- Основные способы полового размножения и их преимущества в ходе эволюции
- Преимущества полового размножения в ходе эволюции
- Половое размножение у животных — типы и примеры
- Особенности полового размножения животных
- Этапы полового размножения животных
- Типы полового размножения животных
- Примеры полового размножения у животных
Основные способы полового размножения и их преимущества в ходе эволюции
Половое размножение — это биологический процесс размножения (воспроизведения себе подобных), в основе которого лежит соединение генетического материала двух родителей.
В чем суть полового размножения? Половое размножение характеризуется прогрессивным эволюционным характером, хотя ученые полагают, что оно возникло позже бесполого. Половое размножение чаще встречается среди животных организмов, хотя и среди растений этот способ реализуется.
Есть несколько путей, по котором происходит объединение генетической информации:
- конъюгация или временное соединение особей для обмена информацией. В качестве примера можно привести размножение инфузорий;
- копуляция. Она представляет собой слияние двух особей с целью оплодотворения. Этот процесс встречается среди многих одноклеточных организмов, а также многоклеточных растений и животных;
- партеногенез, под котором имеется в виду развитие нового организма из неоплодотворенного яйца после образования гамет. Таким способом размножаются трутни, тля и др.
Какие способы размножения встречаются у растений? У покрытосеменных растений присутствует особый тип полового размножения, который получил название двойного оплодотворения.
Двойное оплодотворение представляет собой процесс полового размножения покрытосеменных растений, в ходе которого один спермий оплодотворяет яйцеклетку, в результате чего образуется диплоидная зигота, а второй спермий сливается с центральной клеткой, что приводит к формированию триплоидного эндосперма.
Для пыльцевых зерен, которые образуются в пыльниках цветков, характерно наличие гаплоидного набора хромосом. Ядро такого зерна делится на 2 части: вегетативную и генеративную. Когда зерно попадает на рыльце пестика, то прорастает. Из его вегетативной части происходит образование пыльцевой трубки: она спускается в столбик пестика и достигает завязи. С генеративной частью все по-другому: она снова делится и образует два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, а другой — с центральной клеткой. В результате происходит образование диплоидной зиготы и триплоидного эндосперма.
Открытие двойного оплодотворения произошло 1898 году ученым С. Г. Навашиным.
С. Г. Навашин был российским и советским эмбриологом и цитологом, профессором Киевского университета (начиная с 1984 года), основателем научной школы, академиком российской Академии наук. Ученый был прекрасным ботаником, и благодаря своему увлечению растениями он смог открыть новый механизм объединения генетической информации растений — это стало прорывом в его научной области.
Половое размножение особей также связано с образованием гаметы: женские особи образуют яйцеклетки, а мужские получили название спермиев. Что касается особей с приметами обоих полов, то у них присутствует процесс воспроизведения и яйцеклеток, и сперматозоидов.
Отличительная характеристика водорослей — слияние одинаковых половых клеток. Когда сливаются гаплоидные гаметы, то происходит оплодотворение и образование диплоидной зиготы. После этого зигота развивается в новую особь.
Суть полового размножения заключается в смешении двух различных геномов и образование новых генетических комбинаций. В потомстве отмечается проявление различных новых признаков, существенно повышающих способности вида к адаптации в меняющейся среде.
В поле зрения селекционеров — развитие различных признаков организма, на основании чего они могут отбирать особей, которые по завершении полового размножения приобретают способность лучше приспосабливаться к условиям окружающей среды.
В некоторых случаях с целью увеличить эффективность полового размножения используется техника искусственного оплодотворения: она помогает преодолеть остановку фертильности женских особей.
