18. Бесполое размножение

Определения и обозначения

Бесполое размножение — способ, при котором новый организм возникает от одной родительской особи без участия и слияния половых клеток. Иными словами, для появления потомка не нужны два родителя. Это понятие помогает отличить такой способ от полового размножения.

Деление — размножение, при котором исходная клетка или особь разделяется на две или несколько дочерних. Каждая часть получает возможность развиваться дальше, если у неё есть необходимые для жизни условия. Так можно описать размножение бактерий и некоторых простейших.

Почкование — образование на родительском организме небольшого выроста, который называют почкой. Он растёт и развивается в новую особь, иногда оставаясь рядом с родителем, а иногда отделяясь от него. По этому признаку почкование легко отличить от деления.

Вегетативное размножение — образование нового растения из его вегетативных органов или частей. К ним относятся корень, стебель и лист, а также их видоизменения, например клубень или ус. Этот термин помогает объяснить, как растения дают потомство без семян и опыления.

Как это устроено

При бесполом размножении достаточно одной родительской особи, потому что она сама передаёт потомку наследственную информацию. Новая особь начинает развиваться из клетки, выроста, споры или части тела этого организма. Слияния половых клеток не происходит, поэтому не требуется искать партнёра и соединять наследственный материал двух родителей.

При делении одна клетка или особь разделяется, и её части становятся самостоятельными организмами. При почковании новая особь сначала растёт как небольшой вырост на теле родителя, поэтому в начале она связана с ним. При спорообразовании организм создаёт споры, которые могут переноситься и прорастать при подходящих условиях. Все эти пути приводят к появлению нового организма, но происходят по-разному.

У растений новое начало может дать корень, стебель или лист, а также их видоизменения. Например, клубень картофеля — видоизменённый подземный стебель, на котором есть почки; из них развиваются побеги. У земляники новые растения появляются на усах, а у некоторых растений — из частей корня или листа. Такие органы помогают растению размножаться и расселяться без образования семян.

Потомки при бесполом размножении обычно похожи на родителя, потому что их наследственная информация происходит от одной особи. При развитии клеток она передаётся дочерним клеткам, поэтому многие признаки сохраняются. Однако сходство не означает абсолютной неизменности: отдельные наследственные изменения всё же могут возникать. В целом разнообразие потомков при таком размножении обычно невелико.

Если условия долго остаются подходящими, бесполое размножение даёт преимущество: организмам не нужно искать партнёра, а численность может быстро расти. Но при изменении условий похожие друг на друга потомки могут оказаться уязвимыми к одной и той же опасности. Если температура, влажность или пища резко меняются, среди разнообразных организмов вероятнее найдутся особи с подходящими признаками. Поэтому у каждого способа размножения есть свои преимущества и ограничения.

Основные способы бесполого размножения

В таблице собраны признаки, по которым можно различить основные способы бесполого размножения. Сначала определите, что именно происходит с родительским организмом, а затем сравните процесс с примерами. Некоторые группы организмов могут размножаться несколькими способами.

Разбор задач

Задача 1. Одна клетка амёбы делится на две дочерние. Определите способ размножения. Чтобы ответить, нужно обратить внимание не на название организма, а на то, какое действие происходит с исходной клеткой.

1. Исходная особь здесь представляет собой одну клетку.
2. Она разделяется на две дочерние клетки, а не образует вырост или споры.
3. Такой процесс соответствует делению.

Ответ: амёба размножается делением. Этот способ узнают по разделению исходной клетки или особи на дочерние.

Задача 2. Сопоставьте дрожжи, картофель, папоротник и бактерию с бесполым способом размножения. Чтобы не перепутать способы, найдём для каждого организма характерный процесс. Затем проверим, соответствует ли выбранный способ строению организма и примеру из таблицы.

1. У дрожжей новая клетка часто появляется как вырост на родительской, значит, это почкование.
2. Картофель даёт новые растения из клубней — видоизменённых стеблей, значит, это вегетативное размножение.
3. Папоротник образует споры, а бактерия размножается делением клетки.

Ответ: дрожжи — почкование, картофель — вегетативное размножение, папоротник — спорообразование, бактерия — деление. Решение основано на том, какая часть или структура даёт начало новому организму.

Задача 3. Объясните, почему растения из клубня картофеля похожи на исходное растение, и назовите преимущество такого размножения. Здесь нужно связать способ образования потомка с передачей наследственных признаков. Затем следует отдельно указать, какую пользу приносит этот способ.

1. Клубень — часть растения, из почек которой развиваются новые побеги.
2. Новое растение появляется без слияния половых клеток, поэтому его наследственная информация обычно сходна с информацией исходного растения.
3. Из клубней можно быстро получить много новых растений, если условия подходят для их роста.

Ответ: потомки похожи на исходное растение, потому что развиваются из его части без слияния половых клеток. Преимущество — быстрое размножение и сохранение признаков растения.

Типичные ошибки

Ошибка — считать любое размножение без семян бесполым. Так думают, потому что связывают способ размножения только с наличием семян, но половое размножение не всегда заканчивается образованием семени. Проверьте, происходило ли слияние половых клеток: именно это помогает различить половое и бесполое размножение.

Почкованием иногда называют любое появление нового организма из части тела. Но для почкования характерен именно вырост на родительской особи, который развивается в новую особь. Если организм разделился или потомок вырос из отдельной части растения, это другой способ. Проверьте, была ли на родителе почка-вырост.

Спору можно ошибочно принять за семя, потому что обе структуры способны дать начало новому организму. Однако спора обычно возникает без слияния половых клеток и не содержит зародыша с запасом питательных веществ, характерным для семени. Чтобы проверить себя, спросите, как образовалась структура и есть ли в ней зародыш.

Неверно утверждать, что бесполое размножение всегда выгоднее полового. Его преимущество — быстрое увеличение численности, но потомки обычно мало различаются и могут одинаково плохо переносить перемены. Не забывайте учитывать условия среды: при стабильных условиях этот способ удобен, а при изменениях наследственное разнообразие может быть полезным.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания о строении клетки и клеточном делении: при бесполом размножении клетки передают наследственную информацию дочерним клеткам. Также полезно знать органы растений и отличать половое размножение от бесполого. Эти понятия помогают понять, откуда появляется новый организм.

Сходство потомков объясняется тем, что наследственная информация поступает от одной родительской особи. Это связывает размножение с темой наследственности и объясняет, почему растения из клубней или черенков сохраняют многие признаки исходного растения. При этом наследственные изменения всё же возможны.

Знания о вегетативном размножении пригодятся при изучении растений в природе и сельском хозяйстве. Люди выращивают культурные растения из черенков, клубней и усов, чтобы получить новые экземпляры с нужными признаками. Так способы размножения становятся частью практического ухода за растениями.

Что запомнить

• При бесполом размножении участвует одна родительская особь.
• Слияния половых клеток при бесполом размножении не происходит.
• Основные способы бесполого размножения — деление, почкование, спорообразование и вегетативное размножение.
• Потомки обычно генетически сходны с родительской особью.
• Бесполое размножение позволяет быстро увеличить численность организмов.
• Вегетативное размножение растений происходит с помощью корней, стеблей, листьев или их видоизменений.