Половое размножение животных. Какое размножение называют бесполым у животных и растений Какие животные имеют бесполое размножение

Ответы к школьным учебникам

Размножение является процессом воспроизведения себе подобных организмов. Этот процесс обеспечивает непрерывность и преемственность жизни.

2. Чем половое размножение отличается от бесполого?

Сравнение бесполого и полового размножения представлено в следующей таблице.

3. Почему половое размножение - наиболее распространенный способ размножения живых организмов?

Половое размножение дает огромные преимущества организмам. Образовавшиеся в результате полового размножения особи несут наследственные признаки от обоих родителей, и поэтому они лучше приспосабливаются к изменению условий среды обитания, а значит, становятся более жизнестойкими.

4. Как называются половые клетки?

5. Чем яйцеклетки отличаются от сперматозоидов и почему?

Специализированные половые клетки, принимающие участие в половом процессе, называются гаметами. У большинства животных они бывают двух типов - мужские и женские, соответственно сперматозоиды и яйцеклетки. Обычно сперматозоиды - это мелкие подвижные клетки, а яйцеклетки, наоборот, чаще всего неподвижные, крупные, с большим запасом питательных веществ, так как они обеспечивают питательными веществами зародыш. Каждая половая клетка несет только половинный набор хромосом. При их слиянии в зиготе восстанавливается двойной набор хромосом, характерный для всех особей вида.

6. Где образуются половые клетки?

Половые клетки у большинства многоклеточных животных, начиная с червей, образуются в специальных половых органах. У позвоночных животных появляются и особые приспособления, облегчающие процесс слияния половых клеток и обеспечивающие развитие зародыша.

7. Какие животные называются раздельнополыми?

Раздельнополыми называются такие животные, у которых различаются особи, способные образовывать только сперматозоиды (мужские особи) или только яйцеклетки (женские особи).

8. Кто такие гермафродиты?

Гермафродитами называют обоеполых животных (от имен греческих богов Гермеса и Афродиты; гермафродит - мифическое обоеполое существо). Такие организмы способны производить одновременно два вида половых клеток - как мужские, так и женские. Это, прежде всего, многие кишечнополостные, все плоские черви, некоторые кольчатые черви, а также некоторые моллюски и даже рыбы и ящерицы.

9. В чем состоит сущность партеногенеза?

Партеногенез (от греч. «партенос» - девственница, «генез» - развитие) - единственная форма полового размножения, когда зародыш развивается из одной половой клетки - яйцеклетки - без оплодотворения.

10. Какие животные способны к партеногенезу?

Партеногенез встречается как у растений, так и-у животных. Среди животных такой тип размножения обычен прежде всего для насекомых, некоторых червей и ракообразных. Так, у пчел матка - самка - может откладывать как оплодотворенные яйца, из которых развиваются рабочие пчелы и матки, так и неоплодотворенные - из них развиваются самцы. У тлей несколько партеногенетических поколений сменяются поколением, возникающим в результате нормального полового размножения. Встречается партеногенез и у позвоночных (пресмыкающиеся, птицы). Так, партеногенез известен у нескольких видов ящериц, обитающих на Кавказе. Отмечено также, что до 15% яиц у индеек развиваются без оплодотворения.

Партеногенез можно вызвать искусственно у животных, которым он в природе несвойственен. Для этого достаточно стимулировать яйцеклетку к делению механическими или химическими воздействиями.

11. Что такое оплодотворение?

Оплодотворение - это процесс слияния половых клеток. В результате оплодотворения в зиготе восстанавливается двойной набор хромосом - образовавшийся в результате организм несет хромосомы обоих родителей.

12. Для каких животных характерно наружное оплодотворение?

Наружное оплодотворение характерно для водных животных. При этом яйцеклетка и сперматозоиды выделяются из организма непосредственно в воду. В таких условиях встреча и соединение гамет становятся делом случая. Много половых клеток погибает. Поэтому, для того чтобы повысить вероятность оплодотворения, рыбы, например, вынуждены выметывать огромное количество икры. Так, самки окуня мечут по 200-300 тыс. икринок, а самки трески - до 10 млн.

Животные, как и растения, размножаются бесполым и поповым способами. Особенности размножения многоклеточных животных во многом определены условиями их обитания.

Бесполое размножение

Бесполое размножение характерно для наиболее просто устроенных животных, например, гидры. Летом при благоприятных условиях она размножается почкованием. На тело гидры образуется выпячивание стенки тела - ночка, которая растет, формируя на вершине рот и зачатки щупалец. Почка у основания отшнуровывается, падает на дно и переходит к самостоятельной жизни. Иногда почкование идет так энергично, что еще до отрывания первой почки на гидре успевают образоваться 2-3 другие.

