§34. Rodzaje rozmnażania organizmów. Rozmnażanie bezpłciowe. Układy naturalne i sztuczne w środowisku człowieka Przykłady zwierząt rozmnażających się bezpłciowo

Nazywa się to zdolnością organizmów do reprodukcji własnego rodzaju, która zapewnia ciągłość życia reprodukcja. Bezpłciowy reprodukcja charakteryzuje się tym, że nowy osobnik rozwija się z nieseksualnego, somatycznego (cieleśnie) komórki. W rozmnażanie bezpłciowe zaangażowana jest tylko jedna oryginalna osoba. W takim przypadku organizm może rozwinąć się z jednej komórki, a powstałe potomstwo ma identyczne cechy dziedziczne jak organizm matki. Rozmnażanie bezpłciowe jest szeroko rozpowszechnione wśród roślin i znacznie rzadsze u zwierząt. Wiele pierwotniaków rozmnaża się normalnie mitotyczny podział komórek ( poprzez podzielenie komórki macierzystej na pół (bakterie, euglena, ameby, orzęski) ) . Inne zwierzęta jednokomórkowe, takie jak Plasmodium falciparum (czynnik wywołujący malarię), mają tendencję do sporulacja. Polega ona na tym, że komórka rozpada się na dużą liczbę osobników równą liczbie jąder powstałych wcześniej w komórce macierzystej w wyniku powtarzającego się podziału jej jądra. Organizmy wielokomórkowe są również zdolne do zarodnikowania: u grzybów, glonów, mchów i paproci zarodniki i zoospory powstają w specjalnych narządach - zarodniach i zoosporangiach.

Zarówno w organizmach jednokomórkowych, jak i wielokomórkowych istnieje również metoda rozmnażania bezpłciowego początkujący Na przykład w grzybach drożdżowych i niektórych orzęskach. U organizmów wielokomórkowych (hydra słodkowodna) nerka składa się z grupy komórek z obu warstw ściany ciała. U zwierząt wielokomórkowych rozmnażanie bezpłciowe odbywa się również poprzez podzielenie ciała na dwie części (meduzy, pierścienice) lub poprzez fragmentację ciała na kilka części (płazińce, szkarłupnie). U roślin powszechne jest rozmnażanie wegetatywne, tj. Rozmnażanie przez części ciała: części plechy (w algach, grzybach, porostach); za pomocą kłączy (w paprociach i roślinach kwiatowych); odcinki łodygi (wąsy truskawek, jagód, nawarstwianie agrestu i winogron w krzewach owocowych); korzenie (pędy korzeni malin) liście (begonie). W procesie ewolucji roślina wykształciła specjalne narządy rozmnażania wegetatywnego: zmodyfikowane pędy (cebula, bulwa ziemniaka), zmodyfikowane korzenie - warzywa korzeniowe (buraki, marchew) i bulwy korzeniowe (dalie).

TABELA (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biologia w tabelach. M., 2000)

Metoda reprodukcji	Cechy reprodukcji	Przykłady organizmów
Podział komórki na dwie części	Ciało pierwotnej (rodzicielskiej) komórki dzieli się w wyniku mitozy na dwie części, z których każda daje początek nowym, pełnoprawnym komórkom	Prokarioty. Jednokomórkowe eukarionty (sarcodaceae - ameba)
Wielokrotny podział komórkowy	Ciało pierwotnej komórki dzieli się mitotycznie na kilka części, z których każda staje się nową komórką	Jednokomórkowe eukarionty (wiciowce, sporozoany)
Nierówny podział komórek (pączkowanie)	Na komórce macierzystej najpierw tworzy się guzek zawierający jądro. Pączek rośnie, osiąga wielkość matki i oddziela się	Jednokomórkowe eukarionty, niektóre orzęski, drożdże
Sporulacja	Zarodnik to specjalna komórka pokryta gęstą skorupą, która chroni przed wpływami zewnętrznymi	rośliny zarodnikowe; jakieś pierwotniaki
Rozmnażanie wegetatywne	Wzrost liczby osobników danego gatunku następuje poprzez oddzielenie żywotnych części ciała wegetatywnego organizmu	Rośliny, zwierzęta
- w roślinach	Tworzenie pąków, bulw łodygowych i korzeniowych, cebul, kłączy	Lilia, psiankowata, agrest itp.
- u zwierząt	Podział uporządkowany i nieuporządkowany	Coelenteraty, rozgwiazdy, pierścienice ^^^^"SB""S8^saK;!i^^S^aa"^e"^"3ii^s^^

Charakterystyka form rozrodu

Wskaźniki	Formy reprodukcji
Wskaźniki	bezpłciowy	seksualny
Liczba rodziców, którzy dają początek nowemu organizmowi Komórki źródłowe	Jedna osoba Jedna lub więcej somatycznych komórek nierozrodczych	Zwykle dwie osoby Komórki wyspecjalizowane, komórki płciowe – gamety; połączenie gamet męskich i żeńskich tworzy zygotę
Esencja każdej formy	W materiale dziedzicznym potomków, genetycznym informacje są dokładną kopią rodzica	Połączenie w materiale dziedzicznym potomków informacji genetycznej z dwóch różnych źródeł - gamet organizmów rodzicielskich
Podstawowy mechanizm komórkowy powstawania komórek	Mitoza	Mejoza
Znaczenie ewolucyjne.”	Sprzyja zachowaniu jak największej sprawności w niezmiennych warunkach środowiskowych, wzmacnia stabilizującą rolę doboru naturalnego	Promuje różnorodność genetyczną wśród osobników gatunku poprzez krzyżowanie i zmienność kombinacyjną; stwarza warunki do rozwoju różnorodnych siedlisk, zapewnia gatunkom perspektywy ewolucyjne
Przykłady organizmów o różnych formach rozmnażania	Pierwotniaki (ameba, euglena zielona itp.); algi jednokomórkowe; Niektóre rośliny; koelenteruje	Rośliny, glony, mszaki, likofity, skrzypy, paprocie, nagonasienne i nasiona; wszystkie zwierzęta, grzyby itp.

Zdolność żywych istot do reprodukcji własnego rodzaju nazywa się reprodukcją. W takim przypadku materiał genetyczny jest przekazywany potomstwu, a cechy rodzicielskie w takim czy innym stopniu będą nieodłączne od powstałych organizmów potomnych.

Rodzaje reprodukcji

Naukowcy wyróżniają dwie główne formy rozmnażania organizmów. Może być seksualny lub bezpłciowy. W pierwszym przypadku do rozrodu potomstwa potrzebne są 2 osobniki, w drugim wystarczy tylko jeden.

W rozmnażaniu bezpłciowym z komórek somatycznych powstaje nowy organizm. W naturze istnieje kilka sposobów rozmnażania potomstwa bez udziału genitaliów. Należą do nich rozmnażanie wegetatywne, pączkowanie, fragmentacja, zarodnikowanie, podział, klonowanie.

Podczas rozmnażania płciowego nowe organizmy powstają w wyniku połączenia wyspecjalizowanych komórek płciowych zwanych gametami i późniejszego utworzenia zygoty. Metoda ta jest bardziej postępowa w porównaniu do metody bezpłciowej.

Porównanie korzyści

Warto zauważyć, że obie metody reprodukcji mają swoje zalety. Na przykład biolodzy podkreślają następujące zalety rozmnażania bezpłciowego:

zdolność do reprodukcji znacznej liczby osobników;
potomstwo jest pod każdym względem podobne do organizmu rodzicielskiego.

