Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Существуют два основных типа размножения — бесполое и половое. Бесполое размножение происходит без образования гамет, и в нем участвует
лишь один организм. При бесполом размножении обычно образуются генетически идентичные потомки, а единственным источником генетической изменчивости являются случайные мутации.
При половом размножении происходит слияние двух гамет с образованием зиготы, из которой развивается новый организм. Половое размножение ведет к генетической изменчивости. Генетическая изменчивость выгодна виду, так как она поставляет сырье для естественного отбора, а следовательно, и для эволюции. Потомки, оказавшиеся наиболее приспособленными к данной среде, будут обладать преимуществом в конкуренции с другими представителями того же вида и иметь больше шансов выжить и передать свои гены следующему поколению. Благодаря этому с течением времени виды способны изменяться, т. е. возможен процесс видообразования (разд. 27.7). Повышение изменчивости может быть достигнуто путем смешения генов двух разных особей — процесса, называемого генетической рекомбинацией, и составляющего важную особенность полового размножения. В примитивной форме генетическая рекомбинация встречается уже у некоторых бактерий (разд. 2.3.3).
21.1. Бесполое размножение
При бесполом размножении потомки происходят от одного организма без образования и последующего слияния гамет. При этом все дочер-
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
42 Глава 21
ние особи идентичны родительской. Идентичное потомство, происходящее от одной родительской особи, называют клоном. Члены одного клона могут оказаться генетически различными только в результате возникновения случайной мутации. Высшие животные неспособны к бесполому размножению, однако в последнее время было сделано несколько успешных попыток (разд, 21.1.4) клонировать некоторые виды искусственным образом.
Существует несколько типов бесполого размножения. Ниже описаны примеры по каждому из пяти царств живых организмов.
21.1.1. Царство Prokaryotae (бактерии) и царство Protoctista
Бесполое размножение одноклеточных организмов, таких как бактерии и большинство Protoctista, происходит путем деления. При этом каждая клетка делится на две или большее число дочерних клеток, идентичных родительской клетке. Делению клетки предшествует репликация ДНК. У Protoctista, которые относятся к эукариотам, т. е. их клетки содержат ядро, после репликации ДНК происходит также деление ядра. У бактерий и у многих Protoctista, например у амеб или парамеций, в результате деления образуются две клетки, поэтому процесс деления у них называется бинарным (разд. 2.3.3, рис. 2.11 и 21.1). При благоприятных условиях это приводит к быстрому росту популяции, как было описано в разд. 2.3.5, где речь шла о бактериях.
Множественное деление, при котором после ряда повторных делений родительского ядра
происходит деление самой клетки на множество дочерних клеток, наблюдается в одной группе Protoctista, к которой относится, в частности, малярийный плазмодий. У последнего множественное деление следует непосредственно за инфицированием хозяина, когда паразит проникает в печень. При этом продуцируется сразу около 1000 дочерних клеток, каждая из которых способна инБазировать эритроцит и произвести еще 24 дочерние клетки. Такая высокая плодовитость компенсирует большие потери из-за трудностей успешной передачи паразита от одного хозяина (человека) другому с помощью организма-переносчика — комара.
21.1.2. Царство грибов
Тело гриба представлено массой тонких трубочек, называемых гифами (в единственном числе — гифа), а вся эта масса гиф называется мицелием. На кончиках гиф могут развиваться споры, которые либо заключены в особую структуру — спорангий, либо свободны. Споры — это мелкие образования, содержащие ядро. Они продуцируются в больших количествах и обладают очень малым весом, что облегчает их распространение ветром, а также животными, главным образом насекомыми. Вследствие малых размеров споры обычно содержат лишь минимальные запасы питательных веществ. Потери спор очень велики, потому что огромное их количество не попадает в благоприятные для их прорастания условия. Однако споры обеспечивают быстрое размножение и распространение грибов.
А Амеба
Б Парамеция
Ядро
Поперечное
бинарное
деление
На самом деле амеба примерно э 5 раз крупнее парамеции
Продольное
бинарное
деление
-VW
Рис, 21.1. Бесполое размножение путем бинарного деления. А. Поперечное бинарное деление у амебы. Б. Продольное бинарное деление у парамеции. В. Делящаяся амеба.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
Размножение
43
Примером гриба, образующего спорангии, служит Мисог (см. разд. 2.5.2 и рис. 2.26), а гриба, у которого споры образуются прямо на кончиках гиф, — Penicillium (см. разд. 2.5.2 и рис. 2.25). Дрожжи представляют собой необычные грибы: это одноклеточные организмы, не имеющие гиф. Дрожжевые клетки быстро размножаются с помощью одной из форм бесполого размножения, называемого почкованием (рис. 2.27).
