Половое размножение

Науки о природе

Биологический смысл полового размножения

Половое размножение – это слияние мужских и женских половых клеток – гамет. Таким образом, потомство получает половину генетического материала от одной особи и половину от другой. Это дает преимущества перед организмами с бесполым размножением, поскольку разнообразный генетический материал имеет потенциал для развития более адаптированного организма.

Ярким примером является тот факт, что когда-то браки между родственниками были обычным явлением. Когда генетический материал не разнообразен, накапливается все больше рецессивных генов, несущих заболевания или зачастую неблагоприятные для организма характеристики. Людям потребовалось довольно много времени и родившиеся больные дети, чтобы это понять.

Формы полового размножения

Эту форму размножения следует знать из курса зоологии беспозвоночных, поскольку она наблюдается у инфузорий. Это еще не половое размножение, поэтому его не следует путать.

Инфузории сближаются друг с другом, соединяются и обмениваются частями генетического материала. У этого процесса есть свое название – конъюгация. Термин, известный из клеточного цикла. Это означает примерно одно и то же – сближение и обмен деталями.


Совокупление

Половой процесс, при котором мужские и женские репродуктивные клетки неотличимы. Если гаметы не различны, это изогамия. Если клетки разного размера/различия по другим признакам – гетерогамия. У человека, например, наблюдается оогамия (овогамия), поскольку яйцеклетка крупная и неподвижная.


Размножение гермафродитов

Примеры организмов-гермафродитов: плоские и круглые черви, кишечнополостные, некоторые моллюски.

Почему хорошо быть гермафродитом? У них обоих есть репродуктивная система. Гермафродитам не нужно искать себе пару для размножения. Сейчас речь не идет о поиске людей, чтобы они имели схожие характеры и определенные характеристики. Дело в том, что на поиск партнера тратятся энергетические ресурсы, а это при некоторых условиях затруднено. Например, плоский червь, паразитирующий в организме.

Эти животные продуктивны, быстро и много размножаются. Представьте себе, что в тело, какой-то орган вошли 100 мужчин и 1 женщина. Когда самец находит самку, он может уже погибнуть. И всего 101 человек – и женщины, и мужчины. Очень благоприятен для размножения. Кроме того, некоторые гермафродиты способны к самооплодотворению, дающему 100%-ную вероятность рождения потомства.

Размножение кольчатых червей

Яйцеклетки

Крупные женские половые клетки, образующиеся в женских половых железах – яичниках. Они обычно неподвижны и, следовательно, не имеют органов движения. Запас питательных веществ они содержат в виде желтка (вспомним обычное куриное яйцо, то самое яйцо, только знакомое каждому). У млекопитающих яйца маленькие по сравнению с женскими гаметами других хордовых; они содержат меньше питательных веществ, так как плод будет получать питание из кровеносной системы матери через пуповину.

Ядра яйцеклеток содержат ДНК (как и в других эукариотических клетках) и информационную РНК (мРНК), которые содержат информацию о некоторых важнейших структурных белках будущего эмбриона.


Структура сперматозоидов

 

Сперматозоиды

Мужские репродуктивные клетки. Они маленькие, подвижные, поэтому имеют хвост, совершающий вращательные движения. Мужские гаметы тратят много энергии, чтобы добраться до яйцеклетки, поэтому в шейке у них расположено много митохондрий. Сперматозоиды образуются в мужских половых железах – яичках.

Эти железы расположены в специальном выступе брюшной стенки – мошонке. Это необходимо для создания условий для развития половых клеток. В мошонке температура несколько ниже, 33-34 градуса. Головка спермия почти полностью занята ядром, заполненным ДНК. На переднем конце имеется орган, похожий на аппарат Гольджи. Она называется акросомой и содержит ферменты, необходимые для разрушения стенки яйцеклетки.

Органы полового размножения оогамии

  • оогоний – женский половой орган, в котором развивается неподвижная яйцеклетка;
  • антеридий — мужской половой орган, в котором развиваются сперматозоиды или содержат недифференцированное в сперматозоиды содержимое;
  • ооспора – это покоящаяся спора, образующаяся в результате оогамии.

Сущность оогамии

При оогамии крупные неподвижные яйцеклетки образуются в особых оогониях, оплодотворяемых мелкими сперматозоидами, развивающимися в антеридиях.

У некоторых видов сперматозоиды не образуются, и оплодотворение яйцеклетки осуществляется содержимым выростов многоядерного антеридия, недифференцированного в сперматозоиды.

Половой процесс без дифференцировки на сперматозоиды характерен для типа Oomycota, особенно для класса Oomycetes.

