Laji, jolla ei ole sukupuolista lisääntymistä. Aseksuaalinen ja seksuaalinen lisääntyminen

Jäljentäminen- elävien organismien kyky lisääntyä lajissaan. Niitä on kaksi pääasiallista lisääntymismenetelmä- aseksuaali ja seksuaalinen.

Aseksuaalinen lisääntyminen tapahtuu vain yhden vanhemman osallistuessa ja tapahtuu ilman sukusolujen muodostumista. Joidenkin lajien tytärsukupolvi syntyy äidin kehon yhdestä tai ryhmästä soluja, toisissa lajeissa - erikoistuneista elimistä. Erotetaan seuraavat: suvuttoman lisääntymisen menetelmät: jakautuminen, orastuminen, pirstoutuminen, polyembryony, itiöityminen, kasvullinen lisääntyminen.

Division- yksisoluisille organismeille tyypillinen aseksuaalinen lisääntymismenetelmä, jossa emo on jaettu kahteen tai useampaan tytärsoluun. Voimme erottaa: a) yksinkertainen binäärifissio (prokaryootit), b) mitoottinen binäärifissio (alkueläimet, yksisoluiset levät), c) monisolufissio tai skitsogonia (malariaplasmodium, trypanosomit). Parameciumin (1) jakautumisen aikana mikrotuma jakautuu mitoosilla ja makrotuma amitoosilla. Skitsogonian (2) aikana ydin jaetaan ensin toistuvasti mitoosilla, sitten jokainen tytärytimistä ympäröi sytoplasma ja muodostuu useita itsenäisiä organismeja.

Orastava- suvuttoman lisääntymisen menetelmä, jossa uusia yksilöitä muodostuu kasvainten muodossa emoyksilön kehoon (3). Tytäryksilöt voivat erota äidistä ja siirtyä itsenäiseen elämäntapaan (hydra, hiiva), tai he voivat pysyä siihen kiinni, tässä tapauksessa muodostaen pesäkkeitä (korallipolyyppeja).

Hajanaisuus(4) - aseksuaalinen lisääntymismenetelmä, jossa uusia yksilöitä muodostetaan fragmenteista (osista), joihin emoyksilö hajoaa (anneli, meritähti, spirogyra, elodea). Fragmentoituminen perustuu organismien kykyyn uusiutua.

Polyembryony- suvuttoman lisääntymisen menetelmä, jossa uusia yksilöitä muodostetaan fragmenteista (osista), joihin alkio hajoaa (monotsygoottiset kaksoset).

Vegetatiivinen lisääntyminen- suvuttoman lisääntymisen menetelmä, jossa uusia yksilöitä muodostetaan joko emoyksilön vegetatiivisen kehon osista tai erityisistä rakenteista (juurikat, mukulat jne.), jotka on erityisesti suunniteltu tätä lisääntymismuotoa varten. Kasvillinen lisääntyminen on tyypillistä monille kasviryhmille ja sitä käytetään puutarhanhoidossa, vihannesviljelyssä ja kasvinjalostuksessa (keinotekoinen kasvullinen lisäys).

Itiöinti(6) - lisääntyminen itiöiden kautta. Kiista- erikoistuneet solut, useimmissa lajeissa ne muodostuvat erityisiin elimiin - sporangioihin. Korkeammissa kasveissa itiöiden muodostumista edeltää meioosi.

Kloonaus- joukko menetelmiä, joita ihmiset käyttävät saadakseen geneettisesti identtisiä kopioita soluista tai yksilöistä. Klooni- kokoelma soluja tai yksilöitä, jotka ovat polveutuneet yhteisestä esi-isästä aseksuaalisen lisääntymisen kautta. Kloonin saamisen perusta on mitoosi (bakteereissa - yksinkertainen jakautuminen).

Seksuaalinen lisääntyminen tapahtuu kahden vanhemman (uros ja naaras) osallistuessa, jossa erikoistuneita soluja muodostuu erityisiin elimiin - sukusolut. Sukusolujen muodostumisprosessia kutsutaan gametogeneesiksi, gametogeneesin päävaihe on meioosi. Tytärsukupolvi kehittyy tsygootit- uros- ja naarassukusolujen fuusion seurauksena muodostunut solu. Miesten ja naisten sukusolujen fuusioprosessia kutsutaan lannoitus. Seksuaalisen lisääntymisen pakollinen seuraus on geneettisen materiaalin rekombinaatio tytärsukupolvessa.

Sukusolujen rakenteellisista ominaisuuksista riippuen voidaan erottaa seuraavat: seksuaalisen lisääntymisen muodot: isogamia, heterogamia ja oogamia.

Isogamia(1) - sukupuolisen lisääntymisen muoto, jossa sukusolut (ehdollisesti naaras ja ehdollisesti uros) ovat liikkuvia ja niillä on sama morfologia ja koko.

Heterogamia(2) - sukupuolisen lisääntymisen muoto, jossa naaras- ja urossugusolut ovat liikkuvia, mutta naisen sukusolut ovat suurempia kuin urospuolisia ja vähemmän liikkuvia.

Oogamy(3) - sukupuolisen lisääntymisen muoto, jossa naispuoliset sukusolut ovat liikkumattomia ja suurempia kuin urospuoliset sukusolut. Tässä tapauksessa naispuolisia sukusoluja kutsutaan munat, urospuolisten sukusolujen, jos niillä on siima, - siittiöt, jos heillä ei ole sitä, - siittiöitä.

