Размножение и развитие

Определения и обозначения

Размножение — способность организмов воспроизводить себе подобных и увеличивать численность вида. Благодаря ему после гибели отдельных особей вид не исчезает. Рост одного организма увеличивает его размеры, а размножение увеличивает число организмов.

Бесполое размножение — образование нового организма от одной родительской особи без слияния половых клеток. Потомок обычно получает наследственный материал от одного организма и поэтому очень на него похож. К этому виду относятся деление, почкование, образование спор и размножение частями растения.

Половое размножение — образование потомства при участии мужской и женской половых клеток. Такие клетки несут наследственные признаки родителей, поэтому у потомков возникают новые сочетания признаков. Это повышает разнообразие организмов одного вида.

Оплодотворение — слияние мужской и женской половых клеток с образованием зиготы. Зигота становится первой клеткой будущего организма и начинает делиться. Так наследственная информация двух родителей соединяется в одном новом организме.

Как это устроено

Размножение необходимо для сохранения вида, потому что отдельные организмы живут ограниченное время. Новые особи заменяют погибших и поддерживают численность популяции. Рост, напротив, происходит внутри уже существующего организма и не создаёт нового представителя вида.

При бесполом размножении организм может разделиться на части, образовать дочернюю почку или споры. У растений новый организм иногда появляется из вегетативного органа: корня, побега или листа; у клубники это происходит с помощью усов. Такой способ не требует поиска партнёра и обычно позволяет быстро получить много потомков.

При половом размножении обычно участвуют две родительские особи, потому что одна производит мужские, а другая — женские половые клетки. У некоторых организмов оба типа клеток образуются в одном организме, но сами клетки всё равно имеют разное назначение. После их слияния наследственные признаки родителей объединяются.

Зигота начинает делиться, и число клеток будущего организма увеличивается. Затем клетки приобретают различия, из них формируются ткани и органы, организм растёт и постепенно становится зрелым. Индивидуальное развитие — это все изменения организма от его возникновения до конца жизни.

При прямом развитии молодая особь в основном похожа на взрослую, хотя меньше по размеру и ещё не способна размножаться. При развитии с превращением сначала появляется личинка, живущая и устроенная иначе, чем взрослая особь. Например, у бабочки последовательность такова: яйцо, личинка, куколка, взрослая особь; у лягушки: икринка, головастик, взрослая лягушка.

Сравнение бесполого и полового размножения

Чтобы определить способ размножения, сначала выясните число родителей и наличие половых клеток. Затем сравните сходство потомков, скорость процесса и возможное разнообразие признаков. Таблица помогает не путать конкретный способ, например деление, с общей группой — бесполым размножением.

Разбор задач

Задача 1. Определение способа размножения

Амёба разделилась на две дочерние клетки, а у клубники образовались новые растения из усов. Нужно определить вид размножения и назвать конкретный способ в каждом случае. При решении проверим, было ли слияние половых клеток.

1. У амёбы одна клетка разделилась на две, поэтому это бесполое размножение делением.
2. У клубники новое растение возникло из части растения — уса, а не после оплодотворения.
3. Такой способ называют вегетативным размножением, потому что участвует вегетативный орган или его часть.

Ответ: оба примера относятся к бесполому размножению; амёба размножается делением, а клубника — вегетативно с помощью усов.

Задача 2. Последовательность развития бабочки

Нужно расположить стадии развития бабочки: яйцо, куколка, взрослая особь, личинка. Бабочка развивается с превращением, поэтому её молодая стадия не похожа на взрослое насекомое. Сначала появляется личинка, затем она проходит стадию куколки.

1. Развитие начинается с яйца, из которого выходит молодая особь.
2. Молодая особь — личинка, или гусеница; она питается и растёт.
3. После личинки наступает стадия куколки, а затем появляется взрослая бабочка.

Ответ: яйцо → личинка → куколка → взрослая особь.

Задача 3. Отличия потомков

Нужно объяснить, почему потомки двух родителей могут отличаться друг от друга и от своих родителей. При половом размножении наследственный материал поступает от двух особей. Поэтому у каждого потомка складывается своё сочетание признаков.

1. Мужская и женская половые клетки несут разные варианты наследственных признаков.
2. При оплодотворении они соединяются, и в зиготе возникает новая комбинация признаков.
3. Дополнительные случайные изменения наследственного материала тоже могут повлиять на особенности потомка.

Ответ: потомки отличаются из-за сочетания наследственных признаков двух родителей и возможных случайных изменений. Поэтому братья и сёстры могут быть похожими, но не полностью одинаковыми.

Типичные ошибки

Ошибка: считать рост и развитие размножением. Её допускают, потому что организм становится больше и заметно меняется. Проверьте себя: размножение увеличивает число организмов, а рост изменяет одного организма.

Ошибка: называть любое образование нового организма половым размножением. Обычно забывают проверить наличие мужской и женской половых клеток. Если их слияния не было, перед вами бесполый способ.

Ошибка: утверждать, что при бесполом размножении потомки всегда абсолютно одинаковы. Такое мнение возникает из-за их большого сходства с родителем. Помните, что случайные наследственные изменения тоже возможны.

Ошибка: путать прямое развитие с развитием с превращением. При прямом развитии молодая особь похожа на взрослую, а при превращении есть особые личиночные стадии. Сравните внешний вид и образ жизни молодой и взрослой особи.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении клетки и клеточном делении: именно деление увеличивает число клеток развивающегося организма. Также пригодятся сведения об органах цветкового растения и основных группах животных, поскольку способы размножения у них различаются.

Дальше эта тема связана с наследственностью, где изучают передачу и изменение признаков. Она помогает понять жизненные циклы растений и животных, а также особенности размножения человека.

Что запомнить

• Размножение обеспечивает существование и продолжение вида.
• При бесполом размножении достаточно одной родительской особи и не происходит слияния половых клеток.
• Половое размножение связано с образованием и слиянием половых клеток.
• После оплодотворения образуется зигота.
• Развитие организма включает рост, изменения строения и формирование органов.
• Развитие бывает прямым и с превращением.
• Половое размножение повышает разнообразие потомства.