Ta metoda rozmnażania nowych osobników pozwala szybko uzyskać liczne korzyści dla gatunków żyjących w stałych warunkach. Znaczenie rozmnażania bezpłciowego polega na szybkim, licznym i dokładnym rozmnażaniu się kopii organizmu matki. Z tej metody płodzenia potomstwa korzystają zarówno rośliny, jak i pierwotniaki.

Ale rozmnażanie płciowe jest charakterystyczne dla zdecydowanej większości żywych istot. Jest w stanie zagwarantować różnorodność genetyczną powstałych osobników potomnych. Dzięki temu szybko przystosowują się do zmieniających się warunków życia. W końcu podczas tworzenia nowego organizmu następuje kombinacja genów od rodziców.

Rodzaje rozmnażania bezpłciowego potomstwa

Istnieje kilka sposobów uzyskania organizmów potomnych bez udziału komórek rozrodczych. Biologia bada je wszystkie. Rozmnażanie, w którym typy organizmów potomnych nie zmieniają się w żaden sposób, można przeprowadzić na podstawie podziału jednej lub kilku komórek.

W pierwszym przypadku wyróżnia się następujące formy:

podział komórkowy pojedynczy lub wielokrotny (schizogonia);
zarodnikowanie;
pączkowanie organizmów jednokomórkowych.

Dzieląc grupę komórek, klasyfikację przeprowadza się w następujący sposób:

podział;
pączkowanie organizmów wielokomórkowych (na przykład hydra).

Każdy z tych rodzajów rozmnażania bezpłciowego ma swoje własne cechy.

Formy reprodukcji

Najprostszą opcją jest dzielenie regularne. Jest to charakterystyczne dla wielu pierwotniaków. Przykłady rozmnażania bezpłciowego poprzez podział binarny: ameba, orzęski pantoflowe,

Uważa się, że zarodnikowanie jest powszechne. Jest charakterystyczny dla prawie wszystkich roślin, grzybów, niektórych pierwotniaków i organizmów prokariotycznych (na przykład bakterii lub sinic).

Można jednak podać inne przykłady bezpłciowego rozmnażania organizmów. Nie zapomnij więc o fragmentacji. Podczas tego procesu matka dzieli się na kilka części. Z każdego z nich powstaje nowy organizm. Na przykład nitkowatą algę spirogyra można rozerwać w dowolnym miejscu. Z tych dwóch części w przyszłości powstaną dwa nowe organizmy.

Rośliny charakteryzują się rozmnażaniem wegetatywnym. Zgodnie z zasadą procesów nie różni się od pączkowania czy fragmentacji. Roślina może tworzyć specjalne struktury niezbędne do rozmnażania. Możliwe jest również pojawienie się organizmu potomnego z części organizmu matki.

Rozmnażanie płciowe

Większość żywych organizmów rozmnaża się przez zmieszanie materiału genetycznego dwóch osobników. W tym celu dwie gamety łączą się, tworząc diploidalną zygotę. W procesie rozwoju zamienia się w pełnoprawny nowy organizm. Seksualne formy rozmnażania organizmów są charakterystyczne dla niektórych roślin kwiatowych, większości zwierząt i, oczywiście, ludzi.

Istnieją dwa rodzaje gamet – męskie i żeńskie. Jeśli gatunek jest dwupienny, wówczas każdy typ komórek jest wytwarzany odpowiednio przez osobniki płci męskiej i żeńskiej. Niektóre organizmy są zdolne do niezależnego wytwarzania obu typów gamet. W tym przypadku nazywa się je hermafrodytami.

Możliwy jest również wariant rozmnażania płciowego, w którym nie biorą udziału gamety. Są to typy takie jak koniugacja, gametangiogamia, apogamia, hologamia.

Proces reprodukcji

Wszystkie organizmy składają się z komórek. Ich wzrost i rozwój jest możliwy dzięki ciągłemu rozmnażaniu. W ciągu życia niektóre komórki starzeją się i umierają. Są zastępowani przez innych. Jedynym sposobem na wytworzenie nowych komórek jest podział ich prekursorów. Jest to istotny proces dla każdej żywej istoty. Na przykład w organizmie człowieka co sekundę dzieli się kilka milionów tych jednostek strukturalnych.

Biolodzy opisali trzy sposoby rozmnażania się komórek. Podział bezpośredni nazywa się amitozą, podział pośredni nazywa się mitozą, podział redukcyjny nazywa się mejozą. Niezależnie od formy rozmnażania organizmów, procesy te zachodzą w każdym z nich.

Amitoza i mitoza

Najmniej powszechną i słabo zbadaną metodą podziału komórek jest amitoza. W tym procesie rdzeń jest oddzielony przewężeniem. Jednocześnie nie da się zapewnić równomiernego rozmieszczenia materiału genetycznego. Komórka, która podzieliła się w wyniku amitozy, w większości przypadków nie może dalej wchodzić w normalny cykl mitotyczny. Dlatego uważa się ją za skazaną na śmierć.

Uniwersalną metodą rozmnażania komórek eukariotycznych jest mitoza. W komórkach zwierzęcych następuje to zwykle w ciągu godziny. Biologicznego znaczenia rozmnażania nie można lekceważyć, ponieważ to dzięki niemu zapewniony jest rozwój i wzrost wszystkich organizmów.

Etapy mitozy

Sekwencja wszystkich procesów zachodzących podczas powstawania nowych komórek nazywana jest cyklem komórkowym. Składa się z trzech etapów: interfazy, mitozy, cytokinezy. Czas trwania cyklu zależy zarówno od rodzaju komórek, jak i od czynników zewnętrznych. Temperatura, dostępność składników odżywczych i wpływ tlenu. Na przykład w nabłonku jelitowym takie tworzenie nowych komórek następuje co 8-10 minut, u bakterii - co 20 minut.

Proces rozpoczyna się od interfazy. W tym czasie zachodzą intensywne procesy wzrostu. Wytwarzane są substancje, które pomagają komórce rosnąć i wykonywać wszystkie przypisane jej funkcje. Podczas interfazy następuje replikacja DNA.

Wszystkie substancje niezbędne do tych procesów magazynowane są na etapie wstępnym – interfazie. Każdy etap podziału składa się z czterech okresów: profazy, metafazy, anafazy i telofazy. Te same fazy zachodzą podczas mitozy, ale każdy proces ma swoją własną charakterystykę.

Pierwsza mejoza to podział komórki, podczas którego liczba chromosomów zmniejsza się 2-krotnie. Z jednej formacji diploidalnej powstają dwie haploidalne. W tym czasie zachodzą procesy helikalizacji DNA i powstaje wrzeciono rozszczepienia. Ponadto koniugacja zachodzi w profazie. Powstałe pary tworzą biwalent. W niektórych miejscach chromatydy przecinają się. Proces ten nazywany jest przekraczaniem.

Ostatnim etapem jest tzw. druga mejoza. Jest to podział, w wyniku którego powstają komórki z haploidalnym zestawem chromosomów składającym się z jednej chromatydy. W wyniku opisanych procesów z jednej formacji diploidalnej (oogonium lub spermatogonia) wyłaniają się 4 komórki.