Oogamy on ominaista useimmille eläin- ja kasvilajeille. Isogamiaa ja heterogamiaa esiintyy joissakin primitiivisissä organismeissa (levissä). Edellä mainittujen lisäksi joillakin levillä ja sienillä on lisääntymismuotoja, joissa sukupuolisoluja ei muodostu: hologamia ja konjugaatio. klo hologamia yksisoluiset haploidit organismit sulautuvat toisiinsa, jotka tässä tapauksessa toimivat sukusoluina. Tuloksena oleva diploidi tsygootti jakautuu sitten meioosilla, jolloin muodostuu neljä haploidista organismia. klo konjugaatio(4) rihmamaisen tallin yksittäisten haploidisten solujen sisältö sulautuu. Erityisesti muodostettujen kanavien kautta solun sisältö virtaa toiseen, muodostuu diploidinen tsygootti, joka yleensä myös jakautuu meioosin seurauksena.

Mene luennot nro 13"Eukaryoottisolujen jakautumismenetelmät: mitoosi, meioosi, amitoosi"

Mene luennot nro 15"Sukupuolinen lisääntyminen koppisiemenissä"

Yksi kaikkien elävien organismien peruskyvyistä on lisääntyminen. Uusien yksilöiden muodostamiseen on kaksi päävaihtoehtoa. Asiantuntijat erottavat myös aseksuaalit.

Itselisäyksen menetelmät

Jokainen elävä organismi voi luoda samanlaisia ​​yksilöitä. Monet kasvit ja alemmat eläimet käyttävät aseksuaalista lisääntymismenetelmää. Jälkeläisten tuottamiseen riittää yksi vanhempi, joka pystyy muodostamaan tytärorganismeja.

Mutta tämä tieto ei riitä ymmärtämään, kuinka seksuaalinen lisääntyminen eroaa aseksuaalisesta lisääntymisestä. Nämä lisääntymismuodot ovat pohjimmiltaan erilaisia. Siten seksuaalinen lisääntyminen on mahdollista vain kahden vanhemman osallistuessa. Seksuaaliselle menetelmälle on ominaista sukusolujen muodostuminen. Nämä ovat erityisiä lisääntymissoluja, joissa on haploidi kromosomisarja.

Tärkeimmät erot

Seksuaalista menetelmää pidetään progressiivisempana aseksuaaliseen menetelmään verrattuna. Suurin osa elävistä olennoista käyttää sitä jälkeläisten tuottamiseen. Voit ymmärtää, kuinka seksuaalinen lisääntyminen eroaa aseksuaalisesta lisääntymisestä, jos tiedät seuraavat asiat.

Ensimmäinen lisääntymismuoto edellyttää kahden vanhemman osallistumista. Jokainen niistä tuottaa erityisiä sukupuolisoluja - sukusoluja. Lisääntymisprosessin aikana ne sulautuvat yhteen ja muodostavat tsygootin. Siitä muodostuu uusi organismi.

Sukusoluja ei tarvita prosessissa. Uusi yksilö muodostuu somaattisista soluista. Se on tarkka kopio emoorganismista. Tämä lisääntymismenetelmä mahdollistaa jälkeläisten nopean hankkimisen.

Aseksuaalisen lisääntymisen ominaisuudet

Uusien organismien itsensä lisääntymisellä on etunsa. Kun ne tuntee, on helppo selittää, miten sukupuolinen lisääntyminen eroaa aseksuaalisesta lisääntymisestä. Sen avulla on mahdollista luoda suuri määrä yksilöitä lyhyessä ajassa. Tässä tapauksessa tuloksena oleva jälkeläinen ei eroa vanhemmista. Tytärorganismit ovat tarkkoja kopioita.

Tämä lisääntymismenetelmä on hyödyllinen niille organismeille, jotka elävät muuttumattomissa olosuhteissa. Geneettinen vaihtelu aseksuaalisen lisääntymisen aikana voi syntyä vain geneettisten mutaatioiden seurauksena. Tällaisen itsensä lisääntymisen aikana solut jakautuvat yleensä mitoosilla.

Korkeammat eläimet eivät voi lisääntyä omaa lajiaan aseksuaalisesti. Ainoa poikkeus on niiden keinotekoinen kloonaus.

Aseksuaalisen lisääntymisen tyypit

Organismeilla on useita vaihtoehtoja luoda omaa lajiaan ilman erikoistuneiden sukusolujen osallistumista. Pohdittaessa, miten sukupuolinen lisääntyminen eroaa aseksuaalisesta lisääntymisestä, emme saa unohtaa, että jälkimmäinen jälkeläisten lisääntymismenetelmä on jaettu useisiin tyyppeihin.

Erikseen erotetaan jakautuminen, itiöityminen, kasvullinen lisääntyminen, mukaan lukien silmuminen, ja pirstoutuminen. Jokaisella näistä menetelmistä muodostetaan uusi yksilö yhdestä tai ryhmästä somaattisia soluja. Alkueläimet lisääntyvät jakautumalla: ameba, paramecium. Tätä menetelmää käyttävät myös tietyt bakteerit.

Kaikki viherkasvien ryhmät, sienet, jotkut bakteerit ja alkueläimet lisääntyvät itiöimällä. Itiöt muodostuvat erityisissä rakenteissa - sporogonia.

Kun selvität eroja seksuaalisen ja aseksuaalisen lisääntymisen välillä, älä unohda, että nämä menetelmät eroavat merkittävästi toisistaan. Loppujen lopuksi somaattiset solut alkavat jakautua itsensä lisääntymisen aikana ilman sukusolujen osallistumista. Se on mahdollista esimerkiksi pistokkaiden, lonkeroiden, juurien, juurakoiden, mukuloiden, sipulien, mukuloiden avulla.