Половое размножение

Многие животные, в том числе и гидра, перед наступлением холодов размножаются половым путем. Начинается этот процесс с образования половых клеток - гамет. Мужские половые клетки животных - сперматозоиды. Они мелкие и подвижные в отличие от спермиев. Сперматозоиды формируются у самцов к мужских половых железах - семенниках. Женские половые клетки яйцеклетки неподвижны и имеют большой запас питательных веществ. Они образуются у самок в женских половых железах - яичниках. При половом размножении происходит слияние двух половых клеток - яйцеклетки и сперматозоида. Этот процесс называется оплодотворением. Из образовавшейся клетки - зиготы формируется новый организм, сочетающий признаки обоих родителей.

Преимущество полового размножения перед бесполым состоит в том, что потомки похожи на родителей и в то же время незначительно отличаются от них и от друг от друга. Это позволяет организмам одного вида лучше приспособиться к меняющимся условиям обитания.

У большинства рыб и земноводных (лягушки, жабы, тритоны) яйцеклетки оплодотворяются сперматозоидами в окружающей их водной среде. Такое оплодотворение называется наружным. Если оплодотворение клетки происходит внутри тола самки, оно называется внутренним. Внутреннее оплодотворение характерно для насекомых, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих.

Развитие нового организма

Развитие нового организма может происходить во внешней среде или внутри организма матери. Многие животные откладывают яйца в тех местах, где имеются условия для их развития. Насекомые - там, где есть пища для выходящей из яйца личинки (на листьях, в бутонах цветков, рядом с завязавшимися плодами).

Пресмыкающиеся обычно помещают кладку в песок, почву или гниющие листья. Под действием температуры окружающей среды или в результате выделения тепла гниющими растительными остатками в яйцах развиваются зародыши.

Ящерицы, черепахи, крокодилы, птицы откладывают оплодотворенные яйца с большим запасом питательных веществ. Яйца ящериц и ямой покрыты снаружи кожистой оболочкой, а яйца крокодилов, черепах и птиц имеют известковую скорлупу.

Все эти животные называются яйцекладущими. У млекопитающих зародыш из зиготы развивается в особом органе самки - матке. Такое развитие называется внутриутробным. Зародыш хорошо защищен от неблагоприятных воздействий среды. Это обеспечивает высокую выживаемость потомства млекопитающих. На свет появляются вполне сформированные детеныши. Такие животные называются живородящими.

Этот способ размножения более распространен в животном мире.

Сущность этого процесса сводится к тому, что две половые клетки, которых называют Гаметы, сливаясь, образуют одноклеточное зиготы (т.е. оплодотворенную яйцеклетку), которая затем путем последовательных делений в свою очередь превращается в полностью развитую взрослую особь.

Органы, в которых образуются гаметы, называют гонад. Почти для всех животных, размножающихся половым путем, характерно два типа гамет: яйцеклетка, или ЯЙЦА - большие гаметы с большим запасом питательных веществ (в основном жир, некоторые белки, минеральные вещества и полный набор витаминов), необходимых для развития зиготы, и сперматозоиды, или спермии, - очень маленькие по размерам и гораздо более многочисленные гаметы, которые способны активно двигаться с помощью жгутика. Сперматозоиды содержат лишь очень небольшое количество питательных веществ. Яйцеклетки и сперматозоиды обычно образуются в гонадах различного типа. Взрослое животное может быть или самцом (из семенников, в которых образуются сперматозоиды), или самкой (из яичника, в которых образуются яйцеклетки).

Однако из этого правила есть исключения. У многих беспозвоночных животных, особенно в типе плоских червей, яичники и семенники могут быть в одной и той же животного, которое в таком случае, называют гермафродитами (рис. ...). Гермафродиты известны и среди позвоночных животных. Например, особи некоторых морских костных рыб в брачный период поочередно выполняют разные роли: один из партнеров ведет себя как настоящая самка и производит яйцеклетки, тогда как другой играет роль самца и производит сперматозоиды. В следующем цикле размножения они могут поменяться ролями, но в самооплодотворение не способны. У пресмыкающихся, птиц и млекопитающих гермафродитизм не встречается.
В других случаях яйцеклетка не сливается со сперматозоидом, но тем не менее проходит все стадии развития до стадии взрослого животного. Этот процесс, называемый Партеногенез (т.е. размножением без оплодотворения), широко распространен среди беспозвоночных животных, а искусственно может быть вызван даже млекопитающих. Однако, у многих животных, которым свойственно партеногенетическое размножения, этот процесс время от времени чередуется с половым размножением, вероятно в целях повышения жизнеспособности. Именно так происходит на фоне: в течение лета они многократно размножаются партеногенетических путем, а в конце его в результате полового размножения дают последнее, зимующие поколения. При этом партеногенетические потомки всегда бывают одного пола, чаще женского. В фоне путем партеногенеза рождаются только самки. Самцы же встречаются очень редко, за исключением предпоследнего в сезоне поколения.

Поскольку гонады лежат относительно глубоко в теле животного, то гаметы могут попасть в окружающую среду двумя путями: либо сначала попав в полости тела, а затем через особые отверстия (поры) в стенках тела - наружу или через специальные каналы - половые протоки. Например, у кольчатых червей гаметы выводятся сначала в полость тела, а затем - наружу. В парных гонад моллюсков и членистоногих есть хорошо развитые половые протоки, ведущие наружу (рис. ...).

Парные гонады позвоночных животных расположены вблизи внутренней поверхности стенки тела, обычно под брюшной выстилки. У некоторых млекопитающих семенники лежат в мошонке, которая образована выпячиванием брюшной полости и стенки тела и выдается за пределы тела. Нормальное развитие спермы у таких животных происходит только при охлаждении ткани семенника на несколько градусов по уравниванию с обычной температурой тела млекопитающих, которая составляет 36-38оС. Именно поэтому мошонка расположена вне тела и обычно слабо защищен волосами.

Сперматозоиды позвоночных животных выводятся наружу по каналам, которые часто объединяются с каналами выделительной системы. В большинстве амфибий, пресмыкающихся и птиц выделительные каналы, половые протоки и анальное отверстие кишечного тракта открываются в общую, чрезвычайно сложно разделенной камеры, которую, как вы знаете, называют клоаку.

У самцов млекопитающих выделительные и половые пути также обычно объединяются общим мочеполовой канал, который идет от мочевого пузыря и затем принимает у себя половые протоки. У самок млекопитающих выдела канал обычно открывается в ПЕРЕДВИРьЯ, которое единовременно есть и выходом влагалища. Таким образом, здесь также происходит объединение двух путей.

Ту часть полового пути, который служит для вывода яйцеклеток из яичников наружу, называют яйцевода. Конечно яйцевод выстлан железами, которые формируют защитные оболочки яйца. У животных, малыши которых развиваются в организме самки, удлиненная часть яйцеводу, где происходит развитие плода, называется МАТКИ.

Вследствие чрезвычайно высокого , по уровню их существования и строения, сформировалось несколько типов размножения и постэмбрионального развития, что передают гены потомству и продолжают обеспечивать выживание вида.

Процесс размножения является одним из важных свойств организмов и разделяется на два способа: бесполый и половой .

Половой способ используют животные со сложным строением организма такие, как , ракообразные, и, в основном, все позвоночные.

Животные имеют два механизма оплодотворения: внешнее и внутреннее.

Внешнее оплодотворение

Одним из них является внешнее оплодотворение , при котором яйцеклетки и сперматозоиды сливаются вне организма животного. Например, такой способ оплодотворения используют рыбы и земноводные. Этот тип оплодотворения называют нерестом, он происходит в водной среде. Соответственно сперме требуется вода, чтобы подплыть к отложенным яйцам, а яйца в свою очередь нуждаются в воде для предотвращения высыхания. Большинство водных беспозвоночных, большинство рыб и некоторые амфибии используют внешнее оплодотворение. Эти животные выпускают большое количество спермы и яиц, поскольку несут значительные потери гамет в воде. Поэтому, рыбам просто необходимо выметывать большое количество икры. Так, самки окуня мечут по 200-300 тыс. икринок, а самки трески − до 10 млн. Кроме того, поведение ухаживания у некоторых видов приводит к одновременному выпуску гамет, что помогает обеспечить яйцеклетку спермой.

Гаметы, или половые клетки , - репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом и участвующие в гаметном, в частности половом, размножении. При слиянии двух гамет в половом процессе образуется зигота, развивающаяся в особь (или группу особей) с наследственными признаками обоих родительских организмов, произведших гаметы. Википедия

Обращая внимание на размножение серебряного карася необходимо отметить, что тут встречаются однополые популяции (обычно отсутствуют самцы). Развитие яиц этого вида происходит после того, когда в них проникает сперматозоид совершенно другого вида рыбы (карпа, золотого карася, линя). Но при этом стандартного оплодотворения не происходит. В данном случае сперматозоид является лишь раздражителем, который пробуждает яйцо к развитию.

К такому виду внешнего оплодотворения, а точнее нересту также относят морских коньков. Они как никто завораживающе романтично спариваются и танцуют до тех пор, пока самка не вложит свои икринки в специальный мешочек самца. Получается морской конек – это сознательный самец, который беременеет и вынашивает свое потомство. После того как самец родит, он оставляет своих детенышей, чтобы они развивались и заботились о себе самостоятельно.

Внутреннее оплодотворение

Другим примером полового размножения является внутреннее оплодотворение , при котором самец вводит сперму внутрь репродуктивного тракта самки, где оплодотворяются яйцеклетки. Данное оплодотворение − это адаптация к жизни на суше, поскольку она уменьшает потерю гамет, которая возникает во время внешнего оплодотворения. Сперматозоиды снабжены жидкостью (спермой), которая обеспечивает водную среду внутри тела самца. Спаривание и репродуктивная готовность координируются и контролируются гормонами, поэтому сперматозоиды и яйцеклетки объединяются в соответствующее время.

После внутреннего оплодотворения большинство рептилий и всех откладывают яйца, которые окружены жесткой мембраной или оболочкой. Их яйца имеют четыре мембраны: амнион, аллантоис, желточный мешок и хорион. Амнион содержит жидкость, окружающую эмбрион; аллантоис хранит мочевые отходы эмбриона и содержит кровеносные сосуды, которые приносят кислород эмбрионам и отбирают углекислый газ. Желчный мешок держит заложенную пищу, а хорион окружает эмбрион и другие мембраны. У птиц и рептилий эмбрион созревает вне тела и защищен оболочкой.

В основном все (коровы, яки, бегемоты, кролики, собаки и много других) используют внутреннее оплодотворение, но есть и исключение – , такие как и , которые откладывают яйца.

Половое размножение имеет свои «плюсы»: образовавшиеся особи несут в себе признаки обоих родителей и этот вид животных не исчезнет; они лучше приспосабливаются к среде обитания.

Среди животных также встречается партеногенез – это единая форма полового размножения, во время которой зародыш развивается из одной половой клетки без какого-либо оплодотворения. Такое размножение присуще обычно для насекомых, некоторых ракообразных и червей.

Бесполое размножение – это процесс, при котором следующее поколение развивается из соматических клеток без участия репродуктивных клеток − гамет. Такое размножение обычно используется у менее сложных организмов.

Например, амеба делится на две части. Этот тип бесполого размножения называется бинарным делением. Это очень быстрый и эффективный способ для бактерий и подобных типов клеток для создания потомства.

Раздельнополые животные

Существует много раздельнополых животных . Но среди низших много таких видов, которые имеют одновременно половые железы и самца и самки. Этих животных называют гермафродитами. К ним относят многих плоских червей: печеночных сосальщиков, бычьих солитеров, свиных солитеров и других.

После оплодотворения происходит серия этапов развития, во время которых устанавливаются первичные зародышевые слои и реорганизуются с образованием эмбриона. Во время этого процесса ткани животных начинают специализироваться и организовываться в органы и системы органов, определяя их будущую морфологию и физиологию.

Развитие – это процесс формирования организма, тесно связанный с ростом. Существует два типа развития животных: прямой и непрямой или с перевоплощением.

Прямой тип развития – это развитие дочерних организмов очень похожих на взрослых. Сюда относятся паукообразные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, черви.

Непрямой тип развития – это развитие, в котором создается личинка, отличающаяся от организма взрослой особи как внешним, так и внутренним строением, характером движения, кормлением. Сюда относятся насекомые, амфибии, кишечнополостные животные. В случае непрямого развития личинки и взрослые особи живут в разных условиях и поэтому не составляют конкуренции между собой за территорию и еду. Благодаря этому, вид может иметь большое количество особей. Например, у бабочек личинки едят листья растений, а взрослые особи питаются нектаром цветов. Личинка жабы питается водорослями, одноклеточными, а взрослые жабы – насекомыми и их личинками. Соответственно непрямой тип развития дает организму значительные преимущества.

Каждое животное имеет свой жизненный цикл со своими фазами развития. Существует простой и сложный цикл . Сложный жизненный цикл характерен чередованием поколений (одно поколение печеночного сосальщика размножается половым путем, другое – бесполым) или связан с перевоплощением организма. Например, у кузнечиков простой цикл: яйцо – личинка – взрослое насекомое. А бабочки имеют сложный жизненный цикл: яйцо – личинка – куколка – взрослая особь.

Личинка жука-короеда

Личинки часто составляют стадию жизни, которая используется для кормления или рассеивания. У многих видов личиночная стадия самая длинная, а взрослая − короткая стадия исключительно для размножения. Например, у мотыльков шелкопряда взрослые не имеют ротовых частей и не могут питаться. А личинки должны есть достаточно, чтобы выжить и в итоге спариваться. Действительно, большинство самок мотыльков, как только они выходят из своей куколки, летают только один раз, чтобы отложить яйца. Затем они умирают.

Многие животные обладают регенерацией – возобновлением потерянных частей тела. Малейшая часть гидры может дать начало новому организму. Среди хордовых животных наилучшим образом развита регенерация у земноводных, чуть слабее – у рептилий (они могут возобновлять отпавшие хвосты). У других животных эта функция остается на уровне заживления ран.

Каждому животному характерно свое индивидуальное развитие с такими стадиями :

— эмбриональная (от оплодотворения к рождению);

— неполовозрелая;

— взрослая половозрелая;

— старение и смерть.

Роль генов Homeobox (Hox) в развитии животных

С начала XIX века ученые отмечали, что многие животные, от простого до сложного, имеют сходную эмбриональную морфологию и развитие. Удивительно, что эмбрион человека и эмбрион лягушки, на определенной стадии эмбрионального развития, кажутся удивительно похожими. Долгое время ученые не понимали, почему так много видов животных выглядели одинаково во время эмбрионального развития, но становились совершенно другими, когда взрослели. В конце 20-го века был обнаружен определенный класс генов, которые диктуют направление развития. Эти гены, которые определяют структуру животных, называются «гомеотическими генами». Они содержат последовательности ДНК, называемые гомеобоксами, с определенными последовательностями, называемыми генами Hox. Это семейство генов отвечает за определение общего плана тела: количество

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Размножение организмов - это репродуктивное воспроизведение подобных себе особей при участии обоих партнеров, поэтому по умолчанию оно считается половым. Это характерный отличительный признак всего живого на Земле. С этим все ясно. А теперь давайте выясним, какое размножение называют бесполым, и какими способами оно происходит.

Прежде чем сформулировать это понятие, отметим, что форма распространена как у многоклеточных, так и у одноклеточных организмов. Кто не в теме, поясним, что к первым относятся растения и грибы, а ко вторым - простейшие живые организмы (например, амебы). Название этого способа репродукции говорит само за себя - без участия половых клеток. Именно так размножаются амебы, инфузории-туфельки и другие простейшие. Заметим, что это сводит изменчивость организма на нет. Единственная «лазейка» в естественном отборе одноклеточных организмов - это лишь случайные мутации.

Итак, размножение у растений и животных, происходящее бесполым способом - это воспроизведение себе подобных, не связанное с обменом между двумя особями информацией генетического характера.

Способы бесполого размножения

После того, как мы разобрались, какое размножение называют бесполым, не лишним будет и упомянуть о его способах, коих достаточно много. Первый - это деление. Из одной особи, например, амебы образуются две другие - дочерние. Ядро начинает делиться, при этом цитоплазма начинает распадаться на две части.

Второй способ - это размножение спорами или спорообразование. Для него необходимы споры таких как растения или грибы. Важно! Споры бактерий в размножении не участвуют, поскольку одна бактерия способна образовать только одну спору.

Следующий способ - почкование. Так размножается, например, кишечнополостное простейшее - гидра. Дочерние особи формируются из «материнского» тела. Кстати, почкование и деление относятся к особому способу бесполого размножения - вегетативному. Более подробно об этом мы расскажем ниже.

Фрагментированным способом бесполого размножения обладают, например, Происходит это так: организм «матери» начинает делиться на части. Каждая из них становится дочерним организмом.

Особенный способ бесполого и низших животных - вегетативный. Репродукция происходит посредством вегетативных органов, таких как корни, листья или Например, малина размножается корнями (см.рисунок), фиалка - листьями, и так далее. Кстати, наибольшей популярностью этот способ репродукции пользуется среди дикорастущих растений.

С точки зрения биологии, этот процесс размножения объясняется стремлением растения к восстановлению своих утраченных частей. Размножение вегетативным способом может проходить как естественно, так и искусственно, например, при помощи человека. Таким способом репродукции обладают и многие растения, способные размножаться половым путем. У животных же вегетативным способом осуществляется деление или почкование.

Итак, довольно большое количество репродуктивных способов на собственных примерах показывают нам, какое размножение называют бесполым.