30 . Бесполое размножение

Определения и обозначения

Бесполое размножение — способ размножения, при котором новый организм возникает от одной родительской особи без слияния половых клеток. Участвует один родитель, поэтому партнёр для появления потомства не нужен. Этот термин объединяет разные способы образования новых организмов — от деления клетки до выращивания растения из черенка.

Деление надвое — способ, при котором материнская клетка разделяется на две дочерние клетки. Обычно они сходны друг с другом и с материнской по наследственным признакам. Понятие помогает описать размножение многих одноклеточных организмов, например амёб.

Спорообразование — размножение с помощью спор, из которых при подходящих условиях может развиться новый организм. Спора не должна сливаться с другой клеткой, чтобы начать развитие. Этот термин нужен, чтобы отличать такой способ размножения от размножения с участием половых клеток.

Вегетативное размножение — образование нового растения из его вегетативного органа или части, например клубня, луковицы, корневища или черенка. Вегетативными называют органы, обеспечивающие рост и питание растения, а не образование половых клеток. Понятие помогает распознавать, как из части растения может вырасти целый организм.

Как это устроено

При бесполом размножении потомок развивается из одной родительской особи, потому что его начало не образуется слиянием двух половых клеток. Источником нового организма служит клетка или часть тела родителя либо специальная спора. Поэтому искать второго участника размножения в таком случае не нужно. Наследственная информация обычно передаётся потомку от одного родителя, из-за чего потомки часто сходны с ним.

При делении надвое клетка сначала увеличивается и подготавливается к разделению, а наследственная информация распределяется между будущими дочерними клетками. Затем материнская клетка разделяется на две. Если каждая дочерняя клетка продолжает жить самостоятельно, появляются два новых организма. Такой способ подходит одноклеточным, потому что одна клетка одновременно является и всем организмом, и единицей, из которой возникает потомство.

Споры образуются в результате размножения организма и после отделения могут попасть в новые места. Их небольшие размеры помогают распространению, например с водой или воздухом. Если условия подходят, спора прорастает и начинает развиваться в новый организм; слияния с другой клеткой для этого не требуется. Поэтому спора отличается от половой клетки: половая клетка участвует в слиянии при оплодотворении, а спора может дать начало развитию самостоятельно.

При почковании на родительском организме появляется небольшой вырост — почка. Она растёт за счёт родителя и постепенно развивается в новый организм. Достигнув достаточного размера, почка может отделиться и жить самостоятельно, а может остаться на родительском организме. Во втором случае несколько связанных организмов могут образовать колонию, поэтому почкование не всегда заканчивается отделением потомка.

При вегетативном размножении новое растение развивается из части растения, в которой есть почки или ткани, способные продолжать рост. У картофеля побеги появляются из глазков на клубне, у луковичных растений — из луковиц, а корневище может дать новые побеги. Черенок — отделённая часть побега или другого органа — при подходящих условиях образует корни и продолжает расти. Потомки обычно сохраняют признаки родительского растения, поскольку развиваются из его частей, но наследственные изменения всё же возможны.

Основные способы бесполого размножения

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите, из чего возник потомок: из разделившейся клетки, споры, выроста или части растения. Затем сравните процесс с описанием во втором столбце. Последний столбец помогает запомнить характерную особенность каждого способа.

Разбор задач

Задача 1. Деление клетки амёбы

Условие: одна клетка амёбы разделилась на две дочерние клетки. Нужно назвать способ размножения. Амёба — одноклеточный организм, поэтому разделившаяся клетка одновременно была и материнской клеткой, и целым организмом. Определять способ следует по тому, как именно возникли дочерние клетки.

1. Выясним, сколько родительских особей участвовало: в условии указана одна клетка амёбы.
2. Проверим, что произошло с этой клеткой: она разделилась на две дочерние, а не образовала вырост или спору.
3. Сопоставим описание с определением: разделение одной клетки на две дочерние называется делением надвое.

Ответ: амёба размножилась делением надвое. Такой вывод подходит, потому что потомки образовались непосредственно при разделении одной материнской клетки. Название способа не следует путать с почкованием, где новый организм сначала растёт как вырост.