Seksuaalisen lisääntymisen ominaisuudet

Jälkeläisten saamiseksi tällä menetelmällä tarvitaan kaksi saman lajin yksilöä, jotka tuottavat erityisiä sukusoluja. Jälkeläisten ilmestyminen on mahdollista, kun ne sulautuvat ja muodostavat tsygootteja. Juuri tämä on syytä muistaa, kun kerrotaan, miten sukupuolilisäys eroaa aseksuaalisesta lisääntymisestä.

Sukusolut sisältävät haploidisen (yksittäisen) joukon kromosomeja. Nämä solut muodostuvat meioosiprosessin kautta. Heidän avullaan geneettinen tieto välittyy molemmilta vanhemmilta tytärorganismeille. Sukusolujen fuusioprosessia kutsutaan hedelmöitykseksi. Tämän seurauksena haploidiset ytimet yhdistyvät ja muodostuu tsygootti. Tämä on perusta organismien sisäiselle vaihtelulle.

Selvitettäessä aseksuaalisen ja seksuaalisen lisääntymisen piirteitä emme saa unohtaa, että sukusoluja on kahdenlaisia. Niitä tuottavat urokset ja naaraat. Mutta luonnossa on erilaisia ​​organismeja, jotka voivat tuottaa samanaikaisesti kahdenlaisia ​​sukusoluja. Heitä kutsutaan hermafrodiiteiksi. Pienet äyriäiset, etanat ja jotkut kalat voivat lisääntyä tällä tavalla.

Mahdollisia poikkeuksia

Voit ymmärtää, kuinka seksuaalinen lisääntyminen eroaa aseksuaalisesta lisääntymisestä, jos tiedät, että ensimmäiselle menetelmälle on ominaista erityisten sukusolujen muodostuminen, ja toisessa menetelmässä emoorganismin somaattiset solut alkavat jakautua.

On tärkeää, että aseksuaaliseen lisääntymiseen riittää yksi yksilö, mutta sukupuoliseen lisääntymiseen tarvitaan kaksi. Totta, meidän ei pidä unohtaa poikkeuksia. Näitä ovat hermafroditismi ja partenogeneesi. Vaikka ensimmäinen osoitettu lisääntymismuoto sisältää usein eri yksilöiden sukusoluja, kehossa tapahtuu prosesseja, jotka häiritsevät itsensä hedelmöittymistä.

Myös yksi seksuaalisen lisääntymisen tyypeistä on partenogeneesi. Tällä menetelmällä naisen sukusolut voivat kehittyä uudeksi yksilöksi ilman urospuolisten sukusolujen osallistumista. Sekä jotkut eläimet että kasvit voivat tuottaa jälkeläisiä tällä tavalla.

Naisten sukusolujen kromosomien lukumäärästä riippuen erotetaan diploidinen ja haploidinen partenogeneesi. Tämän lisääntymismekanismin avulla voit säädellä jälkeläisten määrää ja niiden tyyppejä. Esimerkiksi mehiläiskuningatar voi munia, joista naaraat (kuningattaret, työntekijät) tai urokset (droonit) nousevat esiin. Lisääntymisessä - seksuaalisessa ja aseksuaalisessa - klassisissa versioissa ei ole tällaisia ​​​​ominaisuuksia.

Lisääntymistä, jossa yksi tai useampi solu on erotettu osasta äidin kehoa, kutsutaan aseksuaaliksi. Tässä tapauksessa yksi vanhempi riittää synnyttämään jälkeläisiä.

Aseksuaalisen lisääntymisen tyypit

Luonnossa on useita vaihtoehtoja, kuinka elävät organismit voivat lisääntyä lajissaan. Aseksuaaliset lisääntymismenetelmät ovat melko erilaisia. Ne kaikki koostuvat siitä, että solut alkavat jakautua ja lisääntyä tytäryksilöitä. Yksisoluisissa alkueläimissä koko keho on jaettu kahteen osaan. Monisoluisissa organismeissa lisääntyminen alkaa yhden tai useamman solun jakautumisesta samanaikaisesti.

Kasveille, sienille ja joillekin eläinlajeille on ominaista suvuton lisääntyminen. Lisääntymismenetelmät voivat olla seuraavat: jakautuminen, itiöinti. Erikseen mainitaan jälkeläisten esiintymisen muodot, joissa ne muodostuvat äidin yksilön soluryhmästä. Niitä kutsutaan vegetatiiviseksi lisääntymiseksi. Erikseen orastuminen ja pirstoutuminen erotetaan toisistaan. Nämä ovat yleisiä aseksuaalisen lisääntymisen menetelmiä. Taulukon avulla on mahdollista ymmärtää, miten ne eroavat toisistaan.

Yksinkertaisen toiston ominaisuudet

Kaikissa organismeissa, jotka pystyvät tuottamaan jälkeläisiä jakautumalla, rengaskromosomi kaksinkertaistuu. Ydin on jaettu kahteen osaan. Yhdestä emosolusta muodostuu kaksi tytärsolua. Jokainen sisältää identtistä geneettistä materiaalia. Kahden muodostuneen tytärsolun väliin ilmaantuu supistuminen, jota pitkin emoyksilö jakaantuu kahteen soluun. Tämä on yksinkertaisin aseksuaalinen lisääntyminen.

Lisääntymismenetelmät voivat olla erilaisia. Mutta vihreä euglena, chlamydomonas, ameba ja ripset käyttävät jakoa. Tuloksena saadut jälkeläiset eivät eroa vanhemmista yksilöistä. Hänellä on täsmälleen samat kromosomit. Tämän lisääntymismenetelmän avulla voit saada suuren määrän identtisiä organismeja lyhyessä ajassa.

