Формы полового размножения

В основе полового размножения лежит половой процесс - объединение наследственного материала двух разных особей (родителей) для развития потомка (при этом увеличения количества особей не происходит).

Пример: конъюгация у простейших – временное соединение двух особей с целью обмена (рекомбинации) наследственным материалом; впоследствии они размножаются бесполым способом.

Затем в процессе эволюции выработались гаметы - специализированные гаплоидные клетки для обеспечения генеративной функции. При слиянии двух гамет (оплодотворении) образуется зигота – дочерняя особь на самой ранней стадии развития.

Первоначально гаметы двух родителей не отличались друг от друга – явление изогамии. Затем появился половой диморфизм – наличие разницы в строении гамет, половых органов и самого тела у представителей родительской пары, которые получают названия самки и самца. На схеме представлены все известные формы полового размножения.

Гермафродитизм – наличие в одном организме и мужской, и женской половых желез, в которых образуются гаметы обоих типов. Это истинный гермафродитизм, который встречается у различных червей, в том числе у дождевого червя, и у человека (при мозаицизме по половым хромосомам: одни клетки имеют хромосомы ХХ, другие – ХY).

Схема – Формы полового размножения

Бывает также ложный гермафродитизм – наличие у одной особи наружных половых органов и вторичных половых признаков обоих полов при наличии половых желез только одного типа – мужского или женского.

Интересно отметить, что у истинных гермафродитов самооплодотворение встречается редко, это достигается несовпадением времени созревания яйцеклеток и сперматозоидов или особенностями строения наружных половых органов.

Существует также разновидность полового размножения, когда дочерний организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки, это - девственное развитие, или партеногенез (от греч. партенос – девственница). Имеется несколько разновидностей девственного развития, которые в совокупности называются нерегулярными формами полового размножения.

При партеногенезе как таковом яйцеклетка начинает делиться без внешней стимуляции. При этом, как правило, образуются особи с диплоидными соматическими клетками. Восстановление диплоидного набора хромосом происходит обычно путем слияния яйцеклетки и редукционного тельца II порядка после второго деления мейоза.

Партеногенез бывает облигатный (обязательный), в частности, у кавказской скальной ящерицы, и факультативный (у пчел, муравьев, тлей, дафний). У пчел, например, женские особи (рабочие пчелы и матка) развиваются из оплодотворенных яиц (затем – разный тип питания), а из неоплодотворенных яиц развиваются гаплоидные трутни.

Дафнии летом размножаются партеногенетически (только самки), а осенью из яиц развиваются также и самцы; происходит наружное оплодотворение яиц (в воде), и образовавшаяся зигота зимует в водоеме. Весной из нее развивается самка.

Чередование партеногенеза с зигогенезом называется гетерогонией, или вторичной сменой поколений.

Партеногенез характерен для многих паразитов. Он обеспечивает рост численности особей в условиях, когда встреча партнеров противоположного пола затруднена.

Имеются указания на возможность девственного развития у человека. В яичниках девственниц, погибших при случайных обстоятельствах, находили зародыши на ранних этапах дробления. Однако завершение развития таких зародышей у людей невозможно, для этого необходимо наличие обоих геномов, мужского и женского.

Партеногенез также бывает естественный и искусственный (индуцированный), когда яйцеклетку стимулируют к делению различными физическими и химическими факторами.

Гиногенез (от греч. gynos – женщина, genos – род) – разновидность партеногенеза, при котором сперматозоид только активирует яйцеклетку к делению, но его ядро не сливается с ядром яйцеклетки. При этом все потомки – женского пола. Бывает естественный – у серебряного карася, тритона и искусственный - у тутового шелкопряда, рыб, амфибий.

У серебряного карася все особи самки, их яйцеклетки стимулируются спермиями других видов рыб!

Андрогенез (от греч. andros – мужчина) – разновидность партеногенеза, при котором ядро яйцеклетки погибает, а ядро проникшего в нее сперматозоида (или два ядра после слияния) делится и дает особь с отцовскими признаками. Бывает естественный (у некоторых наездников) и искусственный (у тутового шелкопряда). Известны опыты Бориса Львовича Астаурова (1904 – 1974) по выведению линий тутового шелкопряда с исключительно отцовскими признаками (путем нагревания только что оплодотворенной яйцеклетки).