§ 34. Типы размножения организмов. Бесполое размножение

Определения и обозначения

Размножение организмов — процесс образования новых особей, обеспечивающий продолжение существования вида. Благодаря ему появляются поколения, которые сменяют друг друга. Размножение позволяет виду сохраняться, даже если отдельные организмы живут ограниченное время.

Бесполое размножение — образование потомства от одной родительской особи без слияния гамет. Гаметы — половые клетки, участвующие в половом размножении. Это определение помогает отличать бесполый способ не по наличию или отсутствию партнёра, а по тому, происходит ли слияние половых клеток.

Спорообразование — бесполое размножение с помощью спор, из которых при подходящих условиях развивается новый организм. Споры могут распространяться и переживать неблагоприятные условия, а после попадания в подходящую среду прорастать. По исходной структуре этот способ отличается от размножения частями тела.

Вегетативное размножение — образование новых растений из вегетативных органов или их частей. К таким органам относятся, например, корни, стебли и листья; у некоторых растений новые особи развиваются из клубней или луковиц. Термин нужен, чтобы обозначить размножение растения частями его тела, а не спорами или семенами.

Как это устроено

Размножение бывает бесполым и половым: различие между ними определяется участием гамет и способом образования потомства. При половом размножении сливаются гаметы, а при бесполом новая особь возникает без такого слияния. Поэтому классифицировать размножение следует по механизму, а не просто по тому, сколько организмов находится рядом.

При делении родительская клетка или одноклеточный организм разделяется, поэтому из одной особи возникают две дочерние. Перед разделением клетка должна увеличить объём и скопировать наследственный материал, чтобы он достался дочерним клеткам. Такой способ подходит одноклеточным организмам: разделение тела одновременно создаёт новые организмы и завершает существование исходной клетки как отдельной особи.

При почковании новая особь развивается как вырост родительского организма и затем может отделиться или остаться с ним связанной. Вырост возникает за счёт деления клеток родителя, поэтому постепенно приобретает необходимые части тела. Если дочерняя особь отделяется, она начинает жить самостоятельно; если остаётся, образуется группа связанных организмов.

При фрагментации части многоклеточного организма восстанавливают недостающие структуры и дают начало новым особям. Это возможно, если клетки фрагмента способны делиться и формировать ткани, которых не хватает для целого организма. Значит, фрагментация зависит не только от отделения части тела, но и от способности организма к восстановлению.

При спорообразовании или вегетативном размножении новые организмы развиваются соответственно из спор или частей растения; способы размножения связаны с особенностями организма и условиями среды. Споры помогают расселению и могут сохраняться до наступления подходящих условий, а вегетативные органы уже содержат живые ткани, из которых развивается растение. Поэтому один и тот же способ не универсален: его возможность определяется строением и жизненными особенностями организма.

Способы бесполого размножения

Пользуйся таблицей, сначала определяя, что именно становится началом новой особи. Затем сопоставь это с описанием процесса и проверь, подходит ли пример организма. Такой порядок помогает не спутать, например, спору с частью растения.

Разбор задач

Задача 1. У одноклеточного организма одна клетка разделилась на две дочерние. Определите способ размножения. В условии важны два признака: исходным объектом была одна клетка, а результатом стали две дочерние клетки. Нужно сопоставить эти признаки с механизмами бесполого размножения.

1. Сначала определяем, что стало началом новых особей: одна родительская клетка. Это исключает спорообразование и вегетативное размножение, где исходной структурой служит спора или часть растения.
2. Затем смотрим на результат процесса: клетка именно разделилась на две дочерние. При почковании возник бы вырост, а при фрагментации исходная особь распалась бы на части, способные восстановиться.
3. Следовательно, описание соответствует делению. Этот вывод основан на способе образования дочерних особей, а не только на том, что организм одноклеточный.

Ответ: деление.

Задача 2. На теле гидры образовался вырост, который вырос и отделился. Назовите способ размножения и объясните ответ. Здесь нужно обратить внимание на последовательность: сначала появился вырост на родительском организме, затем он развился. После этого дочерняя особь отделилась и стала самостоятельной.

1. Выделяем главный признак — новую особь образует вырост на теле родителя. Это не похоже на деление, при котором исходное тело разделяется на две дочерние части.
2. Проверяем, как вырост ведёт себя дальше: он растёт, а затем отделяется. Такое развитие соответствует почкованию, при котором почка формируется за счёт клеток родительского организма.
3. То, что гидра отделилась, не меняет способа размножения. При почковании дочерняя особь может как отделиться, так и остаться связанной с родителем.

Ответ: почкование; новая гидра развилась из выроста на теле родительской особи.

Задача 3. Сравните размножение растения клубнями и размножение папоротника спорами: укажите, что становится началом новой особи и к каким способам они относятся. В задаче даны две разные исходные структуры, поэтому их важно рассматривать по отдельности. Название способа определяется тем, из чего развивается новое растение.

1. При размножении клубнями началом новой особи становится клубень или его часть с почкой. Клубень — вегетативный орган, поэтому этот способ относят к вегетативному размножению.
2. У папоротника началом развития служит спора. Она не является гаметой и не сливается с другой спорой; при подходящих условиях из неё развивается организм.
3. Сопоставляем исходные структуры с определениями: клубень относится к органам растения, а спора — к структурам для спорообразования. Поэтому способы размножения в двух случаях различаются.

Ответ: клубень или его часть — вегетативное размножение; спора папоротника — спорообразование.

Типичные ошибки

Считать, что бесполое размножение происходит только у одноклеточных, — ошибка: этот способ встречается и у многоклеточных организмов. Так думают, потому что деление особенно легко представить на примере одной клетки. Проверка: вспомни почкование гидры, спорообразование у папоротников или размножение растений клубнями.

Называть любое размножение без партнёра вегетативным неверно. Вегетативным называют конкретно образование новых растений из их органов или частей, а почкование и спорообразование — другие способы. Ошибка возникает из-за смешения общего признака «без слияния гамет» с названием одного частного способа. Проверь, что служит началом новой особи.

Споры нельзя путать с гаметами: споры участвуют в бесполом размножении и не сливаются друг с другом. Путаница появляется потому, что и споры, и гаметы — отдельные клетки или клеточные структуры, связанные с размножением. Для самопроверки спроси, требуется ли слияние с другой клеткой: для споры — нет, для гамет при половом размножении — да.

Утверждение, что потомки при бесполом размножении всегда абсолютно одинаковы, слишком категорично. Они обычно сходны с родителем, поскольку возникают без слияния гамет, но наследственные изменения всё же возможны. Не следует смешивать большое сходство с полным отсутствием изменчивости. Проверяй формулировки со словами «всегда» и «абсолютно».

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о клетке и делении клетки: без них трудно объяснить, как возникают дочерние клетки и растут почки. Также пригодятся понятия гамет и оплодотворения, поскольку по участию гамет различают бесполое и половое размножение. Эти знания помогают видеть не отдельные названия, а механизмы размножения.

Тема пригодится при изучении жизненных циклов организмов, наследственности и изменчивости. Способы размножения показывают, как возникают поколения, а сходство и различия между потомками помогают обсуждать передачу наследственных признаков. Размножение растений также понадобится при изучении их органов и приспособления к условиям среды.

Что запомнить

• Размножение обеспечивает продолжение существования вида.
• При бесполом размножении участвует одна родительская особь.
• Слияния гамет при бесполом размножении нет.
• Основные способы бесполого размножения включают деление, почкование, фрагментацию и спорообразование.
• Вегетативное размножение растений происходит из их органов или частей.
• Бесполое размножение часто позволяет быстро увеличить число особей.