Itiöinti

Jotkut sienet ja kasvit lisääntyvät käyttämällä erityisiä haploidisia soluja. Niitä kutsutaan itiöiksi. Monissa sienissä nämä solut muodostuvat mitoosiprosessin aikana. Ja korkeammissa kasviorganismeissa niiden muodostumista edeltää meioosi. Tämän prosessin erikoisuus on, että tällaisten kasvien itiöt sisältävät haploidisen kromosomijoukon. He pystyvät synnyttämään uuden sukupolven, joka on erilainen kuin äidin sukupolvi. Se voi lisääntyä seksuaalisesti. Samalla emme saa unohtaa niiden ainutlaatuista ominaisuutta. Seksuaalisen ja suvuttoman lisääntymisen menetelmät tällaisissa kasveissa vuorottelevat.

Useimmissa sienissä ja kasveissa muodostuneet itiöt ovat soluja, joita suojaavat erityiset kalvot. Ne voivat säilyä jonkin aikaa epäsuotuisissa olosuhteissa. Kun ne muuttuvat, kuoret avautuvat ja solu alkaa aktiivisesti jakautua uudeksi organismiksi.

Vegetatiivinen itselisäytyminen

Useimmat korkeammat kasvit käyttävät muita suvuttoman lisääntymisen menetelmiä. Taulukon avulla voit ymmärtää, millaisia ​​vegetatiivisia lisääntymistyyppejä on olemassa.

Kasvillisen lisääntymisen aikana kasvit voivat muodostaa erityisiä rakenteita. Esimerkiksi perunat ja daaliat tuottavat mukuloita. Tätä kutsutaan juurien tai varren paksuuntumiseksi. Varren turvonnutta pohjaa, josta jälkeläinen muodostuu, kutsutaan mukulaksi.

Kasvit, kuten aster ja valerian, lisääntyvät juurakoilla. Kutsutaan myös vaakasuoraan kasvaviksi maanalaisiksi varreksi, joista syntyvät silmut ja lehdet.

Tuottaa jälkeläisiä viiksien avulla. Ne kasvavat melko nopeasti, niistä ilmestyy uusia lehtiä ja silmuja. Kaikkia näitä organismien suvuttoman lisääntymisen menetelmiä kutsutaan vegetatiivisiksi. Näitä ovat myös lisääntyminen varren, juurien ja tallin osien pistokkailla.

Hajanaisuus

Tämän tyyppiselle lisääntymiselle on ominaista se, että kun äidin organismi jaetaan useisiin osiin, jokaisesta muodostuu uusi yksilö. Jotkut annelidit ja litamadot, piikkinahkaiset (meritähti) käyttävät tällaista suvutonta lisääntymistä. Lisääntymismenetelmät pirstoutumalla perustuvat siihen tosiasiaan, että jotkut organismit voivat toipua uusiutumalla.

Jos esimerkiksi meritähdestä revitään rausku, siitä muodostuu uusi yksilö. Sama tapahtuu useisiin osiin jaetun lieron kanssa. Hydra muuten voidaan palauttaa 1/200 osasta erotettuna sen rungosta. Tyypillisesti tällaista lisääntymistä havaitaan vaurion aikana. Spontaani pirstoutuminen havaitaan homeissa ja joissakin merimadoissa.

Orastava

Aseksuaaliset lisääntymismenetelmät mahdollistavat emoorganismien tarkkojen kopioiden lisäämisen. Joissakin tapauksissa tytäryksityiskohdat muodostuvat erityisistä soluista - silmuista. Tämä itselisäysmenetelmä on ominaista joillekin sienille, eläimille (sienet, alkueläimet, coelenteraatit, useat matot, pteroboksit, vaippaeläimet) ja maksasammalille.

Esimerkiksi coelenteraateille tällainen suvuton lisääntyminen on tyypillistä. Heidän lisääntymismenetelmänsä ovat varsin mielenkiintoisia. Äidin kehoon ilmestyy kasvua ja sen koko kasvaa. Heti kun se saavuttaa aikuisen koon, se erottuu.

Joka sekunti maan päällä kuolee kymmeniä tuhansia organismeja. Jotkut ovat vanhuudesta, toiset sairauden takia, toiset saalistajat syövät... Poimimme puutarhasta kukan, astumme vahingossa muurahaisen päälle ja tapamme pureneen! saamme hyttysen ja hauen järveltä. Jokainen organismi on kuolevainen, joten kaikkien lajien on varmistettava, että sen määrä ei vähene. Joidenkin yksilöiden kuolleisuuden kompensoi toisten syntymä.

Kyky lisääntyä on yksi elävän aineen tärkeimmistä ominaisuuksista. Jäljentäminen, eli omanlaisensa lisääntyminen varmistaa elämän jatkuvuuden ja jatkuvuuden." Lisääntymisprosessin, tarkan lisääntymisen ja geneettisen tiedon siirron aikana vanhemmilta sukupolvelle tapahtuu tytärsukupolvi, joka varmistaa lajin olemassaolon pitkäksi aikaa yksittäisten yksilöiden kuolemasta huolimatta. Lisääntyminen perustuu solun jakautumiskykyyn, ja geneettisen tiedon siirto varmistaa minkä tahansa lajin sukupolvien aineellisen jatkuvuuden. Jotta yksilö voisi lisääntyä omanlaisensa eli tulla lisääntymiskykyiseksi, sen täytyy kasvaa ja saavuttaa tietty kehitysvaihe. Kaikki organismit eivät selviä lisääntymisvaiheeseen asti eivätkä kaikki jätä jälkeläisiä, joten lajin olemassaolon säilyttämiseksi jokaisen sukupolven on tuotettava enemmän jälkeläisiä kuin oli vanhempia. Elävien organismien ominaisuudet - kasvu, kehitys ja lisääntyminen - liittyvät erottamattomasti toisiinsa.

