Половое размножение

Размножение – важнейшее свойство всего живого. Вид, размножающийся только бесполым путем, может процветать достаточно длительное время, если он обитает в относительно постоянных условиях. При возникновении в среде его обитания изменений, которые вызывают гибель отдельных особей, весьма вероятно, что погибнут все особи, потому что они очень сходны генетически. 

Половое размножение – более прогрессивная форма размножения, очень широко распространено в природе, как среди растений, так и среди животных. Образующиеся в процессе полового размножения организмы отличаются друг от друга генетически, а также по характеру приспособленности к условиям обитания.  

При половом размножении  материнским и отцовским организмами  вырабатываются специализированные половые  клетки – гаметы. Женские неподвижные  гаметы называются яйцеклетками, мужские  неподвижные – спермиями, а подвижные  – сперматозоидами. Эти половые  клетки сливаются с образованием зиготы, т.е. происходит оплодотворение. Половые клетки, как правило, имеют  половинный набор хромосом (гаплоидный), так что при их слиянии восстанавливается  двойной (диплоидный) набор, из зиготы развивается новая особь. При  половом размножении потомство  образуется при слиянии гаплоидных ядер. Гаплоидные ядра образуются в  результате мейотического деления. 

Мейоз ведет к  уменьшению генетического материала  вдвое, благодаря чему количество генетического  материала у особей данного вида в ряду поколений остается постоянным. Во время мейоза происходит несколько  важных процессов: случайное расхождение  хромосом (независимое расчленение), обмен генетическим материалом между  гомологичными хромосомами (кроссинговер). В результате этих процессов возникают  новые комбинации генов. Поскольку  ядро зиготы после оплодотворения содержит генетический материал двух родительских особей, это повышает генетическое разнообразие внутри вида. Если суть и  биологическое значение полового процесса едины для всех организмов, то его формы очень разнообразны и зависят от уровня эволюционного развития, среды обитания, образа жизни и некоторых других особенностей. 

Половое размножение  есть у всех групп растений. Мхи  растут дернинами. Мужские и женские  растения оказываются рядом. Дождевая вода помогает сперматозоидам попасть  на верхушки женских растений, где  они сливаются с яйцеклетками, образуется зигота, из которой развивается  сидящая на длинной ножке коробочка  со спорами. У папоротников половые  клетки развиваются на заростке, образовавшемся в результате прорастания споры. На нижней стороне заростка женские  органы – архегонии, мужские –  антеридии. Во влажной среде половые  клетки сливаются, зигота дает начало зародышу, из которого вырастает молодой  папоротник. У цветковых растений самое сложное половое размножение  – двойное оплодотворение. Пыльца (мужские половые клетки) попадает на рыльце пестика (женский половой  орган) и прорастает. По пыльцевой  трубке спермии движутся к семязачатку. Спермии проникают в зародышевый  мешок. Один сливается с яйцеклеткой  и дает начало зародышу, второй спермий  сливается с центральной клеткой  и дает начало эндосперму – запасу питательных веществ. 

У животных половое  размножение связано с образованием половых клеток, которое происходит в специализированных органах –  половых железах, в результате особого  процесса. Половые клетки отличаются от всех остальных клеток тела уменьшенным  вдвое набором хромосом. Яйцеклетка неподвижна, содержит набор питательных  веществ, сперматозоиды мелкие, подвижные. Половые клетки могут образоваться в разных организмах, а могут в  одном. Такие организмы называют гермафродитами (плоские черви). В  природе явление гермафродитизма  распространено чрезвычайно широко. Он считается самой примитивной  формой полового размножения и распространен  преимущественно у примитивных  организмов. Одним из основных преимуществ  гермафродитизма заключается в  возможности самооплодотворения, что  очень важно для некоторых  крупных внутренних паразитов, ведущих  одиночный образ жизни. Еще одной  модификацией полового размножения  является партеногенез. При таком  способе размножения женская гамета развивается в дочернюю особь без оплодотворения мужской гаметой. Ярким примером партеногенеза является размножение общественных насекомых, пчел, муравьев, термитов. 

Половое размножение  имеет очень большие эволюционные преимущества по сравнению с бесполым. Сущность полового размножения заключается в объединении в наследственном материале потомка генетической информации из двух разных источников – родителей. Оплодотворение у животных может быть наружным или внутренним. При слиянии образуется зигота с двойным набором хромосом. 

В ядре зиготы все  хромосомы становятся парными: в  каждой паре одна из хромосом отцовская, другая – материнская. Дочерний организм, который разовьется из такой зиготы, в одинаковой мере снабжен наследственной информацией обоих родителей. 

Биологический смысл  полового размножения состоит в  том, что возникающие организмы  могут сочетать полезные признаки отца и матери. Такие организмы более  жизнеспособны. Половое размножение  играет важную роль в эволюции организмов