Значение размножения в природе кратко

Обновлено: 02.07.2024

Размножение — одно из основных свойств живых организмов. Функция процесса размножения отличается от других функций живого тем, что она направлена не на поддержание жизни конкретной особи, а обеспечивает постоянный жизненный процесс и преемственность жизни целого вида для многих поколений (вся генетическая информация, заложенная в родителях, передается дочернему поколению).

Размножение — это характерное для всех живых организмов свойство, которое заключается в воспроизведении нового, генетически подобного себе организма своего вида.

Описание процесса размножения

В процессе эволюции у разных видов живых существ сформировались различные пути и способы размножения. То, что эти группы выжили и продолжают свое существование, доказывает действенность разных способов осуществления данного процесса.

В одних случаях размножение происходит в течение всей жизни организма, в других — только один раз. В каких-то случаях размножение начинается после того, как рост особи прекратится, а иногда оно возможно и в процессе роста.

Некоторые виды животных могут размножаться постоянно. Но, например, у живых существ, обитающих в средних и близких к полюсам широтах, наступление периода размножения зависит от сезона и других внешних факторов, таких как длина светового дня, температура воздуха и т. д.

У организмов, обладающих клеточным строением, в основе процесса размножения лежит деление клетки.

Деление клетки — это биологический процесс формирования из родительской клетки двух или более дочерних клеток. Обычно деление клетки — это часть клеточного цикла. Данный процесс лежит в основе размножения и индивидуального развития всех живых организмов.

Половое размножение является характеристикой подавляющего большинства живых существ. Оно состоит из следующих процессов:

гаметогенез — образование и развитие половых клеток (гамет);
оплодотворение — соединение гамет и образование зиготы;
эмбриогенез — дробление зиготы и формирование зародыша;
рост и развитие организма (постэмбриональный период).

Новые клетки внутри многоклеточного организма образуются в процессе деления ядра клетки и ее тела. При этом дочерние клетки получают генетический материал, идентичный тому, который содержался в материнской. Данный процесс называется митозом и является фундаментальным в жизни организма.

Половые клетки животных формируются в результате особого типа деления, при котором количество хромосом во вновь образующихся клетках в два раза меньше, чем в исходной материнской клетке. Это необходимо для сохранения постоянного набора хромосом при половом размножении.

Мейоз — это особая редукционная форма деления клетки, при котором ее набор хромосом уменьшается вдвое. Мейоз лежит в основе образования половых клеток при половом размножении многоклеточных организмов.

Поведение хромосом во время митоза и мейоза определяет характер передачи генетической информации из поколения в поколение на организменном уровне и является цитогенетической основой наследственности — свойства живой материи.

Типы размножения

Выделяют 2 основных типа размножения — бесполое и половое.

Бесполый тип размножения является самым древним и до сих пор широко распространен в природе. В нем участвует одна родительская особь, а новая особь развивается из неполовых, т. е. соматических клеток. В результате бесполого размножения можно получить потомство, генетически идентичное родителю (клон).

Единственным источником изменчивости являются случайные наследственные изменения, которые могут возникнуть в процессе индивидуального развития. Бесполый тип размножения широко распространен среди растений, простейших и некоторых многоклеточных.

Среди характеристик бесполого размножения можно выделить следующие:

дочерние организмы определяются генотипом, который идентичен генотипу родительской особи;
большая численность потомства;
создание трудностей для эволюции за счет предоставления материала, оказывающего влияние на стабилизирующий естественный отбор.

Бесполый тип размножения не содействует образованию организмов, имеющих новые признаки, тем самым ограничивая способность адаптации видов к новым условиям среды. Способом решения этой проблемы стал переход к половому размножению.

Половое размножение возникло позже, чем бесполое. Переход к данному типу размножения играет очень важную роль для эволюции, т. к. он способствует созданию огромного разнообразия живых организмов, в том числе и таких, которые умеют адаптироваться к различным условиям и распространяются в новой среде обитания, а также производят потомство, передавая ему свой генетический материал.

По сравнению с половым, бесполое размножение при изменении внешних условий далеко не всегда может обеспечить выживание организмов.

Основное отличие полового размножения от бесполого заключается в том, что в нем участвуют два родителя, признаки которых комбинируются у потомства.