Kaikentyyppiset organismit kykenevät lisääntymään. Jopa virukset - ei-soluinen elämänmuoto - vaikka eivät itsenäisesti, myös lisääntyvät isäntäorganismin soluissa. Evoluutioprosessissa luonnossa on syntynyt useita lisääntymismenetelmiä, joista jokaisella on omat etunsa ja haittansa. Kaikki erilaiset lisääntymismuodot voidaan yhdistää kahteen päätyyppiin - aseksuaalista ja seksuaalista.

■ Suvuton lisääntyminen. Tämäntyyppinen lisääntyminen tapahtuu ilman erikoistuneiden sukusolujen (sukusolujen) muodostumista, ja sen toteuttamiseen tarvitaan vain yksi organismi.f Uusi yksilö kehittyy yhdestä tai useammasta äidin kehon somaattisista (ei-lisääntymiskykyisistä) soluista ja on sen absoluuttinen solu kopio. Geneettisesti homogeenisia jälkeläisiä, jotka ovat peräisin yhdestä vanhemmasta, kutsutaan klooni

Aseksuaalinen lisääntyminen on vanhin lisääntymismuoto, joten se on erityisen laajalle levinnyt yksisoluisissa organismeissa, mutta sitä esiintyy myös monisoluisissa organismeissa.

Aseksuaaliseen lisääntymiseen on useita menetelmiä.

Division. Prokaryoottiset organismit (bakteerit ja sinilevät) lisääntyvät yksinkertaisella fissiolla, jota edeltää yhden pyöreän DNA-molekyylin kaksinkertaistuminen.

Alkueläimet (amoebat, ripset, siimalevät) ja yksisoluiset viherlevät lisääntyvät mitoottisella jakautumisella kahdeksi tai useammaksi soluksi.

Joillakin alkueläimillä (malariaplasmodium) on erityinen suvuttoman lisääntymisen menetelmä, niin kutsuttu skitsogonia. Äidin yksilön tuma jakautuu useita kertoja peräkkäin jakamatta sytoplasmaa, minkä jälkeen tuloksena oleva monitumainen solu hajoaa moniksi yksitumaisiksi soluiksi.

Itiöinti. Tämä lisääntymismenetelmä on tyypillinen pääasiassa sienille ja kasveille Erikoistuneet solut - itiöt - voivat muodostua erityisissä elimissa - itiöissä (kuten tapahtuu kasveissa) tai avoimesti kehon pinnalle (kuten esimerkiksi joissakin homeissa).

Itiöitä tuotetaan valtavia määriä ja ne ovat erittäin kevyitä, mikä helpottaa niiden leviämistä tuulen sekä eläinten, pääasiassa hyönteisten, välityksellä.

Yhdessä bunt-tartunnan saaneessa vehnän jyvässä muodostuu 8–20 miljoonaa itiötä ja koko korvaan - jopa 200 miljoonaa. Joissakin sienityypeissä tuotettujen itiöiden määrä saavuttaa 30 miljardia! Itiöhävikki on erittäin suuri, vain pieni osa niistä päätyy itämiseen suotuisiin olosuhteisiin. Ne kiistat, jotka ovat "epäonnisia", voivat kuitenkin odottaa aikansa pitkään. Esimerkiksi nokkasienten itiöt säilyvät elinkelpoisina 25 vuotta.

Vegetatiivinen lisääntyminen. Aseksuaalista lisääntymismenetelmää, jossa tytärorganismi kehittyy emosolujen ryhmästä, kutsutaan vegetatiiviseksi lisääntymiseksi.

Tällainen lisääntyminen kasveissa on laajalle levinnyt. Luonnollisissa olosuhteissa tämä tapahtuu yleensä käyttämällä kasvin kehon erityisiä osia. Tulppaanisipuli, gladiolusumukula, iiriksen vaakasuoraan kasvava maanalainen varsi (juurakko), maan pintaa pitkin leviävä karhunvatukka, mansikan langat, perunan mukulat ja dahliajuuren mukulat - kaikki nämä ovat kasvullisia elimiä kasvien lisääminen.

Erilaiset vegetatiivisen lisääntymisen muodot ovat erityisen yleisiä ankarissa ilmasto-oloissa - napa-, vuoristo- ja aroalueilla - elävien kasvien keskuudessa. Kesäpäivän odottamattomat pakkaset voivat tuhota tundran kasvien kukat tai kypsymättömät hedelmät. Kasvillisen lisääntymisen ansiosta he eivät ole riippuvaisia ​​sellaisista yllätyksistä. Jotkin saksiruoho- ja oksaruohokasvit pystyvät muodostamaan siemeninä leviäviä sikiökuppeja, siniruoho muodostaa kukinnoissa pieniä tytärkasveja kukkien tilalle, jotka voivat pudota ja juurtua, ja niittysydänpuu lisääntyy yksinomaan pinnallisesti leikattujen lehtien modifioiduilla lobuleilla.

Vegetatiivinen lisääntyminen eläimissä tapahtuu kahdella päätavalla: pirstoutuminen ja silmujen muodostuminen.

Hajanaisuus- tämä on kehon jakaminen kahteen tai useampaan osaan, joista jokainen synnyttää uuden täysimittaisen yksilön. Tämä prosessi perustuu kykyyn uusiutua. Annelidit ja litamadot, piikkinahkaiset ja koelenteraatit voivat lisääntyä tällä tavalla.

Sirpaloitumista tapahtuu myös kasvikunnassa. Vihreälevä spirogyra lisääntyy säikeensä palasilla ja alemmat sammalet talluksen palasilla.