Biologiczne znaczenie mejozy polega na tworzeniu się komórek zapewniających rozmnażanie płciowe u zwierząt lub sporulację u zwierząt wyższych. To właśnie ta metoda rozmnażania gwarantuje utrzymanie stałości genetycznej gatunku.

Cechy rozmnażania płciowego i bezpłciowego organizmów

W zależności od sposobu podziału komórek, w wyniku którego powstają potomstwo, wyróżnia się różne typy tego procesu. Osobno należy zauważyć, że przetrwanie wielu organizmów w zmieniających się warunkach wynika właśnie z faktu, że mogą łączyć różne metody rozmnażania.

Oczywiście rozmnażanie płciowe i bezpłciowe podobnych organizmów znacznie się różni. Tabela typów hodowli pomoże Ci zrozumieć, na czym polega zasadnicza różnica.

Kluczowe punkty	Sposób aseksualny	Metoda seksualna
Liczba rodziców
Proces reprodukcji	Nie ma etapu mejozy, nie powstają gamety	Mejoza jest obowiązkowym etapem, który zapobiega podwojeniu chromosomów w przyszłych pokoleniach. Rezultatem są haploidalne gamety, których jądra łączą się, tworząc diploidalną zygotę.
Powstałe potomstwo	Córki są identyczne z rodzicami; zmienność genetyczna jest możliwa tylko poprzez przypadkowe mutacje	Potomstwo różni się od rodziców i występuje zmienność genetyczna. Pojawia się w wyniku rekombinacji genów.
Organizmy posiadające charakterystyczny sposób rozmnażania	Zwierzęta niższe, mikroorganizmy	Większość roślin i zwierząt

Oczywiste jest, że seksualne formy rozmnażania organizmów są bardziej zaawansowane. Ale metoda bezpłciowa gwarantuje szybką reprodukcję dużej liczby potomstwa. Podczas rozmnażania płciowego liczba organizmów potomnych nie rośnie tak intensywnie.

1. Jakich słów w zdaniach brakuje i zastąpiono je literami (a-c)?

„Rozmnażanie się przez organizmy żywe własnego rodzaju nazywa się (a). Istnieją dwa rodzaje rozmnażania: (b) i (c).”

Wyrazy zastępuje się literami: a – reprodukcja (samoreprodukcja), b, c – bezpłciowość i seksualność.

2. Jakie jest biologiczne znaczenie rozmnażania organizmów?

Rozmnażanie jest integralną właściwością wszystkich organizmów żywych, zapewniającą wzrost liczby osobników danego gatunku. Podczas reprodukcji informacja dziedziczna przekazywana jest z form rodzicielskich na potomstwo, co zapewnia reprodukcję cech nie tylko danego gatunku, ale także konkretnych osobników rodzicielskich. Rozmnażanie zapewnia zatem długotrwałe istnienie gatunków biologicznych, przy jednoczesnym zachowaniu ciągłości między rodzicami i ich potomkami przez wiele pokoleń.

3. W jaki sposób może zachodzić rozmnażanie bezpłciowe u bakterii, protistów, grzybów, roślin i zwierząt? Jakie formy rozmnażania bezpłciowego opierają się na zjawisku regeneracji?

Bakterie rozmnażają się poprzez podział komórek (a raczej prosty podział binarny). Jednokomórkowe protisty mogą rozmnażać się poprzez podział komórek (na przykład ameby, euglena, orzęski) lub poprzez zarodniki (na przykład Chlorella). Głównymi metodami bezpłciowego rozmnażania glonów i grzybów wielokomórkowych są fragmentacja plechy (lub grzybni) i rozmnażanie za pomocą zarodników. Rozmnażanie bezpłciowe roślin odbywa się za pomocą zarodników, a także wegetatywnie. U zwierząt prymitywnych (gąbki, koelenteraty, niektóre robaki) obserwuje się pączkowanie i fragmentację.

Rozmnażanie wegetatywne i przez fragmentację opiera się na zjawisku regeneracji.

4. Jakie metody rozmnażania wegetatywnego są szeroko stosowane w rolnictwie? Dlaczego? Daj przykłady.

W rolnictwie rozmnażanie roślin uprawnych przez łodygi (porzeczki, winogrona) i liście (fiołek Usambara, begonia), sadzonki, nawarstwianie (agrest), modyfikowane pędy - bulwy (ziemniaki, topinambur), cebule (cebula, czosnek, tulipan, żonkil) , wąsy (truskawki) itp. Te metody rozmnażania pozwalają uzyskać dużą liczbę roślin potomnych w stosunkowo krótkim czasie.

W ogrodnictwie powszechne jest rozmnażanie wegetatywne poprzez szczepienie. Metoda ta pozwala na szybkie rozmnożenie cennych roślin i zapewnienie ich przyspieszonego rozwoju przy pełnym zachowaniu walorów odmianowych. Szczepiona roślina uprawna (zraz) może uzyskać tak cenne właściwości podkładki (rośliny, na której wykonany jest przeszczep), jak mrozoodporność, odporność na choroby, mało wymagającą żyzność gleby itp.

5. Jakie są cechy bezpłciowego rozmnażania roślin i zwierząt?

W cyklu rozwojowym wszystkich roślin występuje ścisła przemiana dwóch pokoleń - gametofitu i sporofitu, a zatem dwóch metod rozmnażania - płciowej i bezpłciowej. Jednocześnie w sporoficie powstają specjalne narządy (sporangia), w których w wyniku mejozy powstają wyspecjalizowane komórki - zarodniki. Składają się z jądra i cytoplazmy z minimalną ilością składników odżywczych. W sprzyjających warunkach zarodniki kiełkują i dają początek nowym organizmom.

Ponadto wiele roślin ma zdolność rozmnażania wegetatywnego. W tym przypadku osobniki potomne rozwijają się z organów wegetatywnych (lub ich części) rośliny matecznej.

Wśród zwierząt rozmnażanie bezpłciowe obserwuje się tylko w prymitywnych formach - gąbkach, koelenteratach i niektórych robakach. Rozmnażanie bezpłciowe tych zwierząt odbywa się poprzez pączkowanie lub fragmentację.

6. Przy rozmnażaniu roślin z zdrewniałych sadzonek zaleca się wykonanie nacięcia w dolnej części sadzonki w celu szybszego ukorzenienia. Jak myślisz, do jakiej warstwy tkanki należy nawiercić? Jaki rodzaj korzeni tworzy się na sadzonkach?

Nacięcie należy wykonać na kambium. Uszkodzenie komórek tkanki edukacyjnej stymuluje podział, co przyspiesza proces tworzenia korzeni. Korzenie tworzące się na sadzonkach nazywane są przypadkowymi.

7*. U skrzypów zewnętrzna skorupa każdego zarodnika tworzy dwie wstążki, które rozwijają się w suchym powietrzu i łączą ze sobą zarodniki. Dzięki temu zarodniki skrzypu rozprzestrzeniają się grupami. U innych roślin, takich jak paproć tarczowa, zarodniki rozprzestrzeniają się pojedynczo. Jaki jest powód obecności wstęg w zarodnikach skrzypu i dlaczego zarodniki tarczowe nie mają takich urządzeń?

Z zarodników skrzypu i paproci rozwijają się pędy (gametofity). U rośliny osłonowej przyrosty są obupłciowe, natomiast u skrzypu dwupiennego (na niektórych przyrostach tworzą się pylniki, na innych archegonia). Dzięki obecności wstążek zarodniki skrzypu rozprzestrzeniają się grupowo, dzięki czemu gametofity męskie i żeńskie znajdują się blisko siebie, co sprzyja zapłodnieniu.

