Reproducerea organismelor

Într-un organism animal multicelulare, celulele se înmulțesc pe tot parcursul vieții prin împărțirea nucleului sau a mitozei (karyokinezei). După mitoză, același număr de cromozomi (set diploid de cromozomi) și același tip ca în celula mamă rămân în fiecare celulă fiică.

În dezvoltarea celulelor sexuale, după două diviziuni consecutive, în timpul cărora cromozomii sunt divizați longitudinal o singură dată, numărul de cromozomi este redus la jumătate (un set de cromozomi haploid). Această diviziune este numită meioză. Când se înmulțește ca urmare a fuziunii spermatozoizilor și a celulelor ouă în care există un set de cromozomi haploid, setul de cromozomi din celulele fătului este restabilit la diploid.

După meioza în toate celulele ou ale femeilor din perechea de cromozomi 23 conține cromozomul X, în timp ce bărbații în aceeași jumătate a spermei conține X-cromozom, iar celălalt - cromozomului Y. Dacă celula de ou este fertilizată de un spermatozoid cu un cromozom X, atunci o fată se dezvoltă din el și un băiat se dezvoltă dintr-o celulă de ou fertilizată cu un cromozom de gamă.

Funcția reproductivă este reglementată de sistemul nervos și de produsele glandelor endocrine - hormoni.

Ca urmare a reproducerii, părinții transmit descendenților informațiilor ereditare care le oferă posibilitatea de a supraviețui într-un anumit habitat, precum și de a da urmași. La reproducere, se creează condiții pentru apariția schimbărilor în proprietățile organismelor datorită schimbului de factori ereditori caracteristici pentru părinți. Reproducerea oferă o existență pe termen lung a diferitelor specii, procese evolutive și "nemurirea" vieții pe Pământ (de la începuturile ei).

Pe Pământ, organismele disting două forme fundamentale diferite de reproducere: asexuate și sexuale.

Caracteristică generală a reproducerii asexuale

Într-o variantă de reproducere asexuată joacă un exemplar separat dintr-o specie, în care formarea gamet nu se produce, există o descendență identică a caracteristicilor ereditare dacă sub influența condițiilor externe se produce mutații (schimbări în structura genelor sau cromozomi).

Progenitatea, care rezultă din reproducerea asexuală de la un singur individ, se numește clonă. Există mai multe tipuri de reproducere asexuală, care sunt discutate mai jos.

Înmulțirea prin divizare, care nu modifică numărul de cromozomi sau cantitatea de substanță nucleară în comparație cu părintele

Multe dintre cele mai simple organisme se reproduc prin diviziune simplă, care poate fi amitotică (de exemplu, Korneeki) sau mitotică (alge unicelulare, infuzorie, etc.). În majoritatea cazurilor, există o diviziune în care se formează două celule fiice.

În natură, există și un astfel de principiu de diviziune, în care un număr mare de copii formează dintr-o celulă părinte. Această diviziune se numește plural. Un exemplu de organisme în care are loc divizarea multiplă este plasmodium malaric (agent cauzator malariei). Această diviziune are loc într-o anumită etapă de dezvoltare (schizofrenie), în care nucleul se divide în celula mamei de mai multe ori, formând până la o mie de nuclee noi. Aceste nuclee devin ulterior celule.

înmugurire

Reproducerea prin înmugurire este redusă la faptul că pe organismul parenteral există o creștere ("rinichi"), care după un timp este separată de organismul dat și un organism nou se dezvoltă din acesta, complet similar organismului părinte. De asemenea, coelenteratele, ciupercile unicelulare (de exemplu drojdia) și așa mai departe.

fragmentare

Reproducerea, în care organismul parental original este împărțit în mai multe părți (două, trei, patru etc.) și, în același timp, fiecare generează un nou organism, se numește fragmentare. Astfel, algele filamentoase se reproduc, de exemplu spirogyra. Fragmentarea apare la animale, de exemplu la viermi primitivi. Fragmentarea se învecinează strâns cu fenomenul de regenerare, când apar noi organisme din părți separate ale organismului (încălcând integritatea sa). Regenerarea ca metodă de reproducere este caracteristică organismelor cu un nivel redus de organizare (coelenterate, viermi etc.). În organismele superioare regenerarea este posibilă, dar nu duce la apariția unor noi organisme (de exemplu, restaurarea coastei în șopârle în timpul pierderii).

