Деление Самый частый способ для одноклеточных. Материнская форма расщепляется на две или более дочерних.

• Простое бинарное деление: классический путь для прокариот.
• Митотическое бинарное деление: встречается у простейших организмов и одноклеточных водорослей.
• Множественное деление (шизогония): ядро многократно делится внутри клетки, образуя множество ядер. Затем каждое ядро окружается порцией цитоплазмы, и клетка распадается на множество самостоятельных организмов. Яркий пример — малярийный плазмодий.

2. Почкование Новые организмы формируются как локальные выросты (почки) на теле родителя. В дальнейшем они могут либо оторваться и перейти к самостоятельной жизни (как у пресноводной гидры или дрожжей), либо остаться прикрепленными к материнскому телу, образуя колонии (характерно для коралловых полипов).

3. Фрагментация Материнский организм буквально распадается на несколько фрагментов, каждый из которых достраивает недостающие части и превращается в полноценную особь. Этот метод наблюдается у сцифоидных полипов, морских звезд, ресничных червей и водоросли спирогиры.

4. Полиэмбриония Особый вариант, при котором на части распадается не взрослая особь, а эмбрион на ранних стадиях развития. Встречается у млекопитающих: например, у броненосцев, а у человека именно так появляются монозиготные (однояйцевые) близнецы.

Вегетативное размножение и спорообразование

Эти два способа наиболее характерны для растительного мира и грибов.

Вегетативное размножение Новый организм восстанавливается из части вегетативного тела. У растений для этого могут служить клубни, корневища, усы, луковицы, листья или отводки. Процесс может протекать естественно в дикой природе, а может применяться искусственно — человеком в целях селекции и сельского хозяйства.

Спорообразование В этом случае размножение идет за счет специализированных клеток — спор. Они могут разноситься ветром или водой, давая начало новым особям. Спорообразование встречается не только у растений (мхов, папоротников, водорослей), но и у грибов (пеницилл, шляпочные грибы), а также у некоторых простейших (класс споровики).

Клонирование как искусственный метод

Клонирование — это искусственный метод бесполого размножения, активно развивающийся с начала 1960-х годов XX века. Его база неизменна: это митоз соматической клетки исходного организма для получения точной копии.

• У растений: метод заключается в выращивании клеток образовательной ткани (меристемы) на специальных питательных средах. Главная цель — получение новых, чистых сортов.
• У животных: хрестоматийным примером служит овечка Долли (1997 год). Для её создания потребовались две особи разных пород. У первой (донора) взяли соматическую клетку молочной железы, чтобы получить ядро с ДНК. У второй (реципиента) взяли яйцеклетку и удалили из нее собственное ядро. После подсадки ядра донора в пустую яйцеклетку развился организм, генетически полностью идентичный донору ядра, но фенотипически (внешне) отличающийся от овцы-реципиента, выносившей плод.

Сегодня активно ведутся дискуссии и теоретические работы вокруг возможности клонирования человека, что порождает серьезные этические споры.

Биологическое значение

Эволюционный смысл бесполого размножения заключается в быстром увеличении численности особей со строго определенным набором признаков. Это способствует сохранению идеальной адаптации организмов к постоянным условиям среды обитания. С точки зрения эволюции, такой способ размножения многократно усиливает роль стабилизирующего естественного отбора, отсекая любые невыгодные отклонения.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Цитологические механизмы митоза как основы бесполого размножения.
• Жизненный цикл малярийного плазмодия и роль шизогонии.
• Отличия простого и митотического бинарного деления.
• Практическое применение меристемных культур в селекции растений.

Другие темы раздела «Способы и формы размножения»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.