*Zadania oznaczone gwiazdką wymagają od uczniów stawiania różnych hipotez. Dlatego podczas oceniania nauczyciel powinien skupić się nie tylko na podanej tutaj odpowiedzi, ale wziąć pod uwagę każdą hipotezę, oceniając biologiczne myślenie uczniów, logikę ich rozumowania, oryginalność pomysłów itp. Następnie wskazane jest zapoznanie uczniów z udzieloną odpowiedzią.

Rozmnażanie jest jedną z najczęstszych właściwości istot żywych, wyrażającą się wzrostem liczby osobników. W procesie rozmnażania organizmy rozmnażają się według własnego rodzaju, zapewniając w ten sposób ciągłość życia.

Rozmnażanie pierwotniaków

Charakteryzuje się rozmnażaniem bezpłciowym, które zachodzi albo w formie monotomii (podział komórki na dwie części z późniejszym wzrostem każdej córki, na przykład Amoeba proteus), albo w formie palintomii (wielokrotny podział komórki macierzystej do kilku komórek potomnych, bez ich późniejszego wzrostu, na przykład Plasmodium vivax). W obu przypadkach podział komórki poprzedza mitotyczny podział jądra. W niektórych (bezustnych i ssących) rozmnażanie bezpłciowe przebiega w zależności od rodzaju pączkowania.

Wiele pierwotniaków ma proces płciowy (nie mylić z rozmnażaniem płciowym). Występuje w dwóch postaciach: kopulacja i koniugacja. Kopulacja to połączenie gamet – haploidalnych komórek płciowych. Gamety pierwotniaków mogą mieć różną budowę i różnić się stopniem ruchliwości. Jeśli gamety tej samej wielkości, struktury i mobilności kopulują, wówczas mówi się o kopulacji izogamicznej (równej wielkości gamet). Kiedy ruchliwe gamety o różnych rozmiarach łączą się, następuje anizogamiczna (nierówna gameta) kopulacja. W tym przypadku większa komórka nazywana jest makrogametą (lub gametą żeńską), a mniejsza nazywana jest mikrogametą (lub gametą męską). Skrajnym wyrazem anizogamii jest oogamia – gdy makrogameta jest znacznie większa niż mikrogameta i jest nieruchoma. Koniugacja, czyli wymiana materiału genetycznego między dwoma osobnikami, jest charakterystyczna dla orzęsków. Podczas koniugacji nie tworzą się gamety, a osobniki wymieniają wędrujące przedjądra, które po wejściu do komórki partnera łączą się z obecnymi tam własnymi stacjonarnymi przedjądrami (nie mylić z koniugacją u glonów).

Podczas procesu płciowego u pierwotniaków nie zwiększa się liczba osobników, ale osiąga się wzrost różnorodności genetycznej.

Opisując cykle życiowe pierwotniaków, ważne jest określenie położenia podziału redukcyjnego.

1. Redukcja gametyczna. Występuje przed utworzeniem gamet w organizmach, które mają diploidalne komórki somatyczne (charakterystyczne dla wszystkich zwierząt wielokomórkowych i niektórych pierwotniaków).

2. Redukcja zygotyczna. Występuje u organizmów z haploidalnym zestawem chromosomów po fuzji gamet, czyli po utworzeniu zygoty (sporofity, wiciowce, grzyby).

3. Redukcja pośrednia. Występuje u organizmów, w których cyklu życiowym następuje zmiana fazy diploidalnej i haploidalnej. U pierwotniaków ten typ podziału redukcyjnego jest charakterystyczny dla otwornic. Wśród zwierząt wielokomórkowych - dla wszystkich roślin wyższych, a wtórnie - dla niektórych zwierząt wielokomórkowych - wrotków.

Rozmnażanie zwierząt wielokomórkowych

Rozmnażanie bezpłciowe

Zwierzęta wielokomórkowe rozmnażają się głównie płciowo, ale istnieją grupy (szczególnie wśród niższych bezkręgowców), które z powodzeniem rozmnażają się bezpłciowo.

Rozmnażanie bezpłciowe organizmów wielokomórkowych to wzrost liczby osobników powstałych z komórek somatycznych (niereprodukcyjnych). Wśród zwierząt jest całkowicie nieobecny u robaków protokawitacyjnych i. U stawonogów i kręgowców rozmnażanie bezpłciowe może obejmować wielozarodek, czyli rozmnażanie bezpłciowe na etapach rozwoju embrionalnego. Zjawisko to odkrył I.I. Mechnikov. U owadów opisano wieloembrionię ichneumonidów – podział w stadium moruli. U ssaków (pancerników) podział następuje na etapie blastocysty. Poliembryonia to występowanie bliźniąt jednojajowych u ludzi.

Rozmnażanie bezpłciowe odgrywa szczególnie ważną rolę w cyklach życiowych gąbek, koelenteratów, niektórych robaków, mszywiołów i osłonic. W wyniku rozmnażania bezpłciowego u tych zwierząt powstają kolonie. Rozmnażanie następuje zgodnie z typem pączkowania. Gąbki i mszywioły mają specyficzne pąki wewnętrzne (odpowiednio gemmuły i statoblasty), na etapie których przeżywają niesprzyjające warunki środowiskowe. U koelenteratów i osłonic obserwuje się przemienność pokoleń bezpłciowych i płciowych. Zjawisko to nazywa się metagenezą. Zatem polipy koelenteratu rozmnażają się przez pączkowanie i reprezentują etap bezpłciowy w cyklu życiowym, a meduzy, które powstają na polipie w wyniku rozmnażania bezpłciowego, są etapem płciowym, ponieważ mogą rozmnażać się wyłącznie płciowo.

Rozmnażanie płciowe

Rozmnażanie płciowe u zwierząt występuje w kilku formach. Po pierwsze, możemy wyróżnić rozród biseksualny, który występuje w postaci dwupienności i hermafrodytyzmu, a po drugie, rozród dziewiczy, czyli partenogenezę.

Rozmnażanie biseksualne

W przypadku rozmnażania biseksualnego konieczne jest zapłodnienie, to znaczy połączenie żeńskich i męskich komórek rozrodczych. U dwupiennych zwierząt wielokomórkowych komórki płciowe powstają w różnych organizmach - komórki żeńskie w ciele kobiety, komórki męskie w ciele mężczyzny. Powstawanie gamet poprzedza mejoza.

W wyniku zapłodnienia powstaje zygota, pierwsza komórka organizmu. U zwierząt hermafrodytycznych w ciele jednego osobnika powstają żeńskie i męskie komórki rozrodcze. Hermafrodytyzm można podzielić na naturalny i nienormalny. Naturalna hermafrodytyzm jest zjawiskiem bardzo powszechnym w królestwie zwierząt. Występuje w gąbkach, koelenteratach, płazińcach, pierścienicach, mięczakach, skorupiakach i niektórych rybach. Naturalna hermafrodytyzm występuje w różnych formach. Tak więc u niektórych zwierząt komórki rozrodcze męskie i żeńskie powstają jednocześnie, u innych najpierw wytwarzany jest jeden rodzaj gamet, a następnie inny. W przypadku, gdy najpierw rozwijają się gruczoły męskie, mówimy o hermafrodytyzmie protandrycznym, a jeśli jako pierwsze zaczynają funkcjonować gruczoły płciowe żeńskie, mówimy o hermafrodytyzmie protrogenicznym. Hermafrodyci opracowują różne urządzenia zapobiegające samozapłodnieniu. Mogą to być różne okresy dojrzewania żeńskich i męskich produktów rozrodczych, cechy strukturalne aparatu rozrodczego, bariery fizjologiczne itp.