Часто оба типа размножения дополняют друг друга, а у некоторых живых существ (например, червей, насекомых, ракообразных) регулярная смена полового и бесполого поколений является важной составляющей жизни. Это обеспечивает им адаптацию к изменяющимся условиям среды и позволяет максимально увеличить количество рождающихся особей.

Инфузория обычно размножается бесполым путем. Но при недостатке пищи или изменении условий окружающей среды они переходят к половому размножению. Таким образом инфузория чередует половой и бесполый способы размножения. Сначала она делится большое количество раз, а затем две туфельки сближаются и временно соединяются друг с другом. Затем они снова расходятся и продолжают делиться. Условная схема размножения выглядит так: бесполое — половое — бесполое.

Способы размножения живых организмов

Бесполое размножение может быть реализовано разными способами.

Деление одноклеточных. При шизогонии образуется не две, а множество клеток (встречается преимущественно у паразитических одноклеточных, т. к. позволяет быстро заражать много клеток хозяина).
Спорообразование — в процессе воспроизведения участвует только одна материнская особь, из которой образуются специализированные дочерние клетки (споры).
Почкование — способ, заключающийся в образовании на материнском организме почки — выроста, из которого развивается новая особь.
Фрагментация — организм делится на несколько частей, при этом каждая из них растет и формирует новый организм.
Вегетативное размножение растений — размножение с помощью клеток вегетативных органов:

корней;
стеблей;
листьев;
специализированных видоизмененных побегов (луковиц, корневищ, клубней, усов).

Бесполое размножение позволяет формам, генотипы которых хорошо приспособлены к имеющимся условиям, быстро увеличить численность популяции без особых изменений в ее генофонде и наиболее выгодно при стабильных условиях среды.

Способы полового размножения:

С помощью гамет, сперматозоидов и яйцеклеток.
Конъюгация — временное соединение особей для обмена информацией.
Копуляция — слияние двух особей для оплодотворения.
Партеногенез — ребенок развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.

Главная сравнительная характеристика, отличающая бесполое размножение от полового — исходные клетки. Для получения новой особи половым путем нужны гаметы, а бесполым – соматические клетки.

Биологическое значение размножения организмов

Способность к размножению является одной из важнейших особенностей всего живого: в процессе размножения происходит передача генетического материала от одного поколения другому. В биологии главное значение размножения состоит в непрерывном восполнении количества особей данного вида, умирающих по различным причинам. Кроме того, размножение позволяет в благоприятных условиях увеличить количество особей.

Размножение - присущее всему живому свойство воспроизведения себе подобных. Размножение обеспечивает преемственность и непрерывность жизни.

Выделяют две основные формы размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение

Бесполое размножение осуществляется только одной родительской особью без участия половых клеток. Появление дочернего организма происходит из соматических клеток.

Важно заметить, что обычно потомству передаются только мутации, которые происходят в половых клетках (гаплоидных - n). Однако в случае бесполого размножения потомству передаются мутации в соматических клетках (диплоидных - 2n).

Делением материнской клетки на дочерние размножаются все бактерии и простейшие (амеба, эвглена зеленая, инфузории, водоросли).

Обратите внимание, что у ядерных организмов (эукариот) деление клетки подразумевает митоз, а у доядерных (прокариот) - простое бинарное деление (такая разница связана с отсутствием у прокариот ядра).

Часто бесполое размножение помогает быстро увеличить численность вида, оно активируется при благоприятных условиях среды. Осенью, при наступлении неблагоприятных условий становится активно половое размножение.

Споруляция подразумевает размножение с помощью специализированных клеток - спор. Эта форма размножения распространена у растений (водорослей, мхов, папоротников, хвощей и плаунов), грибов и некоторых простейших (споровики - малярийный плазмодий).

У одноклеточной зеленой водоросли - хламидомонады, споры имеют жгутики, вследствие чего называются зооспорами. У растений процесс образования спор происходит в обособленных мешковидных образованиях - спорангиях. Споры покрыты защитной оболочкой, служат для размножения и расселения растений и грибов.

Помимо этого, споры грибов и простейших помогают им пережить влияние неблагоприятных факторов внешней среды, например пересыхание водоема. При наступлении благоприятных условий грибы и простейшие освобождаются от спор и продолжают рост и развитие.