Есть несколько видов полового размножения:
- гаметогамия. Эта форма полового размножения протекает с образованием гамет. Здесь же есть деление на изогамию (слияние одинаковых гамет), анизогамию (слияние различных гамет) и оогамия;
- гермафродитизм или образование мужских или женских гамет. Эта тенденция характерна для почти всех высших растений, некоторых кишечнополостных, плоских, а также некоторых кольчатых червей, моллюсков. Есть гермафродиты вроде бычьего цепня, оплодотворение которых перекрестное. То же самое наблюдается и у свиного цепня;
- гаметангиогамия. Под ней имеют в виду слияние половых органов — гаметангиев. Пример такого вида полового размножения — аксомицеты и другие виды грибов;
- слияние соматических клеток. Не все относят этот тип полового размножения к половому. Встречается у подберезовиков;
- конъюгация или образование мостиков между двух особей, по которому содержимое одной клетки перетекает в другую.
Все перечисленные способы полового размножения нацелены на реализацию процесса воспроизведения особей с высокой степенью генетического разнообразия.
У инфузорий процесс конъюгации довольно специфичен. Вначале две инфузории сближаются, после происходит разрушение макронуклеоса и деление его при помощи мейоза. 3 из 4 ядер разрушаются, а одно делится митотически. Затем происходит обмен ядрами: в каждой инфузории свое ядро сливается с чужим и получается диплоидное ядро. Позже оно делится, образуя микронуклеус и будущий макронуклеус.
Оогамия представляет собой тип образования гамет, в результате которого образуется одна неподвижная яйцеклетка.
Также стоит отметить процесс девственного размножения. Есть 2 его разновидности:
- Партеногенез. В этом случае особь развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Такой вариант встречается среди дафний, трутней и пчел.
- Андрогенез. Особь развивается из оплодотворенной яйцеклетки: в ней присутствует только ядро сперматозоида (ядро яйцеклетки ранее разрушается). Этот вариант размножения встречается у табака, кукурузы и шелкопряда.
Преимущества полового размножения в ходе эволюции
Основными эволюционными преимуществами полового размножения являются:
- Возникновение большой степени генетического разнообразия, которого нельзя достичь бесполым путем;
- Увеличение адаптивного потенциала особей, появившихся в результате полового размножения;
- Половое размножение учитывается в эволюционном плане, поскольку способствует интенсификации процесса видообразования.
Источник
Половое размножение у животных — типы и примеры
Животные как отдельные организмы появляются и исчезают, но вид, к которому мы принадлежим, сохраняется благодаря воспроизводству, одной из жизненно важных функций живых существ. В животном мире мы можем найти две репродуктивные стратегии: бесполое размножение и половое размножение, более распространенные среди животных.
В половое размножение это типичная репродуктивная стратегия животных, хотя некоторые из них могут воспроизводиться исключительно с помощью бесполой стратегии. Поэтому в этой статье Better-Pets.net мы объясним что такое половое размножение животных.
Особенности полового размножения животных
Половое размножение — это репродуктивная стратегия осуществляется многими животными и растениями, чтобы дать начало новым особям, которые увековечивают вид.
Характеристики, определяющие этот тип воспроизводства, различны. Прежде всего в половом размножении. есть два человека вовлеченных, в отличие от бесполого размножения, то есть только одно, женское и мужское. И у некоторых, и у других есть органы, которые мы знали как гонады которые производят гаметы. Эти гаметы представляют собой половые клетки, яйцеклетки у женщин, вырабатываемые яичниками, и сперматозоиды, производимые семенниками у мужчин.
Когда яйцеклетка и сперматозоид сливаются, они дают начало зиготе. Этот союз называется оплодотворение. Оплодотворение может происходить внутри или вне животного, в зависимости от вида, поэтому существует внешнее оплодотворение где самки и самцы выбрасывают свои гаметы в водную среду для оплодотворения и внутреннее оплодотворение, где сперматозоиды находят яйцеклетку внутри самки.
После оплодотворения образовавшаяся зигота будет иметь 50% материнской ДНК и 50% отцовской ДНК, то есть потомство, полученное путем полового размножения, будет иметь генетический материал обоих родителей.