Nieprawidłowy hermafrodytyzm występuje u normalnie dwupiennych zwierząt i ludzi. Zwykle pojawia się na skutek zaburzeń genomicznych – czyli zmian liczby chromosomów płciowych w stosunku do autosomów. Przyczyną nieprawidłowego hermafrodytyzmu mogą być jednak zaburzenia hormonalne. W niektórych przypadkach u zwierząt rozwijają się gonady żeńskie i męskie, w innych gonady należą do jednej płci, a drugorzędne cechy płciowe wskazują na przynależność do drugiej płci. W rezultacie u kobiet rozwija się męskość (maskulinizacja), a u mężczyzn zniewieściałość (feminizacja).

Partenogeneza

Partenogeneza jest wyjątkową formą rozmnażania płciowego. Jajo zaczyna się rozwijać bez udziału plemnika, czyli bez zapłodnienia. Jest to reprodukcja osób tej samej płci. Naturalna partenogeneza jest powszechna wśród wszystkich typów bezkręgowców, a także u kręgowców, z wyjątkiem ssaków. U bezkręgowców płazińce, wrotki, skorupiaki, owady, mięczaki itp. mogą rozmnażać się partenogenetycznie. U niektórych zwierząt jaja mogą rozwijać się tylko partenogenetycznie, podczas gdy u innych (wrotki, pszczoły) jaja mogą rozwijać się zarówno partenogenetycznie, jak i w wyniku zapłodnienia. Królowa pszczół składa zapłodnione jaja, z których rozwijają się robotnice i przyszłe królowe, a z niezapłodnionych jaj rozwijają się samce trutni. U przywr rozmnażanie partenogenetyczne zachodzi w stadiach larwalnych (miracidium, sporocysta, redia). Ten typ nazywa się pedogenezą.

Szczególnymi formami partenogenezy są androgeneza i gynogeneza. Podczas androgenezy zarodek rozwija się z jądra męskiego, które jest wprowadzane do komórki przez plemnik, a jądro żeńskie nie uczestniczy w rozwoju. Ten typ rozwoju zaobserwowano u niektórych gatunków jeźdźców. Podczas gynogenezy plemnik wnika do komórki jajowej i aktywuje jej rozwój, ale jej jądro nie łączy się z jądrem komórki jajowej i nie bierze udziału w dalszym rozwoju zarodka. Gynogeneza występuje u płazów, ryb i innych zwierząt. Na przykład u niektórych ryb aktywacja jaja do rozwoju może zostać przeprowadzona przez plemniki innych ryb. Populacje takich ryb składają się wyłącznie z samic (karaś).

Eksperymenty nad sztuczną partenogenezą rozpoczęły się pod koniec XIX wieku. na niezapłodnionych jajach jedwabników. W połowie XX wieku. B. L. Astaurov opracował przemysłową metodę aktywacji i rozwoju niezapłodnionych jaj jedwabników pod wpływem wysokiej temperatury i innych czynników fizycznych i chemicznych. W rezultacie uzyskał partenogenetyczne samice motyli.

Komórki zarodkowe i somatyczne

Komórki somatyczne stanowią główną pulę komórek organizmu wielokomórkowego. Komórki płciowe (gamety) powstają dopiero na pewnym etapie ontogenezy. Kiedy gamety łączą się, tworzą zygotę, pierwszą komórkę nowego organizmu. Komórki zarodkowe i komórki somatyczne różnią się od siebie na wiele sposobów. Zatem plemniki i komórki jajowe są haploidalne, a komórki ciała są diploidalne, to znaczy każdy gen jest reprezentowany przez dwa allele. Na przykład ludzkie komórki somatyczne mają 46 chromosomów, a gamety mają 23 chromosomy. Gamety i komórki somatyczne mają różne relacje jądro-plazma.

Zjawisko to szczególnie wyraźnie wykazują organizmy posiadające duże jaja, na przykład ptaki. Komórka jajowa ptaków to „żółtko”. Jego objętość przewyższa objętość pierwotnej komórki (z której została utworzona) miliony razy. Objętość rdzenia pozostaje praktycznie niezmieniona. Podczas rozwoju zarodka (fragmentacja) stosunki jądrowo-plazma dzielących się komórek uzyskują wskaźniki charakterystyczne dla somatycznych.

W przeciwieństwie do komórek jajowych plemniki są bardzo małe. U ludzi - 50-70 mikronów. Zmniejszenia te występują w wyniku gwałtownego zmniejszenia objętości cytoplazmy, a jądro ma rozmiar odpowiadający jądru komórki somatycznej. W rzeczywistości główkę plemnika reprezentuje jedynie jądro otoczone błoną komórkową. Metabolizm komórek rozrodczych i somatycznych jest inny. U mężczyzn w przewodach płciowych plemniki znajdują się w stanie stacjonarnym, nieaktywnym. Poza organizmem żyją zazwyczaj krótko – w nasieniu pstrąga giną po 30 sekundach, a u ludzi w płynie nasiennym – po 2-3 godzinach. W narządach płciowych kobiet plemniki mogą pozostać żywe przez dłuższy czas. Na przykład w narządach płciowych kobiety plemniki żyją 5-8 dni, a u królowej pszczół zachowują żywotność przez ponad dwa lata.

Dojrzałe męskie komórki rozrodcze nazywane są plemnikami lub plemnikami. Po raz pierwszy zostały odkryte i opisane na podstawie plemników ssaków w 1667 roku przez A. Leeuwenhoeka. Plemniki wszystkich kręgowców i większości bezkręgowców składają się z główki i wici, za pomocą których poruszają się w płynnym ośrodku: podczas zapłodnienia zewnętrznego - w wodzie, podczas zapłodnienia wewnętrznego - w płynie dróg rodnych. Wici plemników wiciowych mają budowę typową dla eukariontów. Plemniki nieposiadające wici nazywane są bezwiciami i są charakterystyczne dla glisty i niektórych stawonogów. Takie plemniki są zdolne do ruchu ameboidalnego.

Żeńskie komórki rozrodcze zwierząt nazywane są jajami lub zalążkami. Zalążki odkrył w 1827 roku K. M. Baer. Zazwyczaj jaja mają kształt okrągły lub owalny i po osiągnięciu dojrzałości są nieruchome. U niższych bezkręgowców (gąbek) jaja są zdolne do ruchów ameboidalnych. Cytoplazma jaj zawiera żółtko, rezerwowy składnik odżywczy niezbędny do rozwoju zarodków. To jest specjalizacja jaja. W zależności od ilości żółtka wielkość jaj jest różna. Jajka bez żółtka (w ichneumon ichneumon) mają wielkość 6x10 mikronów. Jajka ubogie w żółtko są duże - od 50 do 90 mikronów. U mięczaków, skorupiaków i wielu innych zwierząt jaja są duże, zawierają dużo żółtka i osiągają 1,5 mm; jajo rekina - 70 mm. Największe jaja to ptaki; Jajo strusie (bez białej skorupy) ma długość 80 mm, a ze skorupkami - 150 mm.

