Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Статеве розмноження

Характеризується наявністю статевого процесу — злиття двох статевих клітин, гамет. Формуванню гамет у багатоклітинних організмів передує особлива форма поділу клітин — мейоз. У результаті мейозу утворюються гамети, які мають не диплоїдний, а гаплоїдний набір хромосом. Тому в життєвому циклі організмів, які розмножуються статевим шляхом, є дві фази — гаплоїдна й диплоїдна. Тривалість цих фаз у різних груп організмів неоднакова: у грибів, мохів та деяких найпростіших переважає гаплоїдна, у вищих рослин і багатоклітинних тварин — диплоїдна. Різноманітні форми статевого процесу в одноклітинних організмів можна об’єднати у дві групи: кон’югацію, за якої спеціальні статеві клітини (статеві особини) не утворюються, і гаметичну кон’югацію, коли формуються статеві елементи та відбувається їх попарне злиття. Кон’югація — своєрідна форма статевого процесу, яка властива інфузоріям. Характерна їх риса — наявність двох ядер: великого — макронуклеуса та малого — мікронуклеуса. Інфузорії зазвичай розмножуються поділом навпіл. Мікронуклеус ділиться мітотично. Під час статевого процесу — кон’югації — інфузорії зближуються попарно, між ними утворюється цитоплазматичний місток. У ядерному апараті кожного з партнерів макронуклеус розчиняється, а з мікронуклеуса в результаті мейозу утворюються чотири гаплоїдних ядра, одне з яких ділиться мітозом (три інші руйнуються), при цьому формуються стаціонарне та мігруюче ядра. Кожне з них містить гаплоїдний набір хромосом. Мігруюче ядро переходить у цитоплазму партнера. У кожному з них стаціонарне й мігруюче ядра зливаються, утворюючи так званий синкаріон, який містить диплоїдний набір хромосом. Після ряду складних перебудов із синкаріона формуються звичайні макронуклеуси й мікронуклеуси. Після кон’югації інфузорії розходяться; кожна з них зберігає самостійність, але завдяки обміну каріоплазмою спадкова інформація кожної особини змінюється, що, як і в інших випадках статевого процесу, може призвести до появи нових комбінацій властивостей та ознак.

Для бактерій характерне розмноження брунькуванням, але виявлений і статевий процес. У деяких видів бактерій існують особини, які можна назвати умовно жіночими (реципієнтами) і чоловічими (донорськими). Між такими особинами періодично здійснюється кон’югація. Вона різко відрізняється від кон’югації інфузорій. У бактерій дві особини утворюють між собою цитоплазматичний місток, через який частина нитки ДНК переходить із донорської клітини у реципієнтну. Явище кон’югації у бактерій також призводить до комбінативної мінливості.

Копуляцією називають статевий процес в одноклітинних організмів, за якого дві особини набувають властивостей гамет і зливаються, утворюючи зиготи. У процесі еволюції ступінь відмінностей гамет зростає. На першому етапі статевого розмноження у гаметах ще не спостерігають морфологічного диференціювання, тобто має місце ізогамія. Прикладом може бути розмноження раковинної корененіжки полістомели і джгутиконосця політоми. Подальше ускладнення процесу пов’язане з диференціюванням гамет на великі й дрібні клітини, тобто появою анізогамії. Найбільш примітивна форма її існує у деяких колоніальних джгутиконосців. У пандоріни утворюються як великі, так і малі гамети, до того ж і ті, й інші рухливі. Більше того, зливатися попарно можуть не лише велика гамета з малою, а й мала з малою (проте велика гамета з великою ніколи не зливаються). Отже, у пандоріни поряд з появою анізогамії ще зберігається ізогамія. В іншого джгутиконосця ендоріни і хламідомонад макрогамети й мікрогамети ще рухливі, але зливаються лише різні гамети, тобто проявляється лише анізогамія. У вольвокса велика гамета стає нерухливою; вона у багато разів більша від дрібних рухливих гамет. Таку форму анізогамії, коли гамети дуже відрізняються, називають овогамією (оогамією). У багатоклітинних тварин за статевого розмноження має місце лише оогамія.