Этапы полового размножения животных
Половое размножение у животных состоит из нескольких этапов, начиная с гаметогенез. Этот феномен заключается в формировании и развитии женских и мужских гамет внутри женских и мужских половых желез соответственно.
Из стволовые клетки и через тип деления клеток, известный как мейозИ самцы, и самки создают свои гаметы. Скорость создания и созревания гамет будет зависеть от нескольких факторов, но в основном от вида и пола особи.
После гаметогенеза механизмом, с помощью которого происходит оплодотворение, является вязка. Опосредованные гормонами, люди детородного возраста будут искать компанию противоположного пола для спаривания, и после ухаживания совокупление произойдет у тех животных, у которых есть внутреннее оплодотворение. Виды с внешним оплодотворением выпускают гаметы в окружающую среду для оплодотворения.
После оплодотворения наступает последняя фаза полового размножения, оплодотворение, который состоит из серии молекулярных изменений, которые позволяют слияние ядра семяпочки с ядром сперматозоида.
Типы полового размножения животных
Типы полового размножения у животных связаны с размером гамет, которые собираются объединиться при оплодотворении, таким образом, мы находим изогамию, анизогамию и оогамию.
- В изогамия Это слияние двух гамет одинакового размера, невозможно визуально различить, мужская или женская гамета. И тот, и другой могут быть подвижными или неподвижными. Это первый в истории эволюции тип полового размножения, который типичен для хламидомонады (одноклеточные водоросли) и моноцистиса, протиста. У животных не встречается.
- В анизогамия Это слияние гамет разного размера. Между мужскими и женскими гаметами есть различия, и обе могут быть подвижными или неподвижными. Он появляется позже в эволюции, чем изогамия. Встречается у грибов, высших беспозвоночных и других животных.
- В оогамия это слияние очень большой и неподвижной женской гаметы с маленькими подвижными мужскими гаметами. Это последний тип воспроизводства, появившийся в эволюции. Это типично для высших водорослей, папоротников, голосеменных и таких животных, как позвоночные.
Примеры полового размножения у животных
Примеров полового размножения столько же, сколько видов животных.
- В млекопитающие подобно тому, как собаки, шимпанзе, киты или люди имеют половое размножение с внутренним оплодотворением и оогамией, они также являются живородящими животными, поэтому эмбриональное развитие происходит в утробе матери.
- В птицыХотя они откладывают яйца, будучи яйцекладущими животными, они также следуют этой сексуальной репродуктивной стратегии с оогамией.
- В рептилии, земноводные и рыбы Они также размножаются половым путем, хотя некоторые виды придерживаются асексуальной стратегии в определенные периоды своей жизни. Некоторые из них яйцекладущие, а другие — яйцекладущие, многие из них имеют внешнее оплодотворение, а многие другие — внутреннее.
- В членистоногие Это обширная и разнообразная группа животных, поэтому в этой группе мы найдем как внутреннее, так и внешнее оплодотворение, а также случаи оогамии и анизогамии. Некоторые смогут размножаться бесполым путем.
Не забывайте, что есть животные-гермафродиты с женскими и мужскими репродуктивными органами одновременно, но при спаривании они могут действовать только как самки или самцы. Селфи не происходит.
Если вы хотите прочитать больше статей, похожих на Половое размножение у животных — виды и примеры, рекомендуем вам зайти в наш раздел Любопытства животного мира.
- Кроу, Дж. Ф. (1994). Преимущества полового размножения. Генетика развития, 15 (3), 205-213.
- Панавала, Л. (2017). Разница между анизогамией, изогамией и угамией. ResearchGate. Доступно по адресу: https://www.researchgate.net/publication/316921070_Difference_Between_Anisogamy_Isogamy_and_Oogamy
- Савада, Х., Иноуэ, Н., и Ивано, М. (2014). Половое размножение у животных и растений. Springer-Verlag GmbH.
Источник