Błony jajowe służą jako wskaźnik specjalizacji i różnicowania komórek rozrodczych. Błony pierwotne powstają w wyniku uwalniania substancji przez sam oocyt. Błona pierwotna jest reprezentowana przez błonę stykającą się z błoną oocytu. Nazywa się ją również błoną żółtkową. Błona wtórna powstaje w wyniku wydzielania pewnych substancji przez komórki jajnika i nazywa się ją kosmówką. Kosmówka występuje u niektórych bezkręgowców, ryb i ptaków. Trzeciorzędowa skorupa powstaje podczas przechodzenia jaj przez jajowody. Na przykład: galaretowata błona jaj płazów, białko, błona podskorupowa i błona skorupowa jaj ptasich, kokony robaków i mięczaków itp. Jajo może mieć wszystkie trzy skorupy lub dwie z nich (kosmówka może być nieobecna). Główną funkcją błon jaj jest ochronny.

Gametogeneza

Gametogeneza to proces tworzenia gamet, czyli komórek płciowych. U prymitywnych zwierząt (gąbki, niektóre koelenteraty i płazińce) gamety mogą powstawać w dowolnym miejscu ciała (na przykład w gąbkach w mezocholu), a następnie wydalane w taki czy inny sposób. U zdecydowanej większości zwierząt gamety powstają w gonadach lub gonadach. Gonada męska nazywa się jądrem, a gonada żeńska jajnikiem. Ślimaki mają gruczoł hermafrodytyczny, jest to gonada, która jednocześnie produkuje jaja i plemniki.

Proces powstawania plemników nazywa się spermatogenezą. Spermatogeneza dzieli się na cztery etapy: rozmnażanie, wzrost, podział redukcyjny (podział – dojrzewanie – mejoza) i spermiogeneza. Oryginalne komórki, spermatogonie, są małe. Mają zdolność do sekwencyjnego podziału mitotycznego, w wyniku czego ich liczba znacznie wzrasta. To jest sezon lęgowy.

Następnie spermatogonia wchodzi w okres wzrostu i przekształca się w spermatocyty pierwszego rzędu. Po czym wchodzą w podział redukcyjny – mejozę, który obejmuje dwa podziały – dojrzewanie. W wyniku pierwszego podziału powstają dwa spermatocyty drugiego rzędu, a w wyniku drugiego podziału powstają cztery plemniki. Spermatydy są już komórkami haploidalnymi, nie potrafią się dzielić i różnią się od pierwotnych mniejszymi rozmiarami. Plemniki wchodzą w ostatni, czwarty etap spermatogenezy, czyli spermiogenezę. Polega na kolejnych złożonych transformacjach plemników. Do transformacji tych zalicza się: utworzenie akrosomu, wici, odrzucenie części cytoplazmy wraz z retikulum endoplazmatycznym (ER) i kompleksem Golgiego itp., co kończy się utworzeniem dojrzałego plemnika.

Proces tworzenia jaj nazywa się oogenezą. Oogeneza składa się z tych samych czterech etapów, co spermatogeneza. Pierwotne komórki, oogonia, są stosunkowo małe i mają duże jądra. Komórki te zaczynają dzielić się mitotycznie, czyli wchodzą w fazę reprodukcji. U wielu zwierząt występuje na najwcześniejszych etapach ontogenezy. Na przykład u ssaków jeszcze przed urodzeniem - w zarodku. W rezultacie powstają komórki - oocyty pierwszego rzędu. Wiele z nich umiera lub zamienia się w troocyty (komórki odżywiające).

Następnie oocyty wchodzą w okres wzrostu. Najpierw następuje wzrost cytoplazmatyczny - wzrasta liczba organelli. Następnie rozpoczyna się tworzenie żółtka - witelogeneza. Kiedy wzrost się zakończy, u niektórych zwierząt może nastąpić zapłodnienie (ascaris), a oocyt natychmiast wchodzi w okres dojrzewania. W lancetowaniu nawożenie następuje po dojrzewaniu pierwszego podziału. Jednak u większości zwierząt zapłodnienie następuje po dojrzewaniu drugiego podziału. Oocyt pierwszego rzędu w wyniku pierwszego podziału mejozy przekształca się w oocyt drugiego rzędu (prawie tej samej wielkości co oocyt pierwszego rzędu) i wydziela pierwsze ciałko polarne. Podczas drugiego podziału mejozy powstaje jedno haploidalne dojrzałe jajo i drugie ciało polarne. Pierwsze ciało polarne w wyniku drugiego podziału mejotycznego tworzy dwa wtórne ciała polarne.

Podczas procesów oogenezy i spermatogenezy obserwuje się pewne różnice. Spermatogonie rozmnażają się dłużej i intensywniej niż oogonie. Wzrost spermatocytów następuje szybciej niż wzrost oocytów. W wyniku dojrzewania spermatocyt wytwarza cztery plemniki, a oocyt wytwarza jedno dojrzałe jajo.

Rozbijanie jaj

W wyniku połączenia gamet żeńskich i męskich powstaje zygota - komórka diploidalna, którą można uznać za organizm na najwcześniejszym etapie rozwoju. Po fuzji przedjądra żeńskiego i męskiego komórka zaczyna dzielić się mitotycznie. Pojawiają się mniejsze komórki – blastomery – a sam proces nazywa się rozszczepieniem. Po każdym podziale komórki zarodka stają się coraz mniejsze, to znaczy zmienia się relacja jądro-plazma: jądro pozostaje takie samo, ale objętość cytoplazmy maleje. Proces trwa do momentu, aż wskaźniki te osiągną wartości charakterystyczne dla komórek somatycznych.

Rodzaj kruszenia zależy od ilości i charakteru rozmieszczenia żółtka w jajku. Jeśli żółtka jest mało i jest równomiernie rozmieszczone w cytoplazmie (szkarłupnie, ssaki), wówczas kruszenie przebiega równomiernie: blastomery są tej samej wielkości, całe jajo jest miażdżone. Jeśli żółtko jest rozłożone nierównomiernie (jest go więcej na jednym biegunie jaja), to rozdrabnianie przebiega jako całkowicie nierówne: blastomery są różnej wielkości, te zawierające żółtko są większe, jajo rozbija się w całości (glisty , mięczaki itp.). Częściowe zmiażdżenie - część jaja zawierająca żółtko nie jest podzielona (owady, ptaki).

Rodzaje dekoltu mogą się również różnić w zależności od względnego rozmieszczenia przestrzennego blastomerów: cięcie promieniste (żaby), cięcie spiralne (mięczaki), dwustronne (ascidiany), bisymetryczne (galaretki grzebieniowe).

Tworzenie się blastuli

Okres fragmentacji kończy się utworzeniem blastuli - obowiązkowego etapu rozwoju organizmu wielokomórkowego. Typowa blastula to pusta kula utworzona przez komórki. Jama blastuli zwiększa się w miarę jej fragmentacji. Wypełniona jest cieczą będącą produktem aktywności komórek. Jama utworzonej blastuli nazywana jest blastocelem, czyli jamą embrionalną. Komórki tworzące ścianę blastuli mogą być takie same (żaba) lub różne (gąbki, jeżowce itp.). Rodzaje blastuli są bardzo zróżnicowane u różnych zwierząt. W niektórych organizmach tworzy się kula bez wnęki, w której blastomery są ze sobą połączone. Taki zarodek nazywa się morulą. Istnieje opinia, że morula jest rodzajem blastuli.