Reproducerea vegetativă

Reproducerea organismului cu ajutorul organelor vegetative se numește reproducere vegetativă. Această reproducere este caracteristică plantelor superioare. Plantele se pot reproduce cu ajutorul tulpinilor, frunzelor și formațiunilor speciale: rizomi, bulbi, tuberculi, culturi de rădăcini etc. Capacitatea plantelor de reproducere vegetativă este o diferență importantă față de animale.

Sporarea reproducerii sau reproducerea asexuală

Multe organisme se reproduc prin celule speciale - spori: bacterii, ciuperci, plante. Pentru bacterii, o dispută este un "mijloc" pentru transferul condițiilor de viață nefavorabile și o modalitate de soluționare într-un mediu.

Pentru plante și ciuperci, sporii sunt celule din care se formează o generație specială de organisme - gametofitul. Pentru acești spori de organisme sunt celule mici haploide acoperite cu o coajă densă, rezistentă la factorii externi de mediu, care generează genitalitatea acestor organisme. Aceste spori servesc atât pentru reproducere, cât și pentru transferul condițiilor nefavorabile de viață (cu excepția plantelor de semințe) și pentru dispersarea organismului în habitat. Se formează spori de plante și ciuperci superioare ca urmare a sporulării, care este însoțită de o reducere a numărului de cromozomi, adică se formează spori ca urmare a diviziunii meiotice. De fapt, reproducerea asexuată a plantelor și a ciupercilor, în care există o alternanță strictă a asexuate (sporofit) și generarea sexuală (gametofit) este o trăsătură specifică a acestor regnuri de organisme și le face diferite de organismele din regnul animal.

În unele alge se formează spori mobili speciali (zoospores), care, în anumite condiții, pot îndeplini funcțiile gameților (de exemplu, în chlamydomonad - o alga verde unicelulară).

Caracteristicile generale ale reproducerii sexuale

Reproducerea, în care organismul apare cu participarea celulelor sexuale - gameți, se numește reproducere sexuală.

În timpul reproducerii sexuale, are loc fertilizarea (cu excepția parthenogenezei).

Fertilizarea este procesul de fuziune a celulei reproducătoare feminine (ovocite) cu celula sexuală masculină (sperma sau sperma).

Când se restabilește fertilizarea, setul diploid de cromozomi, cu apariția unei celule - o zigotă, de unde se dezvoltă un nou organism în viitor.

Există inseminare internă și internă. Fertilizarea externă este caracteristică organismelor, reproducerea cărora are loc în mediul acvatic (pești, amfibieni, etc.). La animalele terestre, fertilizarea are loc în corpul mamei (animalele) sau în organele de plante corespunzătoare (floarea în angiosperme, conurile din gimnosperme). Fertilizarea internă permite organismelor să se răspândească mai mult pe suprafața Pământului și să ocupe un număr mai mare de nișe ecologice.

În reproducerea sexuală, de regulă, participă două organisme parentale, bărbați și femei. Acest lucru se face în organisme dioice. Majoritatea animalelor sunt dioice. Cu toate acestea, chiar și în rândul animalelor există organisme care au organe sexuale atât femei cât și masculine. Astfel de organisme sunt numite hermafrodite. Hermafrodiți sunt mulți coelenterate, viermi și niște moluste. Cu toate acestea, chiar și în rândul hermafrodite în procesul sexual care implică persoane diferite, dintre care unele joacă un rol al organismului matern, în timp ce altele - rolul tatălui său, și numai în cazuri rare, auto-fertilizare, deoarece biologic, este mai puțin profitabilă decât fertilizarea încrucișată.

În plante, în diferite organe (masculine - în anteridie, feminină - în arhegnie) se formează diferite gamete, dar aceste organe pot fi conținute pe diferite plante (mascul și femelă) - plantele sunt numite dioice. În multe plante din angiospermele, florile sunt bisexuale.

Semnificația biologică a reproducerii sexuale este că descendenții materialului ereditar este semnificativ împrospătat, ele au o mai mare oportunitate de a se adapta la habitat decât organismele întâlnite în reproducerea asexuată, atunci când descendenții nu diferă de la părinții lor prin trăsăturile lor moștenite.