Розмноження та індивідуальний розвиток організмів
Індивідуальний розвиток організму, вся сукупність його перетворень від
зародження (запліднення яйцеклітини або поділу материнської клітини) до
кінця життя називається онтогенезом. Відповідно до сучасних уявлень, у
клітині, з якої починається онтогенез організму, закладена певна програма
його розвитку (спадкова інформація). У всіх клітинних організмів функцію
носія спадкової інформації виконує ДНК, у доклітинних (вірусів) — ДНК або
РНК. Генетичний матеріал і вплив навколишнього середовища визначають
розвиток особини.
В одноклітинних організмів онтогенезом вважається клітинний цикл —
період життя клітини від моменту її утворення до моменту завершення акту
поділу. В онтогенезі багатоклітинних організмів виділяють такі основні
періоди (етапи): 1) передзародковий — включає розвиток статевих клітин і
запліднення; 2) зародковий (ембріональний) — розвиток до виходу
організму із зародкових оболонок; 3) постембріональний — досягнення
статевої зрілості, дорослий стан, старіння і смерть.
Особливістю онтогенезу більшості рослин і деяких тварин є чергування
статевого та нестатевого поколінь.
Розмноження організмів
Розмноження — процес відтворення собі подібних, що забезпечує
безперервність і спадковість життя. Існує два основні типи розмноження:
статеве і нестатеве.
Нестатеве розмноження відбувається без участі статевих клітин. При
нестатевому розмноженні всі нащадки однієї особини генетично ідентичні
один одному і батьківському організму. Існує декілька видів нестатевого
розмноження.
Поділ. Мітотичним поділом клітини розмножуються одноклітинні тварини та
рослини. У цьому випадку з однієї материнської клітини утворюються дві
дочірні — два нові організми, ідентичні в генетичному відношенні. Для
підвищення генетичної мінливості у більшості одноклітинних нестатеве
розмноження чергується із статевим.
Вегетативне розмноження. Брунькування здійснюється шляхом утворення на
материнському організмі багатоклітинного виросту, з якого розвивається
нова особина (рослини, гриби, деякі тварини). Фрагментація —
відокремлення ділянки тіла з подальшим відновленням бракуючих частин
(тварини). Вегетативне розмноження у рослин може здійснюватись за
допомогою спеціалізованих утворень — цибулин, кореневищ, бульб.
Розмноження за допомогою спор. Спори утворюються в спеціальних органах
— спорангіях (спорові рослини, гриби).
При статевому розмноженні потомство з’являється в результаті злиття
генетичного матеріалу гаплоїдних ядер. Зазвичай ці ядра містяться в
спеціалізованих статевих клітинах — гаметах. Гамети гаплоїдні, тобто
містять один набір хромосом, одержаний від початкової диплоїдної клітини в
результаті мейозу. При заплідненні гамети зливаються, утворюючи
диплоїдну зиготу, з якої в процесі розвитку формується зрілий організм.
Перевага статевого розмноження перед нестатевим полягає в тому, що при
такому типі розмноження утворюються особини з новими комбінаціями
генетичного матеріалу. Різноманітність цих комбінацій дозволяє виду
найкращим чином пристосовуватися до мінливих умов середовища.
Багато нижчих тварин (плоскі та кільчасті черви, деякі молюски та
ракоподібні) є гермафродитами — в однієї особини є одночасно яєчники і
сім’яники. Деякі гермафродити здатні до самозапліднення, але в переважній
більшості випадків відбувається перехресне запліднення.
Партеногенез — особлива форма статевого розмноження, за якої розвиток
організму походить з незаплідненої яйцеклітини.
У деяких одноклітинних організмів (інфузорії) існує особлива форма
статевого розмноження — кон’югація. Її суть полягає в тому, що дві клітини
обмінюються генетичною інформацією через спеціально утворені
цитоплазматичні містки.