Tworzenie się gastruli

Kolejnym etapem embriogenezy zwierząt jest gastrula. Jest to zarodek dwuwarstwowy, składający się z warstwy zewnętrznej - ektodermy - i warstwy wewnętrznej - endodermy. Z jednowarstwowej blastuli można utworzyć dwuwarstwowy zarodek poprzez wgłobienie jej ściany do blastocelu (wgłobienie). Wewnętrzny listek zarodkowy (endoderma) tworzy jelito pierwotne. Komunikuje się ze środowiskiem zewnętrznym przez pierwotne usta lub blastopor. U niektórych zwierząt zachowały się pozostałości blastocelu. W protostomach (coelenterates, płazińce, glisty, pierścienice itp.) blastopor zamienia się w usta dorosłego organizmu. U zwierząt deuterostomicznych (szkarłupni, ramienionogów, strunowców) blastopor zamienia się w odbyt, a usta pojawiają się ponownie po brzusznej stronie przedniego końca ciała.

Gastrula może powstać, gdy komórki aktywnie wypełzają ze ściany blastuli do zarodka. W tym przypadku nazywa się to gastrulą imigracyjną, charakteryzuje się brakiem blastocelu, wypieranego przez migrujące komórki i jest typowe dla wielu koelenteratów. Wiele koelenteratów ma rozwarstwioną gastrulę. Powstaje w wyniku podziału jednej warstwy komórek na dwie. Gastrula epiboliczna powstaje w wyniku przerostu małych komórek ektodermalnych przez większe komórki endodermalne zlokalizowane na powierzchni jaj bogatych w żółtko.

Warstwy zarodków

W królestwie zwierząt na etapie gastruli zatrzymał się rozwój dwóch rodzajów zwierząt - gąbek i koelenteratów. Są to organizmy dwuwarstwowe, to znaczy one i ich komórki powstają w wyniku różnicowania dwóch listków zarodkowych - pierwotnej ektodermy i pierwotnej endodermy. U innych zwierząt (począwszy od płazińców) trzeci listek zarodkowy, mezoderma, pojawia się w późnych stadiach gastrulacji. Istnieją różnice w typach tworzenia mezodermy. W protostomach pomiędzy ektodermą a endodermą powstają dwie lub więcej komórek - teloblasty, z których w wyniku dalszych podziałów tworzy się mezoderma. Ta metoda nazywa się teloblastyczną. W deuterostomach trzecia warstwa zarodkowa powstaje enterokoelicznie: to znaczy wypukłości w postaci kieszeni są oddzielone od jelita pierwotnego. Wnęka tych worków zamienia się następnie w specjalną jamę ciała - wtórną lub celomę.

Komórka zwierzęca

Różnice między wielokomórkowymi przedstawicielami królestwa Animalia a organizmami innych królestw (Grzyby, Plantae) można prześledzić już na poziomie komórkowym. Komórki zwierzęce mają następujące charakterystyczne cechy:

1. Komórka pokryta jest tylko błoną cytoplazmatyczną (komórka roślinna na zewnątrz błony ma otoczkę celulozową, a komórki grzybów - otoczkę chitynową).

2. W komórce zwierzęcej nie ma centralnej wakuoli (w komórce roślinnej jest jedna i jest wypełniona sokiem komórkowym).

3. Komórka zwierzęca ma centriole, ale komórka roślinna nie.

4. Rezerwowym składnikiem odżywczym komórki zwierzęcej jest glikogen, a komórki roślinnej skrobia.

5. Komórka zwierzęca jest heterotrofem; jest pozbawiona plastydów, podczas gdy plastydy występują w komórce roślinnej.

Cechą charakterystyczną wszystkich zwierząt wielokomórkowych jest ich cykl życiowy z przewagą fazy diploidalnej. W cyklu życiowym organizmów wielokomórkowych haploidalne są tylko gamety, których połączenie tworzy diploidalną zygotę - pierwszą komórkę przyszłego organizmu wielokomórkowego.

Układy naturalne i sztuczne w środowisku człowieka

Temat 1. Organizm jako organizm żywy

§ 6.RODZAJE ROZRODU ZWIERZĄT I ROŚLIN

Nie sposób nie być zaskoczonym ogromną różnorodnością roślin i zwierząt, które nas otaczają! Gdy tylko nadejdzie wiosna i delikatne słońce ogrzeje ziemię, wszystko wokół zmieni kolor na zielony i zakwitnie, ptaki będą głośno ćwierkać, wokół będą latać owady. Później rośliny będą miały nasiona, a zwierzęta będą miały dzieci. Teraz wyobraź sobie, że nagle z jakiegoś powodu wszystkie żywe istoty tracą zdolność do rozmnażania się. Z roku na rok przyroda będzie ubożeć, aż Ziemia zamieni się w martwą pustynię.

W związku z tym zdolność do reprodukcji, czyli wydawania potomstwa, które z zadziwiającą dokładnością powtarza strukturę, zachowanie, styl życia i adaptację rodziców, jest kluczem do kontynuacji życia na naszej planecie.

W naturze rośliny i zwierzęta rozmnażają się na kilka sposobów.

Jak rozmnażają się zwierzęta?

Zazwyczaj w rozmnażaniu zwierząt biorą udział dwie osoby - samiec i samica. Do tego mają genitalia. Pamiętaj, że męskie narządy rozrodcze zwierząt obejmują jądra, a żeńskie narządy rozrodcze obejmują jajniki. Tworzą komórki rozrodcze - odpowiednio plemniki i jaja.

Aby powstał nowy organizm, plemnik musi połączyć się z komórką jajową w jedną komórkę. Proces ten nazywa się zapłodnieniem, a powstała komórka nazywa się zygotą. Po zapłodnieniu zygota dzieli się na dwie komórki. Następnie z tych dwóch komórek powstają cztery, z czterech - osiem, z ośmiu - szesnaście i tak dalej. Liczba komórek szybko wzrasta, z których powstaje zarodek (ryc. 35). U niektórych zwierząt (na przykład ssaków - krów, psów, kóz) zarodek znajduje się w ciele matki. Otrzymuje od jej ciała składniki odżywcze i tlen. U innych (owadów, większości ryb, węży, ptaków) zarodek rozwija się nie w ciele matki, ale w jaju. Jaja ryb i żab nazywane są kawiorem. Jajo zawiera zapas składników odżywczych, które zarodek wykorzystuje do rozwoju i wzrostu.

Ryż. 35. Schemat powstawania zarodka po podziale zygoty na pół

Po pewnym czasie zwierzę rodzi się, czyli opuszcza ciało matki lub jajo. Odziedziczyła cechy i właściwości swoich rodziców. Dlatego reprodukcję nazwano procesem reprodukcji własnego gatunku.

W naturze żywej ten rodzaj rozmnażania jest najczęstszy i nazywa się go rozmnażaniem płciowym, ponieważ biorą w nim udział komórki płciowe - komórka jajowa i plemnik.

Niektóre zwierzęta potrafią rozmnażać się za pomocą części ciała. Tak więc z uszkodzonego promienia rozgwiazdy (ryc. 36) lub z oddzielnej części ciała dżdżownicy wyrasta nowy organizm.

Jak rozmnażają się rośliny?