Вариантов вегетативного размножения у растений - масса, им посвящена отдельная статья. Растения размножают с помощью клубнелуковиц, клубней, корнеплодов, корневищ, усов, отводок, черенков, луковиц, делением кустов. Прививка - также является вариантом вегетативного размножения.

В случае вегетативного размножения дочерний организм представляет собой генетическую копию материнского организма, а также имеет шанс унаследовать мутации в соматических клетках.

У некоторых животных дочерние организмы могут появляться из группы клеток - прямо на теле родительской особи. В этом случае небольшой участок тела отделяется от родительского организма и развивается самостоятельно.

Почкованием размножаются многие кишечнополостные, например - пресноводный полип - гидра.

Некоторые живые существа в ходе эволюции развили поразительную способность к регенерации (лат. re - вновь и genus - поколение) - замещению утраченной части организма.

У молочной планарии способность к регенерации развита настолько, что, если разделить ее на несколько частей, то из каждой части восстановится полноценный организм.

Является искусственным методом размножения, которым занимается отдельное направление биологии - биотехнология. Клоном называют дочернюю особь, идентичную в генетическом отношении родительской особи.

На настоящий момент бурно развивается направление выращивания искусственных органов, которые могут заменить "естественные" органы, утратившие вследствие болезней свои физиологические и анатомические свойства.

Половое размножение

Осуществляется с помощью особых половых клеток (гамет). Имеет огромное эволюционное значение, так как в результате него образуются особи с новыми комбинациями генов, новыми признаками. Такие особи являются материалом для естественного отбора.

В результате бесполого размножения появляются генетические копии материнских организмов, которые содержат точно такой же набор генов в ДНК. В этом случае при изменении условий среды, если погибает одна особь, рискуют погибнуть все "генетические копии", так как они не обладают разнообразием, имеют одинаковый генотип, а значит одинаково не приспособлены.

Половое размножение в схожих условиях выигрывает значительно, так как создает генетическое разнообразие.

В ходе гаметогенеза у мужских и женских особей образуются половые клетки (гаметы): сперматозоиды (n) и яйцеклетки (n). При оплодотворении происходит их слияние, образуется зигота (2n). Далее следует эмбриональный период развития, который переходит в постэмбриональный.

У ряда организмов существуют свои особые варианты полового процесса. Таким является процесс конъюгации у инфузорий. Конъюгация (лат. conjugatio - соединение) сопровождается обменом ядер между клетками партнеров при их непосредственном контакте.

Важно заметить, что это пример полового процесса без размножения, так как увеличения числа особей не происходит. Однако две разошедшиеся клетки после конъюгации содержат новые комбинации генов, что в дальнейшем приведет к развитию новых признаков и появлению новых свойств у их потомства.

Партеногенез (греч. παρθένος — дева, девица, девушка + γένεσις — возникновение) - одна из форм полового размножения, так называемое "девственное размножение".

При партеногенезе дочерний организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Несмотря на то, что в этом процессе не участвует мужская половая клетка, партеногенез относят к половому размножению, так как дочерний организм развивается из половой клетки - яйцеклетки.

Партеногенез выполняет важную функцию регуляции соотношения полов у пчел: из неоплодотворенной яйцеклетки развиваются самцы, из оплодотворенной - самки. Партеногенез встречается также у муравьев, термитов, тлей.

Говоря о половом размножении нельзя не упомянуть интересное явление в природе - гермафродитизм. Это явление заключается в наличии у особи как мужских, так и женских половых органов (назван по имени мифического обоеполого существа - Гермафродита). Аналогичное явление у растений называется однодомностью: и мужские, и женские цветки в таком случае расположены на одном растении.

Очевидно, что особи гермафродиты вырабатывают два типа половых клеток: и сперматозоиды (мужские гаметы), и яйцеклетки (женские гаметы). Гермафродитизм чаще встречается у низших, более примитивных животных. Гермафродитами являются многие черви, моллюски, кишечнополостные.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Функция процесса размножения отличается от других функций живого организма тем, что она стоит на страже сохранения вида и всего живого вообще.

Размножение – это способность живых организмов воспроизводить себе подобных.

