46. Способы размножения животных. Оплодотворение

Определения и обозначения

Бесполое размножение — размножение без участия половых клеток. Потомство обычно развивается из одной родительской особи, например при почковании: на теле животного появляется вырост, который может отделиться. Такой способ позволяет родителю производить потомство без слияния клеток. Он помогает понять, почему для появления новой особи в этом случае не требуется оплодотворение.

Половое размножение — размножение, при котором новая особь развивается после слияния мужской и женской половых клеток. Половые клетки образуются в организме животного и несут наследственную информацию. После их слияния начинается развитие нового организма. Это понятие нужно, чтобы отличать размножение с участием гамет от бесполого.

Оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток с образованием зиготы. Зигота — первая клетка будущего организма, возникающая в результате этого слияния. Она начинает делиться и даёт начало зародышу. Понятие помогает назвать точный момент, с которого начинается развитие новой особи при половом размножении.

Наружное и внутреннее оплодотворение различаются местом, где сливаются половые клетки. При наружном оплодотворении это происходит вне организма самки, а при внутреннем — внутри него. Например, у многих водных животных клетки встречаются в окружающей воде, а у млекопитающих — внутри организма самки. Такое различие важно, потому что условия среды влияют на вероятность встречи клеток.

Как это устроено

При бесполом размножении новая особь возникает от одного родителя, а половые клетки не сливаются. У животных это может происходить не только делением: например, при почковании на теле родителя вырастает новый организм, который затем отделяется. Такой способ не требует встречи особей и образования половых клеток. Потомство обычно похоже на родителя, поскольку развивается от него без слияния клеток с наследственной информацией другой особи.

При половом размножении участвуют мужские и женские половые клетки. Они образуются в организме животного и отличаются от обычных клеток тем, что предназначены для слияния при размножении. Каждая из них содержит часть наследственной информации, необходимой будущему организму. Слияние соединяет эту информацию, поэтому новая особь развивается не просто из одной родительской клетки, а из клетки, возникшей при участии двух типов гамет.

Сначала половые клетки должны встретиться, а затем слиться. После слияния возникает зигота — одна клетка, в которой объединён материал обеих половых клеток. Зигота начинает делиться, и число клеток будущего организма увеличивается. Из этих клеток постепенно развивается зародыш, поэтому именно образование зиготы связывает оплодотворение с началом развития новой особи.

При наружном оплодотворении клетки сливаются вне организма самки, часто в воде. В водной среде выпущенные клетки могут встретиться, но их вероятность найти друг друга зависит от условий: например, от того, насколько близко они оказались. При внутреннем оплодотворении слияние происходит внутри организма самки, где половые клетки оказываются ближе друг к другу и защищены от внешней среды. Поэтому место слияния связано со средой обитания и шансом встречи клеток.

У некоторых животных одна особь образует и мужские, и женские половые клетки. Это не всегда означает, что оплодотворение произойдёт в пределах одного организма: клетки могут встретиться только после обмена между двумя особями. Причина в том, что для слияния нужны две половые клетки, а образование клеток обоих типов одной особью ещё не гарантирует их встречи. Поэтому важно различать, кто образует клетки и где именно происходит их слияние.

Способы размножения и особенности оплодотворения у животных

Сравнивайте способы по нескольким признакам сразу: особенно полезно проверить участие половых клеток и то, как начинается развитие новой особи. Строка о числе родителей относится к обычному случаю и учитывает, что у некоторых животных одна особь образует оба типа клеток. Чтобы определить тип оплодотворения, выясняйте место слияния, а не место, где животное откладывает икру.

Разбор задач

Задача 1

Гидра образует на теле вырост, который затем отделяется. Нужно определить способ размножения и выяснить, участвуют ли в нём половые клетки. В условии важны два признака: вырост появляется на теле родителя, а затем становится отдельной особью. Сопоставим эти признаки с известными способами размножения.

1. Вспоминаем: при почковании на теле родителя появляется вырост, из которого развивается новая особь.
2. Сравниваем описание: у гидры вырост отделяется от тела, то есть условие соответствует почкованию.
3. Проверяем участие половых клеток: для появления этой особи слияние мужской и женской клеток не описано и не требуется.

