Життєві цикли та їх різноманіття
Життєвий
цикл. Ще раз пригадаймо: онтогенез людини — це весь життєвий шлях
організму від зачаття і до смерті, тоді як життєвий цикл тієї ж людини —
цевідрізок онтогенезу від зиготи й до статевої зрілості, або, як інколи
влучно кажуть,це період індивідуального розвитку від «зиготи і до
зиготи», тобто від зиготи, з якоїутворився організм, і до спроможності
цього організму дати початок зиготам наступного покоління.
Життєвий
цикл, який уміщається в один онтогенез, називають простим. Він
притаманний усім прокаріотам і більшості одноклітинних еукаріот, що
живуть від«поділу і до поділу», а також усім істотам, що досягай вершини
еволюційних сходів: насінним рослинам і більшості тварин. Однак у
примітивних організмів: деякихнайпростіших, грибів, спорових рослин,
кишковопорожнинних й окремих груп плоских червів — все не так просто —
їм притаманний складний життєвий цикл. Аджедля того, щоб замкнути «коло
життя», вони мають утворити два та навіть більше поколінь живих істот,
які відрізняються за будовою, ведуть різний спосіб життя і, головне, —
по-різному розмножуються. Зазвичай за складного життєвого циклу
відбувається чергування генерацій, що відтворюються нестатевим і
статевим способами. Томушлях від зиготи і до зиготи в організмів зі
складним життєвим циклом пролягає черездекілька поколінь. Слід
зазначити, що складні життєві цикли доволі різноманітні і внайпростіших,
рослин, тварин та грибів мають свої певні особливості.
Життєві
цикли в найпростіших. Розглянемо чергування поколінь в одноклітинних
еукаріотів. У більшості видів одноклітинних тварин і рослин життєві
цикли прості. Вони починаються утворенням нової клітини й закінчуються
її поділом. Однак у паразитичних найпростіших і деяких одноклітинних
водоростейжиттєвий цикл відбувається із чергуванням поколінь, що
пов'язано з наявністюу них статевого процесу та утворенням зиготи.
Згадаймо життєвий цикл малярійного плазмодія (іл. 28.1).
![](https://mozok.click/uploads/posts/2017-11/1511730632_01.jpg)
Після
потрапляння в організм людини клітини плазмодія зазнають кількох етапів
нестатевого розмноження, спочатку в печінці, а потім в еритроцитах.
Згодом з них утворюються клітини — попередники гамет, які, однак,
повністю дозріваютьлише в тілі комара. Там і відбувається статевий
процес — гамети зливаються. Зигота, що утворилася, покривається
оболонкою, в ній відбувається величезна кількістьподілів, а згодом —
з'являються тисячі нових плазмодіїв.
Життєві
цикли грибів. Життєвий цикл грибів відбувається завжди з чергуванням
диплоїдних і гаплоїдних фаз. Диплоїдна стадія, як і в одноклітинних
еукаріотів, — це лише швидкоплинний період стану зиготи, який
завершується мейозом з утворенням гаплоїдних спор.
Життєві
цикли водоростей. У водоростей життєвий цикл може бути простим або
складним. Наприклад, в одноклітинної зеленої водорості хламідомонади
клітина спочатку зазнає множинного поділу (іл. 28.2).
![](https://mozok.click/uploads/posts/2017-11/1511730566_02.jpg)
Іл. 28.2. Статеве (зелена лінія) та нестатеве (синя лінія) розмноження хламідомонади
У
багатоклітинної зеленої водорості спірогіри тіло складається з
гаплоїдних клітин. Спірогіра постійно утворює спори, які зовні не
відрізняються. Спори одноготипу проростають у нову гаплоїдну особину,
інші — попарно зливаються, утворюючи диплоїдну зиготу. У ній шляхом
мейозу формуються гаплоїдні спори, що дають початок новій
багатоклітинній слані (згадайте: так науковою мовою називають
тілобагатоклітинної водорості чи гриба). Перший випадок — це простий
життєвий цикл,другий — складний, з чергуванням галоїдної та диплоїдної
фаз життя.
Гаметофіт
та спорофіт — обов'язкові покоління спорових рослин. У вищих спорових
рослин, до яких належать мохи, плауни, хвощі й папороті, завжди складний
життєвий цикл, пов'язаний з чергуванням двох поколінь: гаметофіту (від
гамета та грец. фітон — рослина) та спорофіт)> (від спора і фітон).
Гаметофіт — церослинний організм, тіло якого складається з гаплоїдних
клітин, що розмножуєтьсястатево, причому гамети утворюються шляхом
мітотичних поділів. Спорофіт — ди-плоїдне нестатеве покоління рослини,
розмноження якого відбувається спорами, щоутворюються внаслідок мейозу.
Розглянемо
більш детально життєвий цикл спорових рослин на прикладі папороті
чоловічої— звичайної рослини наших лісів (іл. 28.3).