Суть процесса размножения сводится к передаче от родительских форм к дочерним наследственной информации в виде молекул нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).

Благодаря естественному отбору в течении многих миллионов лет у живых организмов выработались различные способы размножения. Все это разнообразие можно объединить в несколько групп (формы) – бесполое и половое размножение.

Бесполое размножение

Бесполое размножение происходит с помощью отдельных неполовых клеток. При этом дочерние формы живых организмов имеют генетический набор идентичный родительскому.

Бесполое размножение прокариот и одноклеточных растений, грибов и животных может происходить в результате прямого деления клетки надвое или на множество дочерних клеток или за счет образования спор.

В случае деления надвое образуются две дочерние клетки, которые в два раза меньше материнской. Эти дочерние клетки питаются, растут и начинают размножаться. Когда достигнут размеров материнской клетки.

Если в процессе разделения клеток одна из них меньше по размеру, а другая больше, то такой вид деления клеток называется почкованием. Он характерен, например, для дрожжей.

При множественном делении сначала многократно делится ядро, а затем уже цитоплазма и образуется множество мелких одноядерных дочерних клеток. Такая форма размножения встречается у малярийного плазмодия.

Многие эукариоты (водоросли, грибы, мхи, хвощи, плауны, папоротники) размножаются при помощи спор (спорообразованием). Споры встречаются еще у бактерий. Но бактериальные споры – это одноклеточное образование с плотной оболочкой. Они предназначены для того, чтобы пережить неблагоприятные условия или (у паразитических организмов) для заражения других организмов. Споры эукариот образуются в специальных органах – спорангиях. У растений часто спорообразование чередуется с половым процессом (смена поколений в жизненном цикле).

Готовые работы на аналогичную тему

Вегетативное размножение

Некоторые ученые считают вегетативное размножение разновидностью бесполого размножения, другие – отдельной формой размножения. Суть вегетативного размножения заключается в том, что сам процесс происходит с помощью части тела материнского организма.

Водоросли и грибы могут размножаться с помощью фрагментации – отделения части тела. У высших растений это происходит с помощью специальных вегетативных органов:

части стебля,
листа,
корневища,
луковицы,
почек,
усиков.

У некоторых кишечнополостных (например, у пресноводной гидры) происходит почкование. К вегетативному размножению способны и многие другие беспозвоночные – губки, плоские и кольчатые черви, иглокожие.

Биологическое значение бесполого (в том числи и вегетативного) размножения очень большое. Зачастую это может быть единственным способом оставить после себя потомство. Кроме того этот способ размножения подходит для видов с коротким жизненным циклом, когда за короткое время происходит быстрое увеличение численности особей.

При бесполом размножении потомство имеет генетический набор идентичный родительскому. При длительной стабильности условий внешней среды это способствует процессам идиоадаптации организмов и видов. Человек же использует это свойство во время размножения сортов культурных растений.

Половое размножение

Половое размножение – это способ размножения, в результате которого происходит объединение генетического содержимого двух клеток.

Половой процесс происходит в форме конъюгации или копуляции. Конъюгация характерна для простейших. Во время конъюгации происходит временный контакт двух клеток и обмен генетической информацией с помощью цитоплазматических мостков между клетками.

У многоклеточных организмов половой процесс происходит с помощью специальных половых клеток – гамет. При слиянии гамет образуется зигота ( оплодотворенная яйцеклетка). Из нее развивается зародыш нового организма.

Сам процесс слияния двух половых клеток называется копуляцией.

Биологическое значение полового размножения состоит в том, что при обмене генетической информацией происходит повышении разнообразия генотипов живых организмов, что повышает возможности вида выжить при изменяющихся условиях среды.

1. Биологическое значение размножения. Способы размножения, их использование в практике выращивания сельскохозяйственных растений и животных, микроорганизмов.

Размножение обеспечивает самовоспроизведение живых организмов, необходимое для существования вида. В основе размножения лежит генетическая информация, зашифрованная в ДНК.

Размножение может быть бесполое и половое. При половом размножении имеет место половой процесс, заключающийся в обмене клеток генетическим материалом. Чаще всего происходит образование специализированных половых клеток с гаплоидным (одинарным) набором хромосом — гамет с последующим их слиянием — оплодотворением.

