Размножение

Определения и обозначения

Размножение — способность организмов воспроизводить себе подобных. Благодаря ему на смену погибающим особям появляются новые, и вид может существовать длительное время. Для отдельного организма размножение не является обязательным условием жизни. Его значение относится прежде всего к сохранению вида.

Бесполое размножение — образование нового организма без слияния половых клеток. Обычно в нём участвует одна родительская особь. Такой способ позволяет появляться потомству без образования и встречи гамет. Он характерен, например, для многих одноклеточных организмов.

Половое размножение — образование нового организма в результате слияния половых клеток. Такие клетки называют гаметами; потомство получает наследственные признаки от обоих родителей. Это не означает, что каждый признак будет выражен одинаково или что ребёнок станет точной копией родителей. Сочетание признаков может быть различным.

Оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток с образованием зиготы. Зигота — первая клетка нового организма, содержащая наследственный материал обеих гамет. Из неё в ходе развития формируется организм. Так оплодотворение связывает образование половых клеток с появлением потомства.

Как это устроено

Размножение необходимо виду, потому что жизнь отдельных организмов ограничена: они стареют, погибают или могут не оставить потомства. Если новые особи не появляются, численность вида постепенно уменьшается. Поэтому размножение поддерживает существование вида на протяжении поколений. При этом конкретная особь может прожить жизнь, не размножаясь.

При бесполом размножении потомок развивается от одной родительской особи, а слияния гамет не происходит. Например, одноклеточный организм может разделиться на две дочерние клетки, каждая из которых станет самостоятельной особью. Наследственный материал нового организма происходит от одного родителя, поэтому признаки потомка обычно близки к его признакам. Однако потомство нельзя считать абсолютно неизменным: наследственные изменения всё же возможны.

При половом размножении сначала образуются гаметы — специализированные половые клетки. У человека женская гамета — яйцеклетка, мужская — сперматозоид; они различаются строением и ролью в размножении. Когда гаметы сливаются, происходит оплодотворение. Их наследственный материал объединяется в зиготе, из которой затем развивается новый организм.

Два способа размножения различаются и наследственными последствиями. При бесполом способе потомство обычно особенно похоже на единственного родителя, так как наследственный материал не объединяется с материалом другой гаметы. При половом способе признаки обоих родителей сочетаются в потомстве. Разные сочетания признаков могут возникать даже у детей одних родителей, поэтому половое размножение способствует наследственному разнообразию.

У человека размножение половое: для образования нового организма нужны мужская и женская половые клетки. Половые клетки образуются в организме родителей, а затем могут встретиться и слиться. Так возникает зигота, которая начинает развиваться. Значит, образование гамет и их последующее слияние — связанные этапы размножения человека.

Сравнение бесполого и полового размножения

Сравнивая способы, сначала проверьте, участвуют ли гаметы и сливаются ли они: это главный критерий. Затем оцените, сколько родителей передают наследственный материал и насколько потомство может отличаться. В таблице указано типичное сходство, а не абсолютное правило для каждого организма.

Разбор задач

Задача 1

У одноклеточного организма при делении образовались две дочерние клетки. Определите способ размножения и назовите его главный признак. Нужно выяснить не только, что клетка разделилась, но и были ли половые клетки. В условии речь идёт об одной исходной клетке и образовании дочерних клеток.

1. Проверяем, указано ли образование гамет: в условии этого нет.
2. Проверяем, было ли слияние мужской и женской половых клеток: оно не описано.
3. Делаем вывод: деление одной клетки без слияния гамет является бесполым размножением.

Ответ: бесполое размножение; его главный признак — новый организм возникает без слияния половых клеток, обычно от одной родительской особи.

Задача 2

Укажите, чем образование потомства от одной родительской особи отличается от размножения с участием мужской и женской половых клеток. Для ответа сравним число родителей, роль гамет и сходство потомков. Эти признаки позволяют не путать бесполый и половой способы. Одного упоминания числа особей недостаточно: важно установить, происходит ли слияние гамет.

1. При образовании потомства от одной особи обычно происходит бесполое размножение, гаметы не сливаются.
2. Если участвуют мужская и женская половые клетки, их слияние означает половое размножение и приводит к образованию зиготы.
3. При бесполом размножении потомство обычно похоже на родителя; при половом оно получает признаки обоих родителей.

Ответ: бесполое размножение обычно идёт от одной родительской особи без слияния гамет, а половое связано со слиянием мужской и женской гамет. При половом способе наследственные признаки потомства сочетаются от обоих родителей.

Задача 3

Объясните, почему потомки двух родителей при половом размножении могут отличаться друг от друга и от каждого из родителей. Сначала вспомним, что каждая гамета несёт наследственный материал. Затем проследим, что происходит при оплодотворении. Так становится понятно, откуда берётся разнообразие.

1. Гаметы образуются у родителей и содержат наследственный материал.
2. При оплодотворении мужская и женская гаметы сливаются, поэтому зигота получает материал обоих родителей.
3. Разные сочетания наследственных признаков могут привести к различиям между потомками и между потомством и родителями.

Ответ: при половом размножении наследственный материал двух родителей объединяется, а сочетания признаков у потомков могут быть разными. Поэтому дети могут отличаться друг от друга и от каждого из родителей.

Типичные ошибки

Ошибка: считать размножение необходимым для выживания каждой отдельной особи. Так думают, потому что размножение связано с продолжением жизни, но речь идёт о существовании вида, а не о жизни конкретного организма. Проверьте себя вопросом: может ли особь прожить жизнь без потомства? Да, может; однако без смены поколений вид не сохранится.

Ошибка: называть любое образование новых клеток размножением организма. При росте и развитии клетки делятся, но это не обязательно означает появление нового самостоятельного организма. Путаница возникает из-за того, что деление клеток заметно в обоих случаях. Проверьте, появилась ли новая особь или клетки остаются частью того же организма.

Ошибка: считать, что половое размножение обязательно требует участия двух взрослых особей. Число особей само по себе не определяет способ: главный критерий — образование и слияние половых клеток. Ошибка возникает, когда смешивают число родителей и механизм размножения. Проверьте, описано ли слияние мужской и женской гамет.

Ошибка: утверждать, что потомство при бесполом размножении абсолютно неизменно. Обычно оно наследственно близко к родителю, но сходство не означает полного отсутствия изменений. Такое заблуждение появляется, когда типичную закономерность принимают за исключение без вариантов. Чтобы проверить себя, замените «всегда одинаковое» на «обычно похоже».

Связь с другими темами

Чтобы понять размножение, нужно знать, что признаки организма наследуются, а клетки содержат наследственный материал. Тема связана с делением клеток: оно участвует в росте и развитии, а у одноклеточных может привести к появлению новых организмов. Образование половых клеток и передача наследственных признаков помогают объяснить оплодотворение. Эти знания пригодятся при изучении репродуктивной системы человека, развития организма и наследственности.

Что запомнить

• Размножение обеспечивает продолжение существования вида.
• При бесполом размножении новый организм возникает без слияния гамет.
• При половом размножении участвуют половые клетки.
• В результате оплодотворения образуется зигота.
• Потомство при половом размножении получает наследственные признаки от обоих родителей.
• Половое размножение способствует наследственному разнообразию потомства.