![](https://mozok.click/uploads/biologiya-9-mezhzherin/biologiya-9-mezhzherin-174.jpg)
Іл. 28.3. Спорофіт папороті чоловічої (а) та життєвий цикл рослини (б):
1
— спорангій; 2 — стадія чотирьох спор; 3 — молодий гаметофіт; 4 —
зрілий гаметофіт; 5 — антеридій; б —архегоній; 7—сперматозоїд; 8 —
яйцеклітина; 9 — зигота; 10 — молодий спорофіт; 11 —зрілий спорофіт; 12 —
спорангій
Спорофіт
папороті — це власне і є рослина з великими розсіченими листковими
пластинками. Спори у неї утворюються у спеціальних органах спорангіях,
що містяться на нижньому боці листової пластинки. Тут відбувається
мейоз, і гаплоїдні спори падають на землю, проростаючи і вигляді
заростку — невеличкої,розміром близько 5 мм зеленої пластинки, на якій
одночасно утворюються чоловічі та жіночі гамети. Заросток — це і є
гаметофіт папороті. Чоловічі гамети маютьджгутики і за наявності вологи
(дощ, роса тощо) здатні активно рухатися й запліднювати нерухомі
яйцеклітини. Із зигот згодом проростають спорофіти й у такийспосіб
життєвий цикл замикається.
У
мохів у життєвому циклі переважає гаплоїдна стадія — гаметофіт. В інших
спорових рослин: плаунів, хвощів, папоротей домінує диплоїдна генерація
— спорофіт.
У
насінних рослин гаметофіт як окремий організм зникає, адже він
перетворюється лише на окремі клітини. Редукованим чоловічим гаметофітом
вважають пилкові зерна, а жіночим — зародковий мішок.
Складні
життєві цикли тварин принципово відрізняються від життєвих циклів
рослин тим, що це чергування поколінь диплоїдних організмів, у яких
гаплоїдна фаза зведена до гамет, а гамети — це лише клітини організму, а
не окремі істоти. Тому складні життєві цикли тварин можуть бути
пов’язані лише з чергуванням диплоїдних поколінь, які відрізняються лише
способом розмноження.
Типовим
прикладом чергування статевого й нестатевого розмноження є складний
життєвий цикл, властивий гідроїдним та сцифоїдним медузам (іл. 28.4).
![](https://mozok.click/uploads/biologiya-9-mezhzherin/biologiya-9-mezhzherin-175.jpg)
Іл. 28.4. Життєвий цикл сцифоїдної медузи:
1
— яйце; 2 — личинка; 3 — зрілий поліп; 4 — нестатеве розмноження
(брунькування поліпа); 5 — нестатеве розмноження (утворення медуз на
поліпі); 6 — незріла медуза; 7 — зріла медуза
У
них стадія поліпа — це нестатева фаза життєвого циклу, на етапі якої
розмноження відбувається шляхом брунькування, а медузоїдна стадія —
статева. Саме в медуз формуються статеві органи, де утворюються гамети,
після злиття яких утворюється зигота, з якої розвивається личинка, а
згодом поліп.
Складний
життєвий цикл зі зміною нестатевого й статевого розмноження також
відомий в окремих групахстрічкових червів, зокрема в ехінокока, який у
дорослому стані в остаточному господарі розмножується статевим шляхом, а
на личинковій стадії — шляхом фрагментації фіни (особлива личинкова
стадія, притаманна цій групічервів) (іл. 28.5).
![](https://mozok.click/uploads/biologiya-9-mezhzherin/biologiya-9-mezhzherin-176.jpg)
Другим
різновидом складного життєвого циклу, притаманного лише для тварин,
слід вважати чергування нормальної й партеногенетичної форм статевого
розмноження.
Згадаймо печінкового сисуна, схема життєвого циклу якого властива усім представникам класу Сисуни.
У
цих паразитів нормальне статеве розмноження відбувається в тілі
остаточних господарів, якими є різні види хребетних тварини, тоді як
личинки відтворюються партеногенетичним шляхом у тілі молюсків, які є
їхніми проміжними господарями.
Життєвий
цикл — це всі фази одного або декількох онтогенезів, що послідовно
відбуваються одна за одною від виникнення зиготи й до статевого
розмноження, результатом якого стає нова генерація зигот. У такий спосіб
життєвий цикл замикається. Простий життєвий цикл збігається з одним
онтогенезом, складний пов’язаний з чергуванням поколінь різних
організмів, що за будовою, способом життя і розмноженням принципово
відрізняються. Складні життєві цикли одноклітинних еукаріот, грибів і
спорових рослин пов’язані з чергуванням гаплоїдної та диплоїд-ної
статевих фаз. У тварин складний життєвий цикл — це зазвичай чергування
статевих інестатевих фаз диплоїдних організмів.
1.
Чим поняття «життєвий цикл» відрізняється від поняття «онтогенез»? 2.
Назвіть групи організмів, у яких спостерігається складний життєвий цикл?
3. У чомуполягають особливості життєвого циклу одноклітинних еукаріот?
4. Що таке гаметофіт і що таке спорофіт? 5. Назвіть головну відмінність
життєвих циклів споровихрослин від складних життєвих циклів тварин?
• Чому в життєвому циклі більш примітивних істот переважають гаплоїдні стадії, а у більш розвинутих — диплоїдні?
Немає коментарів:
Дописати коментар