Orastava- tämä on soluryhmän muodostuminen äidin yksilön kehoon - silmu, josta kehittyy uusi yksilö. Tytäryksityisyksilö kehittyy jonkin aikaa osana äidin organismia ja sitten joko eroaa siitä ja aloittaa itsenäisen olemassaolon (makean veden polyyppihydra), tai jatkaa kasvuaan muodostaen omia silmuja muodostaen pesäkkeen (korallipolyypit) . Orastumista esiintyy myös yksisoluisissa organismeissa - hiivasienissä ja joissakin väreissä.

■Seksuaalinen lisääntyminen. Seksuaalinen lisääntyminen on tytärorganismin muodostumisprosessi, jossa sukusolut osallistuvat - sukusolut. Useimmissa tapauksissa uusi sukupolvi syntyy kahden eri organismien erikoistuneen sukusolun fuusioitumisen seurauksena. Tytärorganismin synnyttävillä sukusoluilla on puolet (haploidisia) tietyn lajin kromosomeja eläimissä ja ne muodostuvat erityisen prosessin seurauksena - meioosi(§3.6). Sukusolut ovat pääsääntöisesti kahta tyyppiä - uros ja naiset, ja ne muodostuvat erityisissä elimissa - sukurauhasissa.

Sukusolujen fuusiossa syntynyt uusi organismi saa perinnöllistä tietoa molemmilta vanhemmilta: 50 % äidiltä ja 50 % isältä. Vaikka se on samankaltainen kuin ne, sillä on kuitenkin oma ainutlaatuinen geneettisen materiaalinsa yhdistelmä, joka voi hyvin menestyä muuttuvissa ympäristöolosuhteissa.

Lajeja, joissa on sekä uroksia että naisia, kutsutaan kaksikotinen, nämä sisältävät useimmat eläimet.

Lajeja, joissa sama yksilö pystyy muodostamaan sekä uros- että naarassukusoluja, kutsutaan biseksuaali tai hermafrodiitti. Tällaisia ​​organismeja ovat useimmat koppisiemeniset, monet coelenteraatit, litteät madot ja monet annelidit (oligochaetes ja iilimato), jotkut äyriäiset ja nilviäiset ja jopa tietyt kala- ja matelijat. Hermafroditismi tarkoittaa itsehedelmöittymisen mahdollisuutta, mikä voi olla erittäin tärkeää yksinäistä elämäntapaa eläville organismeille (esimerkiksi sianlihaheisimato ihmiskehossa). On kuitenkin huomattava, että jos mahdollista, hermafrodiitit mieluummin vaihtavat sukusoluja keskenään suorittaen ristiinhedelmöitystä.

Useimmissa koppisiementen lajeissa kukka sisältää sekä heteitä, joiden siitepöly tuottaa urospuolisia sukusoluja - siittiöitä, että munia sisältäviä emiä.

Kuitenkin noin neljänneksellä lajeista uros- ja naaraskukat kehittyvät itsenäisesti, eli muodostuu yksisukuisia kukkia. Esimerkkejä yksisukuisista kasveista, joissa uros- ja naaraskukat muodostuvat eri yksilöille, ovat tyrni, paju ja poppeli. Tällaisia ​​kasveja kutsutaan kaksisirkkaiksi. Joissakin kasveissa, kuten tammessa, koivussa ja pähkinässä, sekä uros- että naaraskukat kehittyvät yhdellä yksilöllä (yksikotiset kasvit).

Evoluutioprosessissa syntyneellä kaksikotuudella oli selkeitä etuja. Tuli mahdolliseksi yhdistää eri yksilöiden geneettistä tietoa muodostaen uusia yhdistelmiä ja lisäämällä lajin geneettistä monimuotoisuutta, mikä vaikutti sen sopeutumiseen muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Lisäksi tämä mahdollisti toimintojen jakamisen eri sukupuolta olevien yksilöiden kesken. Useimmilla organismeilla on seksuaalinen dimorfismi- ulkoiset erot miesten ja naisten välillä.

■ Aseksuaalisen ja seksuaalisen lisääntymisen merkitys. Sekä aseksuaalisella että seksuaalisella lisääntymisellä on useita etuja. Seksuaalisen lisääntymisen aikana joudut usein tuhlaamaan aikaa ja energiaa kumppanin etsimiseen tai menettää valtavan määrän sukusoluja, kuten tapahtuu kasvien ristihedelmöityksessä (kuinka paljon siitepölyä menee hukkaan!). Suvuttoman lisääntymisen myötä lisääntyminen on helpompaa ja yksilöiden lukumäärä kasvaa paljon nopeammin, mutta kaikki tytäryksilöt ovat identtisiä ja ovat kopio äidin organismista. Tämä voi olla etu, jos laji elää jatkuvassa ympäristössä. Mutta monille lajeille, joiden ympäristöt ovat vaihtelevia ja epävakaita, aseksuaalinen lisääntyminen ei takaa selviytymistä. Ameba lisääntyy vain aseksuaalisesti ja esimerkiksi nisäkkäät vain seksuaalisesti, ja kaikki ovat "tyytyväisiä" lisääntymismuotoonsa. Se, mikä yhdessä tilanteessa on hyvä, voi olla sopimatonta toisessa tilanteessa, joten monella lajilla on vuorotellen eri lisääntymismuotoja, jolloin ne voivat optimaalisesti ratkaista oman lajinsa lisääntymisongelman eri elinympäristöissä.

Kysymyksiä itsehillintää varten

1.Todista, että lisääntyminen on yksi elävän luonnon tärkeimmistä ominaisuuksista.

