49. Размножение многоклеточных животных

Определения и обозначения

Размножение — способность организмов производить потомство, то есть новые организмы своего вида. Благодаря размножению вид может существовать и после того, как отдельные животные умрут. Потомство не обязательно сразу похоже на взрослую особь: оно может сначала пройти несколько стадий развития.

Половое размножение — появление нового организма при участии половых клеток. Женская половая клетка называется яйцеклеткой, мужская — сперматозоидом. Эти названия помогают понять, какие клетки должны соединиться, чтобы началось развитие нового организма.

Оплодотворение — соединение мужской и женской половых клеток. После него обычно возникает первая клетка нового организма — зигота, из которой развивается зародыш. Это понятие нужно, чтобы объяснить, как при половом размножении начинается жизнь потомства.

Бесполое размножение — образование нового организма от одной родительской особи без слияния половых клеток. Оно встречается, например, у гидры, которая может образовать потомка на своём теле. Такой способ позволяет животному размножаться без поиска партнёра.

Как это устроено

При половом размножении участвуют половые клетки, которые у животных образуются в специальных органах. Яйцеклетка обычно крупнее сперматозоида и содержит запас веществ для начала развития. Сперматозоид способен двигаться и добраться до яйцеклетки. Различия между клетками помогают им выполнять разные роли в процессе размножения.

Оплодотворение может быть наружным или внутренним. При наружном оплодотворении яйцеклетки и сперматозоиды встречаются вне тела родителей, часто в воде. Поэтому многие животные выпускают большое количество половых клеток: так выше вероятность, что некоторые из них встретятся. При внутреннем оплодотворении соединение клеток происходит внутри организма самки, что особенно важно для размножения на суше, где половые клетки могут высохнуть.

После оплодотворения зигота начинает делиться, и постепенно формируется зародыш — организм на ранней стадии развития. У одних животных зародыш развивается в яйце, у других — внутри тела матери. Яйцо может содержать запас питательных веществ, а организм матери обеспечивает зародышу подходящие условия. Разные способы развития помогают потомству получать всё необходимое до рождения или вылупления.

Развитие называют прямым, если молодое животное в целом похоже на взрослое, хотя меньше его и ещё не способно размножаться. Так развиваются, например, многие млекопитающие и птицы. При развитии с превращением молодая особь заметно отличается от взрослой и проходит несколько стадий. Это позволяет животному менять образ жизни и питание по мере роста.

Некоторые многоклеточные животные способны размножаться бесполым способом. У гидры на теле образуется небольшой вырост — почка, которая растёт, а затем отделяется и становится самостоятельной особью. У некоторых червей новый организм может развиться из отделившейся части тела. Бесполое размножение не требует встречи половых клеток, но встречается не у всех животных.

Способы размножения и развития животных

Сначала определите, есть ли в способе размножения половые клетки и оплодотворение. Затем сравните, сколько родительских особей участвует и как появляется потомок. Таблица помогает увидеть различия, но примеры не означают, что каждый представитель большой группы животных размножается совершенно одинаково.

Разбор задач

Задача. У животного молодая особь выходит из яйца и внешне мало отличается от взрослой. Взрослая особь и детёныш имеют общий план строения, но детёныш меньше. Нужно определить, развивается ли животное с превращением и можно ли по условию установить способ оплодотворения.

1. Сначала найдём в условии сведения о внешнем виде молодого животного. Оно похоже на взрослое и отличается прежде всего размером, значит, развитие является прямым, а не развитием с превращением.

2. Теперь проверим, что известно о размножении. Указано, что детёныш появляется из яйца, но не сказано, где яйцеклетка была оплодотворена и участвовали ли половые клетки. Поэтому нельзя только по слову «яйцо» определить, было оплодотворение наружным или внутренним.

3. Сопоставим признаки и не добавим сведений, которых в условии нет. Яйцо описывает место, где развивается зародыш, а сходство молодого животного со взрослым указывает на характер развития. Это разные признаки, поэтому один не заменяет другой.

Ответ: животное развивается прямо. По условию нельзя установить, наружным или внутренним было оплодотворение: для этого нужно знать, где соединились половые клетки.

В подобных заданиях полезно разделять три вопроса: как произошло оплодотворение, где развивается зародыш и похожа ли молодая особь на взрослую. Например, наружное оплодотворение не означает автоматически, что развитие обязательно будет с превращением. И наоборот, появление животного из яйца само по себе не говорит, где произошло оплодотворение. Для каждого вывода нужно найти отдельный признак в условии.

Типичные ошибки

• Считать, что любое размножение требует участия двух родителей. Так думают, потому что половое размножение знакомо по примерам с самцом и самкой. Но некоторые животные способны размножаться бесполым способом от одной особи. Проверьте себя: участвуют ли в описанном процессе яйцеклетка и сперматозоид?

• Путать оплодотворение с развитием зародыша. Эти события связаны, но не одинаковы: оплодотворение — соединение половых клеток, а развитие начинается после образования зиготы. Ошибку допускают, когда все этапы называют одним словом. Чтобы проверить ответ, расположите события по порядку.

• Считать, что животное из яйца всегда имеет наружное оплодотворение. Яйцо может развиваться вне тела матери, хотя оплодотворение произошло внутри её организма. Не делайте вывод только по тому, где находится яйцо. Ищите сведения именно о месте соединения половых клеток.

• Путать прямое развитие и бесполое размножение. Прямое развитие описывает, насколько молодая особь похожа на взрослую, а бесполое размножение — как образуется потомок. Эти понятия отвечают на разные вопросы. Проверка проста: выясните отдельно, есть ли превращение и участвуют ли половые клетки.

Связь с другими темами

Размножение связано с изучением клеток: яйцеклетка и сперматозоид — клетки, а зигота возникает при их соединении. Тема развития организмов помогает проследить, как из одной клетки формируется зародыш, а затем молодое животное. Связь со средой обитания объясняет, почему водные и наземные животные могут размножаться по-разному. А изучение жизненных циклов показывает, как животное меняется от рождения или вылупления до взрослого состояния.

Что запомнить

• Размножение обеспечивает появление потомства и продолжение существования вида.
• При половом размножении участвуют яйцеклетка и сперматозоид, а их соединение называется оплодотворением.
• При бесполом размножении потомок возникает от одной родительской особи без слияния половых клеток.
• Оплодотворение бывает наружным и внутренним; место развития яйца не всегда показывает, где оно произошло.
• При прямом развитии молодая особь похожа на взрослую, а развитие с превращением включает заметно отличающиеся стадии.