10. Бесполое размножение

Определения и обозначения

Бесполое размножение — развитие нового организма от одной родительской особи без слияния половых клеток. Потомок получает наследственный материал от одного родителя, поэтому для такого размножения не требуется партнёр. Этот термин помогает отличать разные способы появления новых организмов от полового размножения.

Клон — потомок, возникший бесполым путём и обычно генетически сходный с родителем и другими такими потомками. Сходство объясняется тем, что наследственная информация копируется при делении клеток, а не складывается из материала двух половых клеток. Понятие клона нужно, чтобы описывать характерное сходство потомства и не считать его абсолютной идентичностью.

Спора — специализированная клетка, которая при подходящих условиях способна дать начало новому организму. В отличие от половой клетки, ей не требуется сливаться с другой клеткой. Это определение помогает понять, почему образование спор относится к бесполому размножению у многих организмов.

Вегетативное размножение — способ, при котором у растений новые особи развиваются из частей вегетативных органов, например корня, побега или листа. Эти органы не образуют семян, а их части могут продолжать рост и становиться самостоятельными растениями. Термин нужен, чтобы отличать такой способ размножения от семенного.

Как это устроено

Основой бесполого размножения служит деление клеток: новая особь растёт, потому что её клетки образуются из уже существующих. При митозе наследственный материал перед разделением копируется и распределяется между дочерними клетками. Поэтому потомок обычно получает набор наследственной информации, сходный с родительским, хотя случайные изменения могут привести к различиям.

При делении надвое одноклеточный организм сначала увеличивается, а затем одна клетка разделяется на две дочерние. Каждая из них становится самостоятельной особью, поэтому из одного организма образуются два. Такой способ возможен благодаря тому, что одна клетка выполняет все жизненные функции и после разделения обе части могут продолжить жизнь.

При почковании на теле родительского организма образуется вырост — почка. Клетки почки делятся, она увеличивается и постепенно приобретает признаки самостоятельной особи. Если связь с родителем прекращается, почка отделяется; если этого не происходит, новые особи могут оставаться вместе, образуя колонию.

Спорообразование помогает производить множество клеток, способных распространяться и начинать развитие там, где условия подходят. Споры могут переноситься водой или воздухом, что способствует расселению организмов. У растений бесполое размножение также происходит из частей органов: из корневищ, клубней, луковиц и других частей при наличии подходящих условий вырастают новые растения.

Бесполое размножение часто протекает быстро: организму не нужно находить партнёра и образовывать половые клетки. Это особенно полезно, когда условия позволяют быстро занять подходящую среду. Однако наследственный материал потомков обычно мало различается, поэтому при изменении условий у них может не оказаться различий, помогающих выжить.

Способы бесполого размножения

Сравнивайте способы по тому, как именно возникает новая особь, а затем обращайте внимание на примеры и особенности. Некоторые способы характерны для одноклеточных организмов, другие — для многоклеточных и растений. Таблица помогает увидеть общее: для всех перечисленных способов не требуется слияние половых клеток.

Разбор задач

Задача 1. Одноклеточный организм разделился на две клетки. Определите способ размножения и укажите, сколько новых особей образовалось. Важно отличить деление одной клетки от отделения части многоклеточного организма: в условии исходный организм одноклеточный. Поэтому каждая образовавшаяся клетка после разделения становится самостоятельной особью.

1. Находим признак: исходный организм состоял из одной клетки.
2. Одна клетка разделилась на две дочерние, значит, это деление надвое.
3. Считаем дочерние клетки: их две, и обе являются новыми особями.

Ответ. Это деление надвое. Образовались две новые особи. Деление многоклеточного организма на части здесь ни при чём.

Задача 2. У гидры на теле появился вырост, который постепенно развился и отделился. Назовите способ размножения и объясните, как возникла новая особь. В условии описана последовательность событий на родительском организме, а не разделение исходной особи на две равные части. Это позволяет отличить почкование от деления надвое.

1. Определяем, что вырост на теле гидры — это почка.
2. Почка растёт, пока не становится похожей на самостоятельный организм.
3. После отделения она живёт самостоятельно и считается новой особью.

Ответ. Гидра размножилась почкованием. Новая особь сформировалась из почки на теле родителя и отделилась после роста. Если бы почка не отделилась, она могла бы остаться в составе колонии.

Задача 3. Садовод хочет получить несколько растений с признаками выбранного кустарника, не выращивая их из семян. Нужно предложить способ, назвать его преимущество и ограничение. Условие требует сохранить признаки исходного растения и обойтись без семян. Значит, следует выбрать размножение частями растения.

1. Выбираем вегетативное размножение — например, укоренение черенка или использование другого подходящего органа.
2. Новые растения вырастут из части выбранного кустарника и обычно сохранят его признаки.
3. Учитываем ограничение: потомки будут мало различаться наследственно, поэтому разнообразие окажется небольшим.

Ответ. Можно размножить кустарник вегетативно, например черенками. Этот способ позволяет получить растения, обычно сходные с выбранным кустарником, без выращивания из семян. Ограничение в том, что наследственное разнообразие потомства будет небольшим.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что любое размножение без партнёра происходит делением надвое. Так думают, потому что именно этот способ легко представить по примеру одноклеточной клетки. Проверьте себя: если возникают почка, спора или новое растение из части органа, это другой способ бесполого размножения.

Ошибка: называть споры половыми клетками. Путаница возникает из-за того, что и споры, и половые клетки связаны с появлением нового организма. Чтобы проверить себя, спросите: должна ли клетка слиться с другой? Спора может развиться без такого слияния.

Ошибка: считать потомство полностью идентичным родителю. Обычно наследственный материал при бесполом размножении сходен, но могут появляться наследственные изменения. Проверяйте формулировку: правильно говорить «обычно генетически сходны», а не «всегда абсолютно одинаковы».

Ошибка: путать вегетативное размножение с размножением семенами. Это происходит, если оба способа воспринимают просто как выращивание нового растения. Спросите себя, откуда развивается новая особь: при вегетативном размножении — из части органа, а не из семени.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в бесполом размножении, полезно знать строение клетки и понимать, как при митозе образуются дочерние клетки. Эти знания помогают объяснить сходство наследственного материала потомка и родителя. Также нужно различать половое и бесполое размножение и представлять, что такое наследственная информация.

Тема пригодится при изучении жизненных циклов организмов: размножение — один из этапов их существования. Понимание наследственного сходства важно и для селекции, то есть получения организмов с нужными человеку признаками. В садоводстве эти знания помогают выбирать способ размножения культурных растений.

Что запомнить

• Для бесполого размножения достаточно одной родительской особи.
• Слияния половых клеток при бесполом размножении нет.
• Деление надвое и почкование — разные способы бесполого размножения.
• Спора может дать начало новому организму.
• При вегетативном размножении растения развиваются из частей вегетативных органов.
• Бесполое размножение часто происходит быстро, но обычно не обеспечивает большого наследственного разнообразия потомства.