2. Mitä tärkeimpiä lisääntymistyyppejä tiedät?

3. Mitä on aseksuaalinen lisääntyminen? Mikä prosessi sen taustalla on?

4.Luettelo aseksuaalisen lisääntymisen menetelmät; antaa esimerkkejä.

5. Onko mahdollista tuottaa geneettisesti heterogeenisiä jälkeläisiä suvuttoman lisääntymisen aikana?

6. Miten seksuaalinen lisääntyminen eroaa aseksuaalisesta lisääntymisestä? Muotoile seksuaalisen lisääntymisen määritelmä.

7. Ajattele sukupuolisen lisääntymisen syntymisen merkitystä elämän kehitykselle maapallolla.

Tiivistelmä: Aseksuaalinen ja seksuaalinen lisääntyminen

Johdanto

Kyky lisääntyä eli tuottaa uusi saman lajin yksilöiden sukupolvi on yksi elävien organismien pääominaisuuksista. Lisääntymisprosessin aikana geneettistä materiaalia siirretään vanhemmilta sukupolvelta seuraavalle sukupolvelle, mikä varmistaa paitsi tietyn lajin myös tiettyjen vanhemman yksilöiden ominaisuuksien lisääntymisen. Lajille lisääntymisen tarkoitus on korvata sen kuolevat edustajat, mikä varmistaa lajin olemassaolon jatkuvuuden; lisäksi lisääntyminen mahdollistaa sopivissa olosuhteissa lajien kokonaismäärän lisäämisen.

Jokaisen uuden yksilön on käytävä läpi useita kasvu- ja kehitysvaiheita, ennen kuin se saavuttaa sen vaiheen, jossa se pystyy lisääntymään. Jotkut yksilöt kuolevat ennen lisääntymisvaiheen (tai sukukypsyyden) saavuttamista petoeläinten aiheuttaman tuhon, sairauksien ja erilaisten satunnaisten tapahtumien seurauksena; siksi laji voi selviytyä vain sillä ehdolla, että jokainen sukupolvi tuottaa enemmän jälkeläisiä kuin oli lisääntymiseen osallistuneita vanhempia yksilöitä. Populaatioiden koot vaihtelevat yksilöiden lisääntymisen ja sukupuuttoon kuolemisen välisen tasapainon mukaan. On olemassa useita erilaisia ​​leviämisstrategioita, joista jokaisella on selkeät edut ja haitat; ne kaikki kuvataan tässä tiivistelmässä.

Ja työni tarkoituksena on pohtia tiettyjä lisääntymistyyppejä.

Aseksuaalinen ja seksuaalinen lisääntyminen

Lisääntymistä on kaksi päätyyppiä - aseksuaalinen ja seksuaalinen. Aseksuaalinen lisääntyminen tapahtuu ilman sukusolujen muodostumista ja siihen liittyy vain yksi organismi. Aseksuaalinen lisääntyminen tuottaa yleensä identtisiä jälkeläisiä, ja ainoa geneettisen variaation lähde on satunnaiset mutaatiot.

Geneettinen vaihtelu on hyödyllistä lajille, koska se toimittaa "raaka-aineita" luonnolliseen valintaan ja siten evoluutioon. Ne jälkeläiset, jotka ovat sopeutuneet parhaiten ympäristöönsä, saavat etulyöntiaseman kilpailussa saman lajin muiden jäsenten kanssa, ja heillä on paremmat mahdollisuudet selviytyä ja siirtää geeninsä seuraavalle sukupolvelle. Tämän ansiosta lajit voivat muuttua, eli lajitteluprosessi on mahdollista. Lisääntynyttä vaihtelua voidaan saavuttaa sekoittamalla kahden eri yksilön geenejä, prosessia kutsutaan geneettiseksi rekombinaatioksi, joka on tärkeä piirre seksuaalisessa lisääntymisessä; Alkukantaisessa muodossa geneettinen rekombinaatio löytyy jo joistakin bakteereista.

Suvuton lisääntyminen

Aseksuaalisessa lisääntymisessä jälkeläiset tulevat yhdestä organismista ilman sukusolujen fuusiota. Meioosi ei ole osallisena suvuttoman lisääntymisen prosessissa (ellei puhuta kasviorganismeista, joilla on vuorottelevat sukupolvet), ja jälkeläiset ovat identtisiä emoyksilön kanssa. Samasta vanhemmasta peräisin olevia identtisiä jälkeläisiä kutsutaan klooneiksi. Saman kloonin jäsenet voivat olla geneettisesti erilaisia ​​vain, jos tapahtuu satunnainen mutaatio. Korkeammat eläimet eivät pysty lisääntymään sukupuolisesti, mutta viime aikoina on tehty useita onnistuneita yrityksiä kloonata joitakin lajeja keinotekoisesti; katsomme niitä myöhemmin.

Division

Itiöiden muodostuminen (itiöityminen)

Itiö on yksisoluinen lisääntymisyksikkö, yleensä mikroskooppisen kokoinen, ja se koostuu pienestä määrästä sytoplasmaa ja tumaa. Itiöiden muodostumista havaitaan bakteereissa, alkueläimissä, kaikkien vihreiden kasviryhmien edustajissa ja kaikissa sieniryhmissä. Itiöt voivat vaihdella tyypiltään ja toiminnaltaan, ja ne muodostuvat usein erityisissä rakenteissa.

Usein itiöitä muodostuu suuria määriä ja niiden paino on vähäinen, mikä helpottaa niiden leviämistä tuulen sekä eläinten, pääasiassa hyönteisten, välityksellä. Pienen koonsa vuoksi itiöt sisältävät yleensä vain vähän ravintovarastoja; Koska monet itiöt eivät pääse sopivaan paikkaan itämiselle, itiöhäviöt ovat erittäin suuria. Tällaisten itiöiden tärkein etu on kyky nopeasti lisääntyä ja levittää lajeja, erityisesti sieniä.