Ответ: это бесполое размножение почкованием. Половые клетки в образовании новой гидры не участвуют и не сливаются. Значит, потомство развивается от одной родительской особи.

Задача 2

У лягушки икринки и сперматозоиды встречаются в воде. Определите тип оплодотворения и назовите место слияния половых клеток. Не следует делать вывод только по слову «икринки»: оно говорит о яйцах, но не указывает, где происходит оплодотворение. Решение зависит от того, где встречаются клетки.

1. Определяем место встречи: по условию икринки и сперматозоиды встречаются в воде, вне организма самки.
2. Сопоставляем место с определением: слияние клеток вне организма самки называется наружным оплодотворением.
3. Называем место слияния: половые клетки соединяются в окружающей воде, а не внутри тела лягушки.

Ответ: у лягушки в описанной ситуации происходит наружное оплодотворение. Половые клетки сливаются в воде, вне организма самки. Именно место слияния, а не откладывание икры, определяет тип оплодотворения.

Задача 3

У млекопитающего новая особь развивается после слияния половых клеток внутри организма самки. Нужно описать события от оплодотворения до начала развития зародыша и определить тип оплодотворения. Условие сообщает, что клетки сливаются внутри самки, поэтому сначала классифицируем оплодотворение, а затем прослеживаем развитие. Важно не менять порядок событий.

1. Находим место слияния: клетки соединяются внутри организма самки, значит, оплодотворение внутреннее.
2. Называем результат слияния: из мужской и женской половых клеток образуется зигота.
3. Прослеживаем дальнейший шаг: зигота начинает делиться, число клеток увеличивается и начинается развитие зародыша.

Ответ: это внутреннее оплодотворение. Последовательность такова: слияние мужской и женской половых клеток внутри самки, образование зиготы, её деление и начало развития зародыша. Зигота является первой клеткой будущего организма.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что для полового размножения всегда нужны две отдельные особи. Так думают, потому что обычно мужские и женские клетки образуются у разных животных. Но у некоторых видов одна особь может образовывать оба вида клеток. Проверьте себя: выясните, какие именно клетки участвуют, а не только сколько особей их производит.

Ошибка: называть оплодотворением образование половых клеток. Эти события путают, потому что оба связаны с размножением. Половые клетки сначала образуются, а оплодотворение происходит, когда мужская и женская клетки сливаются. Проверьте себя: если слияния ещё не было, оплодотворение не произошло.

Ошибка: определять наружное оплодотворение по тому, что животное откладывает икру. Икра может быть заметным признаком размножения, поэтому внимание легко переключается на неё. Однако тип оплодотворения определяют по месту слияния половых клеток. Проверьте себя вопросом: клетки слились внутри организма самки или вне его?

Ошибка: думать, что при бесполом размножении потомство возникает только делением. Такое представление появляется, если помнить лишь один способ размножения клеток. У животных бывает и почкование: новая особь развивается на теле родителя и затем отделяется. Проверьте себя: если половые клетки не сливаются, это бесполое размножение, но его способ может быть разным.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в теме, нужно знать, что такое клетка и какие функции выполняют мужские и женские половые клетки. Это помогает понять, почему при половом размножении их слияние приводит к появлению зиготы. Если различать обычные клетки организма и половые клетки, легче проследить путь от оплодотворения к развитию зародыша.

Тема связана с размножением и развитием животных: она объясняет, как начинается развитие зародыша и откуда берётся новая особь. Различия между наружным и внутренним оплодотворением также показывают, как размножение связано с условиями среды. Эти знания помогают понять приспособления животных к жизни и размножению в разных условиях.

Что запомнить

• При бесполом размножении половые клетки не сливаются.
• При половом размножении участвуют мужская и женская половые клетки.
• Слияние половых клеток называется оплодотворением.
• Зигота образуется в результате оплодотворения.
• При наружном оплодотворении половые клетки сливаются вне организма самки.
• При внутреннем оплодотворении половые клетки сливаются внутри организма самки.