Статеве розмноження організмів

Статевий процес — поєднання в одній клітині спадкового матеріалу двох клітин.

Статеве розмноження забезпечує різноманіття спадкового матеріалу нащадків і генофонду популяції в цілому. Чим різноманітніший генофонд популяції, тим більше в неї шансів пристосуватись до змін умов навко­лишнього середовища. Статевий процес притаманний більшості видів еукаріотів (він невідомий у деяких одноклітинних організмів, як-от аме­би, евглени зеленої, хлорели). Статевий процес еукаріотів здійснюється у формах кон’югації та копуляції.

Що таке кон'югація?

Кон'югація (від лат. кон’югатіо - сполучення) - це різні форми статево­го процесу, за якого клітини одноклітинних (частина видів бактерій, водо­ростей, тварин) чи багатоклітинних (деякі гриби, нитчасті зелені водорос­ті) організмів обмінюються спадковим матеріалом.

У деяких водоростей і грибів вміст однієї клітини (її умовно називають чоловічою) через тимчасові цитоплазматичні містки переходить в іншу (жіночу). Так утворюється зигота, яка після певного періоду спокою діли­ться шляхом мейозу (мал. 2.1.1).

В інфузорій під час кон’югації відбуваються складні перетворення ядерного апарату (мал. 2.1. II). Перед кон’югацією велике (вегетативне) ядро руйнується, а мале (генеративне) кілька разів ділиться. Частина утворених ядер зникає; залишаються лише два - мігруюче (чоловіче) та нерухоме (жіноче). Далі дві клітини зближуються і через цитоплазматичні містки обмінюються мігруючими ядрами, які зливаються з нерухомими. Потім клітини розходяться і після кількох поділів у кожної з них віднов­люються велике та мале ядра.

У чому полягас копуляція?

Копуляція (від лат. копулятіо - сполучення) — це процес злиття двох спеціалізованих статевих клітин (гамет).

Найпростіша форма копуляції - ізогамія (від грец. ізос - однаковий) - це злиття двох однакових гамет, наприклад у зелених водоростей хламідомонади та улотрикса (мал. 2.2, 1).

За анізогамії (від грец. анізос - нерівний) злива­ються різні за формою, розмірами і особливостями будови чоловічі та жіночі статеві клітини (наприклад, у вищих рослин і багатоклітинних тварин) (мал. 2.2, 2-4).

Для найпоширенішого варіанта анізогамії, а саме оогамії (від грец. оон - яйце) характерні дрібні рухо­мі (сперматозоїди) або нерухомі (спермії) чоловічі та великі й нерухомі жіночі (яйцеклітини) гамети (мал. 2.2,3). Великі яйцеклітини містять запас пожив­них речовин, потрібний для розвитку зародка.

У чому полягає партеногенез?

Хоча запліднення є характерною ознакою статевого розмноження, дочірні організми можуть розвиватись

і  з незаплідненої яйцеклітини шляхом партеноге­незу (від грец. партенос - дівчина і генезис - похо­дження).

Якщо під час розвитку яйцеклітини відбувається мейоз, організми, що розвиваються внаслідок парте­ногенезу, отримують гаплоїдний набір хромосом (на­приклад, трутні - самці медоносної бджоли). Коли ж при розвитку яйцеклітини мейоз не відбувається (як-от, у рачків дафній), то дочірні особини мають хромосомний набір, подібний до материнського. Для деяких видів партеногенез - єдиний спосіб розмноження (деякі види комах - горіхотворок); в інших (сріблястий карась, ящірки, рачки-артемії) існують двостатеві і партеногенетичні популяції. У життєвому циклі по­пелиць і дафній закономірно чергуються покоління, які розмножуються статевим шляхом і партеногенетично (мал. 2.3). Партеногенез також відо­мий у вищих спорових і насінних рослин (мал. 2.4).

У людини під впливом стресових ситуацій, високих температур або ін­ших чинників незапліднена яйцеклітина також може почати поділятися. Але потім вона гине, і нова особина не розвивається.

Крім природного партеногенезу можливий і штучний. Його було здій­снено у багатьох видів тварин (морських їжаків та зірок, кільчастих чер­вів, комах, молюсків, жаб, кролів та ін.). У 2002 р. учені отримали кілька партеногенетичних зародків макак. А ще через два роки японські дослід­ники «створили* партеногенетичну мишу, яка виявилася здатною до ста­тевого розмноження та залишила плодючих нащадків. Вона прожила на третину довше, ніж нормальні особини.
Штучний партеногенез застосовують у селекції. Наприклад, у середині 30-х років XX ст. відомий російський селекціонер Борис Львович Астау- ров (1904-1974), підігріваючи яйцеклітини шовкопряда, спровокував партеногенетичний розвиток особин жіночої статі. Це мало неабиякий економічний ефект, адже гусінь самок під час заляльковування утворює більше шовкової нитки.

Під час партеногенезу новий організм розвивається зі статевої клітини - яйцеклітини, але розвитку дочірньої особини не передує запліднення. Тому хоча партеногенез є різновидом статевого розмноження, його меха­нізм нагадує нестатеве.