Bakteeri-itiöt eivät tarkalleen ottaen palvele lisääntymistä, vaan selviytymistä epäsuotuisissa olosuhteissa, koska jokainen bakteeri tuottaa vain yhden itiön. Bakteeri-itiöt ovat vastustuskykyisimpiä: esimerkiksi ne kestävät usein käsittelyä vahvoilla desinfiointiaineilla ja vedessä keittämistä.

Orastava

Orastuminen on yksi aseksuaalisen lisääntymisen muodoista, jossa uusi yksilö muodostuu uloskasvun (silmu) muodossa vanhemman yksilön kehoon ja erottuu sitten siitä muuttuen itsenäiseksi organismiksi, joka on täysin identtinen vanhempi. Orastumista esiintyy eri organismiryhmissä, erityisesti coelenteraateissa, kuten Hydrassa (kuva 1) ja yksisoluisissa sienissä, kuten hiivassa. Jälkimmäisessä tapauksessa orastuminen eroaa fissiosta (mitä havaitaan myös hiivassa) siinä, että tuloksena olevat kaksi osaa ovat erikokoisia.

Epätavallinen orastumisen muoto on kuvattu mehikasvessa Bryophyllum, kserofyytti, jota usein kasvatetaan koristeena huonekasvina: sen lehtien reunoja pitkin kehittyvät pienijuuriset minikasvit (kuva 2); nämä "silmut" lopulta putoavat ja alkavat olla itsenäisinä kasveina.

Jäljentäminen fragmenteilla (fragmentointi)

Fragmentoituminen on yksilön jakautumista kahteen tai useampaan osaan, joista jokainen kasvaa ja muodostaa uuden yksilön. Fragmentoitumista tapahtuu esimerkiksi rihmalevissä, kuten Spirogyrassa. Spirogyra-lanka voi katketa ​​kahteen osaan missä tahansa.

Fragmentoitumista havaitaan myös joissakin alemmissa eläimissä, jotka, toisin kuin paremmin organisoituneet muodot, säilyttävät merkittävän kyvyn uusiutua suhteellisen heikosti erilaistuneista soluista. Esimerkiksi nemertealaisten (ryhmä primitiivisiä, pääasiassa merimatoja) ruumis repeytyy erityisen helposti moniin osiin, joista jokainen voi synnyttää uusiutumisen seurauksena uuden yksilön. Tässä tapauksessa regeneraatio on normaali ja säännelty prosessi; kuitenkin joissakin eläimissä (esimerkiksi meritähtissä) yksittäisistä osista palautuminen tapahtuu vasta vahingossa tapahtuvan pirstoutumisen jälkeen. Eläimet, jotka kykenevät uusiutumaan, toimivat tämän prosessin kokeellisen tutkimuksen kohteina; Usein käytetään vapaana elävää tasomatoa. Tällaiset kokeet auttavat ymmärtämään erilaistumisprosessia.

Vegetatiivinen lisääntyminen

Vegetatiivinen lisääntyminen on suvuttoman lisääntymisen muoto, jossa suhteellisen suuri, yleensä erilaistunut osa erotetaan kasvista ja kehittyy itsenäiseksi kasveksi. Pohjimmiltaan kasvullinen lisääntyminen on samanlaista kuin orastuminen. Usein kasvit muodostavat erityisesti tähän tarkoitukseen suunniteltuja rakenteita: sipuleita, mukuloita, juurakoita, stoloneja ja mukuloita. Jotkut näistä rakenteista toimivat myös ravinteiden varastoinnissa, jolloin kasvi selviää epäsuotuisista olosuhteista, kuten kylmästä tai kuivuudesta. Säilytyselimet antavat kasville mahdollisuuden selviytyä talvesta ja tuottaa kukkia ja hedelmiä seuraavana vuonna (kaksivuotiset kasvit) tai selviytyä useita vuosia (yksivuotiset kasvit). Näitä elimiä, joita kutsutaan talvehtimiselimiksi, ovat sipulit, mukulat, juurakot ja mukulat.

Talvielimet voivat olla myös varsia, juuria tai kokonaisia ​​versoja (silmuja), mutta kaikissa tapauksissa niiden sisältämät ravinteet syntyvät pääasiassa kuluvan vuoden lehdissä tapahtuvan fotosynteesin aikana. Tuloksena olevat ravinteet siirretään varastoelimeen ja muunnetaan sitten yleensä liukenemattomaksi varastomateriaaliksi, kuten tärkkelykseksi. Epäsuotuisten olosuhteiden vallitessa kasvin maanpäälliset osat kuolevat ja maanalainen horroselin menee lepotilaan. Seuraavan kasvukauden alussa ravinnevarastot mobilisoidaan entsyymien avulla: silmut heräävät ja niissä alkavat aktiivisen kasvun ja kehityksen prosessit varastoituneiden ravinteiden ansiosta. Jos useampi kuin yksi silmu itää, voimme olettaa, että lisääntyminen on tapahtunut.

Joissakin tapauksissa muodostuu erityisiä elimiä, jotka palvelevat vegetatiivista lisääntymistä. Nämä ovat varren muunneltuja osia - perunan mukulat, sipulin sipulit, valkosipulin sipulit, sipulit lehtien kainaloissa, nuorten versoja jne. Mansikat lisääntyvät "viiksillä" (kuva 3). Satunnaiset juuret muodostuvat versojen solmukohdissa, ja lehtiset versot muodostuvat kainalosilmuista. Myöhemmin solmuvälit kuolevat, ja uusi kasvi menettää yhteyden emokasviin.