Оогонии и антеридии могут быть неподвижными или подвижны только мужские клетки. Содержимое антеридия перетекает в оогонии. Перед оплодотворением содержимое оогония дифференцируется на центральную часть — ооплазму и периферическую часть — периплазму. Ооплазма оплодотворяется, а периплазма используется для питания и построения дополнительных оболочек, окружающих ооспору.

При оплодотворении антеридий врастает в оогий, а от антеридия отходят специализированные отростки (полиподии). Благодаря этим процессам протоплазматическое содержимое антеридия, недифференцированное на гаметы, изливается в отдельные изолированные участки протоплазмы (яйцеклетки) в оогонии. В каждом случае содержимое протоплазмы с ядром переливается из антеридия и мужское ядро ​​сливается с женским. Каждая яйцеклетка оплодотворяется независимо от протоплазматического и ядерного содержимого антеридия. Вокруг каждой оплодотворенной яйцеклетки образуется толстая оболочка, и они развиваются в ооспоры.

Оогамия и анизогамия: в чем разница и как они влияют на жизнь организмов?

Определение понятий

Оогами — это тип гаметогамии, при котором существуют два типа гамет — крупный женский организм, содержащий питательные вещества, и маленький мужской организм, несущий генетический материал.

Анизогамия – это разница в размерах гамет у мужских и женских организмов. У женских организмов гаметы большие и содержат много питательных веществ, тогда как у мужских организмов они маленькие и несут только генетический материал.

Оогамия и анизогамия — распространенные явления в мире живых организмов, особенно у высших растений и животных. Их присутствие обеспечивает максимальный успех в процессе оплодотворения и сохранения наследия. Крупный женский организм, содержащий питательные вещества, обеспечивает оплодотворенную яйцеклетку питательными веществами для развития зародыша, а мелкий мужской организм, несущий генетический материал, обеспечивает максимально широкое распространение ее генетических особенностей среди популяции.

У некоторых организмов могут быть разные типы гаметогамии в зависимости от условий окружающей среды. Например, при неблагоприятных условиях, когда необходимо быстрое размножение, некоторые организмы могут перейти к изогамии, когда размер и форма гамет одинаковы у самцов и самок.

Таким образом, оогамия и анизогамия являются важными механизмами размножения в мире живых организмов, обеспечивающими максимальный успех в процессе оплодотворения и сохранения генетического разнообразия в популяциях.

Оогамия и анизогамия: различия и значение для организмов

Оогамия

Оогамия — это тип полового размножения, при котором один репродуктивный организм производит большую яйцеклетку, а другой производит маленькие плавающие сперматозоиды, которые оплодотворяют яйцеклетку. Этот тип размножения характерен для многих высших растений и низших животных.

Отличия: Оогамия отличается от другого типа — изогамии — тем, что в ее основе лежат разные размеры и количество гамет. У оогами имеется только один тип яйцеклеток, тогда как сперматозоиды имеют два типа – большие и маленькие. Кроме того, при оогамии не происходит слияния гамет, как это происходит при изогамии.

Значимость: Оогамия позволяет размножающимся организмам максимально защитить свое потомство от генетических мутаций и случайных изменений генома. Большое яйцо содержит необходимые запасы питательных веществ и другую полезную информацию для правильного развития будущего потомства.

Анизогамия: особенности

Различия между гаметными клетками

Анизогамия — это тип оогамии, при которой мужские и женские гаметы различны. Мужские и женские гаметы различаются не только внешне (размер, форма), но и внутренним строением. Таким образом, женские гаметы содержат больше цитоплазмы, органелл и ресурсов, необходимых эмбриону. Мужские гаметы, наоборот, хуже обладают такими ресурсами и меньше по размеру.

Факторы, влияющие на анизогамию

Основные причины анизогамии могут варьироваться в зависимости от природы организма. Поэтому у многих видов растительных организмов мужские гаметы часто переносятся с помощью пыльцы, переносимой ветром или насекомыми. В процессе развития такие механизмы увеличивали вероятность опыления и успешного размножения растений.

Преимущества и недостатки анизогамии

Анизогамия имеет ряд преимуществ по сравнению с гомогамией, то есть ситуацией, когда гаметы самки и самца совпадают. Таким образом, благодаря разнообразию гамет организмы могут выбрать лучшего партнера для размножения и создания здорового потомства.

Однако анизогамия имеет и некоторые недостатки. Например, у самок возникают большие проблемы с процессом оплодотворения, поскольку мужские гаметы способны двигаться и выжидать своего часа, в то время как женские гаметы ограничены в своей способности двигаться.

Читайте также: Высотная поясность — причины формирования зональности, климат

Оцените статью
Блог про экологические проблемы