Studiując narządy roślin, dowiedziałeś się, że kwiat jest narządem niezbędnym do rozmnażania płciowego (ryc. 37). W końcu to w nim powstają komórki płciowe - plemniki i jaja. Pamiętaj, w których częściach kwiatów się znajdują.

Ryż. 36. Ze złamanego promienia rozgwiazdy powstaje nowy organizm

Ryż. 37. Budowa kwiatu jako narządu płciowego: 1 - pręcik;

2 - pigułka; 3 - piętno słupka; 4 - jajnik

Aby męska komórka rozrodcza połączyła się z samicą, pyłek musi opaść na słupek. Przeniesienie pyłku na słupek nazywa się zapylaniem. Wiele roślin wykazuje tak zwane zapylenie krzyżowe. Pyłek z pręcika kwiatu jednej rośliny opada na słupek innego kwiatu tej samej rośliny. Owady pomagają w tym znanej koniczynie, gryce, akacji białej i jabłoniom, nazywa się je owadami zapylającymi.

Kwiaty roślin charakteryzujących się zapylaniem krzyżowym są przeważnie jaskrawo zabarwione i pachnące. Jak myślisz, co to oznacza dla ich zapylania?

U żyta, dębu, brzozy, olchy i niektórych innych roślin kwiaty są drobne, niewyraźne i bezwonne. ich zapylenie krzyżowe następuje za pomocą wiatru. Przenosi suche i lekkie trociny na znaczne odległości.

Gdy pyłek dotrze do słupka, wrasta do wewnątrz, poprzez słupek, dostarczając męskie komórki rozrodcze do jaj. Następuje zapłodnienie. Owoc rozwija się z kwiatu zawierającego jedno (brzoskwinia, wiśnia itp.) lub wiele (ogórek, jabłko itp.) nasion. Owoce są suche i soczyste, mają różne kształty (ryc. 38). ich celem jest ochrona nasion.

Ryż. 38. Różne rodzaje owoców: 1-3 - wytrawne, 4-6 - soczyste

Ryż. 39. Szyszki: 1 - Kobieta; 2 - mężczyzna

Co czyni ziarno wyjątkowym? Ponieważ zawiera zarodek i wystarczającą ilość składników odżywczych, aby w sprzyjających warunkach zarodek wykiełkował i zamienił się w młodą roślinę.

Samozapylenie występuje również w roślinach, takich jak proso, fasola i groch. Podczas takiego zapylania pyłek opada na słupek tego samego kwiatu.

Sosna, świerk i jałowiec nie mają kwiatów. Istnieją jednak szyszki męskie i żeńskie. Dojrzewają w nich komórki płciowe. wiatr ułatwia także ich zapylanie (ryc. 39).

Oprócz rozmnażania płciowego rośliny doświadczają również rozmnażania niepłciowego. Nazwa wskazuje, że zachodzi bez udziału komórek rozrodczych. Rozmnażanie to odbywa się za pomocą innych komórek organizmu, w szczególności części roślin (ryc. 40).

Ryż. 40. Rozmnażanie roślin przez bulwy (1); pędy łodygowe (2); sadzonki łodygowe (3); kłącza (4); wąsy (5)

Rozmnażanie roślin przez części ich ciała nazywa się wegetatywnym. To dość powszechne. Na przykład ziemniaki rozmnaża się głównie przez bulwy, truskawki przez wąsy, maliny przez pędy korzeniowe, tulipany przez cebule, konwalie przez kłącza. Wystarczy posadzić jeden krzak truskawki, a po roku liczba krzewów osiągnie około 100.

Rozmnażanie wegetatywne przez część łodygi - sadzonki, na przykład porzeczki, winogrona, są wykorzystywane przez ogrodników. W wilgotnej glebie sadzonki tworzą korzenie i dają początek nowej roślinie. W naturze rozmnażanie wegetatywne przyczynia się do szybkiego rozprzestrzeniania się roślin na duże obszary.

Inne sposoby rozmnażania organizmów

Grzyby charakteryzują się rozmnażaniem bezpłciowym przez zarodniki. Pamiętaj, że gdy tylko przebijesz dojrzałą purchatkę, nad nią pojawi się brązowa chmura. To jest jego kontrowersja. Zatem glony, mchy, skrzypy i paprocie rozmnażają się nie tylko płciowo, ale także za pomocą zarodników.

Organizmy jednokomórkowe nie mają specjalnych narządów rozrodczych. Dlatego rozmnażają się głównie poprzez podzielenie komórki na pół (ryc. 41).

Rozmnażanie to zdolność organizmów do reprodukcji własnego rodzaju. Rozróżnia się rozmnażanie płciowe i niepłciowe roślin i zwierząt.

Podczas rozmnażania płciowego nowy organizm pojawia się w wyniku fuzji komórek rozrodczych.

Rozmnażanie bezpłciowe następuje poprzez zarodniki i części ciała jednego osobnika.

Wykonaj pracę praktyczną na temat: „Metody wegetatywnego rozmnażania roślin. Rozmnażanie roślin domowych przez sadzonki.” Do pracy potrzebne będą: rośliny domowe Tradescantia, begonia, pelargonia, hibiskus (chińska róża), słoiki, osiadła woda, doniczki z ziemią.

Ryż. 41. Rozmnażanie jednokomórkowego organizmu ameby poprzez zmniejszenie o połowę

Działanie 1. Odetnij pęd jednej lub więcej roślin domowych i umieść go w słoiku z osiadłą wodą. Pozostaw w ciepłym, dobrze oświetlonym miejscu. Upewnij się, że dolna część pędu jest cały czas zanurzona w wodzie nie głębiej niż 1-1,5 cm.

Krok 2. Gdy korzenie osiągną długość 2-3 cm, przeszczep sadzonki do doniczek z ziemią. Aby szybko zakorzenić się, przykryj rośliny szklanym słojem. Nie wyjmuj słoika, dopóki nie zaczną rosnąć nowe liście.

Obserwuj, jak wyłaniają się korzenie i liście nowej rośliny. Wyniki swoich obserwacji zapisuj datami w zeszycie. Ostrożnie dbaj o roślinę, a będzie ozdobą Twojego domu lub klasy.

Strona polimata

W ogrodnictwie, uprawie winorośli, leśnictwie i kwiaciarni powszechnie stosuje się szczepienie w celu poprawy właściwości roślin. Tak nazywa się przeszczepianie części jednej żywej rośliny na drugą. Do szczepienia używa się głównie spokrewnionych roślin. Na przykład jednoroczną gałązkę odmiany jabłoni szczepi się na dzikiej jabłoni. Dzięki temu drzewo owocuje wysokiej jakości jabłkami, a potężny korzeń dzikiej jabłoni zapewnia roślinie to, czego potrzebuje – wodę i rozpuszczone w niej substancje nieorganiczne. Przyjrzyj się bliżej sadzonkom sprzedawanym wiosną, a z łatwością dostrzeżesz miejsce do szczepienia.

Sprawdź swoją wiedzę

1. Czym jest reprodukcja? Jakie znaczenie ma w życiu organizmów? 2. Jak rozmnażają się zwierzęta? 3. Wymień znane Ci metody rozmnażania roślin. 4. Jaką rolę w rozmnażaniu roślin odgrywa zapylanie? 5*. Dlaczego szata roślinna łąk nie znika, mimo że rośliny na nich są koszone jeszcze przed pojawieniem się nasion?