6.1. Бесполое размножение

Определения и обозначения

Бесполое размножение — появление нового организма от одной родительской особи без слияния гамет, то есть половых клеток. При половом размножении наследственный материал обычно объединяется при оплодотворении, а здесь такой этап отсутствует. Поэтому один организм может дать начало потомству самостоятельно.

Клон — организм или группа организмов, генетически сходных между собой и с родительским организмом. Такое сходство возникает потому, что потомки образуются из клеток одного родителя и обычно получают почти одинаковый наследственный материал. Термин помогает описать результат бесполого размножения, хотя мутации могут внести различия.

Спора — специализированная клетка, способная при подходящих условиях развиться в новый организм без оплодотворения. Она не сливается с другой клеткой, поэтому не является гаметой. Спора помогает организму размножаться и часто способствует расселению.

Вегетативное размножение — образование нового растения из частей его вегетативных органов, например корня, стебля или листа. Эти части не служат для образования семян, но могут содержать клетки, способные дать начало целому растению. Способ позволяет получать потомство, сходное с исходным растением.

Как это устроено

У одноклеточного организма деление клетки одновременно становится размножением: сначала наследственный материал копируется, затем клетка разделяется. Каждая дочерняя клетка получает необходимый набор компонентов и может жить самостоятельно. У прокариот, у которых нет оформленного ядра, ДНК находится в цитоплазме; её копии расходятся к разным участкам клетки перед разделением.

При почковании на родительском организме возникает небольшой вырост, или почка. Она развивается, потому что клетки в этом участке делятся и формируют структуры нового организма. Достигнув достаточного размера, почка может отделиться; у некоторых видов она остаётся связанной с родителем, и образуется колония.

Фрагментация начинается, когда тело организма разделяется на части. Каждая часть при наличии нужных клеток и условий может восстановить недостающие структуры — это свойство называется регенерацией. Так возникают самостоятельные организмы, поэтому для способа необходимы и отделение фрагмента, и его способность к восстановлению.

Споры образуются в специальных клетках или структурах родительского организма, а затем выходят наружу и распространяются, например, с воздухом или водой. Их небольшие размеры помогают расселяться, а устойчивые оболочки у ряда организмов позволяют переждать неблагоприятный период. Когда условия становятся подходящими, спора прорастает; слияния с другой клеткой при этом не происходит.

Растения могут размножаться частями корня, стебля или листа: например, клубнями, луковицами, корневищами, усами и черенками. Новый экземпляр возникает из клеток такой части, способных делиться и образовывать ткани, поэтому семена не нужны. Человек использует этот способ, чтобы быстро получить много растений и сохранить желательные свойства сорта.

Основные способы бесполого размножения

Пользуйся таблицей, чтобы сравнивать способы по источнику нового организма: клетке, выросту, фрагменту, споре или части растения. Затем проверь, какие условия необходимы для развития потомка и приведён ли пример. Это помогает не путать процессы, внешне похожие результатом — появлением нового организма.

Разбор задач

Задача 1

У одноклеточного организма после деления образовались две дочерние клетки. Определите способ размножения и объясните, почему это бесполое размножение.

1. Определяем, из чего возникли потомки: исходной была одна клетка организма.
2. Устанавливаем процесс: она разделилась на две дочерние клетки, значит, речь идёт о размножении делением.
3. Проверяем признаки полового процесса: в условии нет гамет и их слияния, поэтому размножение бесполое.

Ответ: размножение делением; оно бесполое, потому что потомки возникли от одной родительской клетки без слияния гамет и оплодотворения.

Задача 2

У гидры на теле появился вырост, который вырос и отделился. Назовите способ размножения и укажите, чем он отличается от фрагментации.

1. Находим, с чего началось образование потомка: на теле родителя появился вырост.
2. Сопоставляем признак со способом: развитие нового организма из такого выроста называется почкованием.
3. Сравниваем с фрагментацией: при ней организм развивается из отделившейся части тела, а не из почки.

Ответ: это почкование. Оно отличается от фрагментации тем, что новый организм формируется как вырост родителя, тогда как при фрагментации он развивается из отделившегося фрагмента.

Задача 3

Садовод размножил растение черенками. Объясните, почему это вегетативное размножение, и сравните ожидаемое потомство с растением, выращенным из семени.

1. Определяем источник нового растения: черенок — часть побега, то есть вегетативного органа.
2. Делаем вывод о способе: если растение развивается из такой части без образования семени, это вегетативное размножение.
3. Сравниваем наследственные признаки: черенки обычно дают потомство, сходное с исходным растением; при семенном размножении потомок может отличаться, поскольку наследственный материал объединяется при оплодотворении.

Ответ: размножение черенками вегетативное, так как новое растение развивается из части побега. Потомство обычно сохраняет признаки исходного растения, а выращенное из семени может наследственно отличаться от него.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что при бесполом размножении обязательно участвует только одна клетка. Так думают, потому что рассматривают деление одноклеточных, но у многоклеточных потомок может возникнуть из группы клеток или части тела. Проверь себя: спроси, от скольких родителей происходит организм, а не сколько клеток в нём участвует.

Ошибка: называть спору гаметой. Их смешивают из-за того, что обе представляют собой клетки, связанные с размножением. Проверь, происходит ли слияние: спора развивается без него, а гамета участвует в оплодотворении.

Ошибка: смешивать почкование с фрагментацией. В обоих случаях новый организм может отделиться от родителя, но при почковании он вырастает как почка, а при фрагментации развивается из части тела. Чтобы проверить себя, проследи, как именно началось образование потомка.

Ошибка: считать потомков бесполого размножения абсолютно неизменными. Обычно они генетически сходны, поэтому различия могут быть незаметны, однако мутации меняют наследственный материал. Проверь вывод: корректно говорить о сходстве потомков, но не об их абсолютной идентичности.

Связь с другими темами

Для понимания бесполого размножения нужно знать строение клетки и роль её деления: без образования новых клеток не возникнут дочерние организмы и ткани. Сравнение с половым размножением помогает разобраться, зачем нужны гаметы и оплодотворение и почему при половом процессе потомки могут наследственно отличаться. Вегетативное размножение связывает тему с жизнью растений, селекцией и практикой выращивания культур. Эти знания позволяют объяснить, почему черенками сохраняют нужные свойства растения.

Что запомнить

• При бесполом размножении новый организм возникает без слияния гамет.
• Для бесполого размножения достаточно одной родительской особи.
• Деление, почкование, фрагментация, образование спор и вегетативное размножение — разные способы бесполого размножения.
• Спора не является гаметой и не участвует в оплодотворении.
• Вегетативное размножение растений происходит из частей их вегетативных органов.
• Потомки при бесполом размножении обычно генетически сходны, но мутации могут создавать различия.