Задача 2. Побеги на клубне картофеля

Условие: на клубне картофеля появились побеги из глазков. Нужно определить способ размножения и назвать часть растения, давшую начало новому организму. Сам факт появления побегов показывает, что развитие началось не из половой клетки и не из споры. Важно установить, каким органом является клубень и откуда выходят побеги.

1. Находим источник роста: побеги появились из глазков, то есть почек, расположенных на клубне.
2. Определяем орган: клубень картофеля — видоизменённый побег, а не корень.
3. Сопоставляем с определением: образование нового растения из части или органа растения называется вегетативным размножением.

Ответ: это вегетативное размножение, а новый организм развивается из клубня — видоизменённого побега; непосредственное начало побегам дают глазки-почки. Для решения достаточно проследить путь от клубня к новому побегу. Упоминание клубня указывает на растительный орган, а не на отдельный способ размножения.

Задача 3. Дрожжи и картофель

Условие: сравните размножение дрожжей почкованием и размножение растений клубнями. Нужно указать общий признак и различие в образовании потомства. В обоих случаях потомок появляется без слияния половых клеток, но механизм его возникновения неодинаков. Сравнивать удобно по двум вопросам: сколько родителей участвует и из чего развивается новый организм.

1. Определяем общий признак: и дрожжи, и растения размножаются бесполым способом, от одной родительской особи.
2. Разбираем почкование: у дрожжей новый организм возникает как вырост на родительской клетке и может отделиться.
3. Разбираем размножение клубнями: новое растение развивается из клубня или его почки, а не из выроста на родительском организме.

Ответ: общий признак — отсутствие слияния половых клеток и участие одного родителя. Различие состоит в том, что дрожжи образуют потомка-почку на клетке, а растение развивается из вегетативного органа — клубня. Так становится понятно, почему оба примера бесполые, хотя внешне процесс образования потомства различен.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что бесполое размножение обязательно происходит только у организмов, состоящих из одной клетки. Так можно решить, если запомнить деление амёбы, но забыть о почковании и вегетативном размножении. Бесполое размножение бывает и у одноклеточных, и у многоклеточных организмов. Проверьте себя: может ли новый организм возникнуть из почки или части растения? Если да, размножение не ограничивается одноклеточными.

Ошибка: называть спору половой клеткой. Их путают, потому что и спора, и половая клетка участвуют в появлении нового организма. Однако спора способна прорасти без слияния с другой клеткой, а половые клетки обычно сливаются при оплодотворении. Чтобы проверить ответ, спросите себя, требуется ли для начала развития слияние клеток.

Ошибка: считать почкование делением надвое. В обоих случаях появляются новые организмы, поэтому результат может показаться одинаковым. Но при делении родительская клетка разделяется на две, а при почковании новый организм сначала растёт как вырост на родителе. Проверка простая: найдите в описании разделение клетки или появление почки.

Ошибка: полагать, что потомки при бесполом размножении всегда абсолютно идентичны. Обычно они сходны с родителем, поскольку возникают от одной особи, но могут появляться наследственные изменения. Абсолютное сходство поэтому нельзя считать обязательным. Проверяйте формулировку: слово «обычно» точнее, чем «всегда».

Связь с другими темами

Для понимания способов бесполого размножения нужны знания о клетке, клеточном делении и наследственной информации. Тема связана с размножением растений и практикой выращивания их черенками, клубнями и луковицами. Сравнение бесполого и полового размножения помогает увидеть, как особенности передачи наследственной информации связаны с наследственностью и изменчивостью. Эти знания понадобятся и при изучении эволюции.

Что запомнить

• В бесполом размножении участвует одна родительская особь.
• Слияния половых клеток при бесполом размножении не происходит.
• К основным способам относятся деление надвое, спорообразование, почкование и вегетативное размножение.
• При вегетативном размножении новое растение развивается из части растения.
• Потомки обычно сходны с родительским организмом по наследственным признакам.
• Бесполое размножение позволяет быстро увеличить число организмов.