Бесполое размножение может происходить путем митоза (у микроорганизмов и других одноклеточных), спорами (у папоротников), почкованием (у гидры), частями организма и вегетативными органами (вегетативное размножение растений). При бесполом размножении обеспечивается быстрое образование многочисленного потомства с теми же признаками, что и у родителей. Что полезно в благоприятных условиях, например, летом у водорослей.

Половое размножение приводит к образованию новых сочетаний генов, что повышает шанс на выживание части потомства при изменении условий среды. Половое размножение делает возможным естественный отбор на основе наследственной изменчивости — основной движущий фактор эволюции.

Человек применяет вегетативное размножение плодовых растений (черенкование смородины, прививка яблони, корневые отпрыски у малины, усы у земляники) для сохранения ценных качеств сорта, которые будут утеряны при половом размножении. Половое размножение у таких растений незаменимо при выведении новых сортов.

При скрещивании разных сортов растений, пород животных возникает явление гетерозиса — гибридной силы. Такое потомство обладает повышенной выносливостью (мул — гибрид осла и кобылы), быстрее растут (бройлерные цыплята), более урожайны (гибриды F1 у огурцов).

2. Позвоночные животные, их классификация. Усложнение млекопитающих в процессе эволюции. Определите место вида лисицы обыкновенной в системе животного мира (тип, класс, отряд, семейство, род).

Тип Хордовых включает подтип Черепные, или Позвоночные. В школьном курсе изучают классы:

Хрящевые рыбы,
Костные рыбы,
Земноводные, или Амфибии,
Пресмыкающиеся, или Рептилии,
Птицы,
Млекопитающие, или Звери.

Классы делятся на отряды, семейства, роды и виды. Название вида состоит из названия рода и видового определения. В науке используется систематика на латинском языке.

Так, систематика лисицы, будет следующая:

Тип Хордовые,
Класс Млекопитающие,
Отряд Хищные,
Семейство Собачьи (Волчьи),
Род Лисица,
Вид Лисица обыкновенная.

Характерные особенности класса Млекопитающие

Млекопитающие являются группой, продвинутой в эволюционном плане. Они обладают рядом характерных признаков, позволяющих успешно приспосабливаться к окружающей среде:

Млекопитающие — теплокровные животные, с постоянной температурой тела. Большинство активны круглый год. Высокий уровень обмена веществ достигается наличием альвеолярных легких, четырехкамерного сердца и двух кругов кровообращения.
Рождают живых детенышей, вскармливают их молоком, характерна забота о потомстве.
Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные. Закрепляются в альвеолах (ячейках в челюстях).
Волосяной покров, в коже имеются железы.
Высокий уровень развития нервной системы, в первую очередь коры больших полушарий, обеспечивает сложное поведение зверей.

3. Раскройте особенности газообмена в легких и тканях, взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем. В чем состоит доврачебная помощь при остановке дыхания?

Газообмен в легких заключается в обогащении крови кислородом и удалении из крови углекислого газа. В этом заключается роль дыхательной системы, дальнейшую транспортировку кислорода ко всем клеткам организма осуществляет кровеносная система. При этом кислород связан с гемоглобином, содержащимся в эритроцитах, что придает крови ярко-алый цвет.

В тканях кислород крови используется для так называемого тканевого дыхания: органические вещества окисляются с участием кислорода до углекислого газа и воды, выделяющаяся при этом энергия запасается в виде АТФ. Образующийся при этом углекислый газ уносится кровью и удаляется через легкие.

Остановка дыхания даже на несколько минут лишает ткани кислорода и приводит к необратимым изменениям, прежде всего в клетках головного мозга. В таком случае необходимо производить искусственное дыхание. Оно должно производиться, пока больной не начнет дышать самостоятельно, или до прибытия скорой помощи.

В старых учебниках рекомендовалось до начала искусственного дыхания освободить дыхательные пути от воды и ила. В последние годы этот этап рекомендуется пропускать как малоэффективный, чтобы не терять драгоценные секунды, которые могут спасти человеку жизнь.

Если несчастный случай произошел при пожаре, пострадавшего выносят на свежий воздух, после возобновления дыхания полезно дать кислородную маску.

Читайте также: