Что такое чередование поколений в биологии 7 класс определение кратко
Обновлено: 08.07.2024
Кишечнополостные являются многоклеточными животными, которые имеют единственную полость тела – кишечную и лучевую симметрию. Кишечная полость у них связывается с внешней средой только при помощи рта. Тело кишечнополостных состоит из двух слоев клеток – эктодермы и энтодермы.
Еще одна особенность всех кишечнополостных – образование нервными клетками нервного сплетения. Так как все представители этого типа животных хищники, то для них характерно наличие стрекательных клеток.
Средой обитания всех кишечнополостных является водная (преимущественно моря).
№ 2. Как образуется колония кишечнополостных?
Образование колоний кишечнополостных связано со способом их размножения, при котором на поверхности тела материнского организма образуются бугорки. Эти бугорки имеют вид разросшейся группы клеток.
Со временем они увеличиваются в размерах, меняют свою форму до того момента, пока не станут уменьшенной копией материнского организма. При этом почки могут образовываться не только на внешней, но и на внутренней поверхности материнского организма.
Отдельные организмы один за другим начинают отделяться и переходить уже к самостоятельному образу жизни. Это называется временной колонией. Но чаще всего у кишечнополостных образуются настоящие или постоянные колонии, когда отделившиеся организмы тоже активно делятся – почкуются, но крепятся к грунту или твердым поверхностям рядом с материнским организмом. Одни колонии похожи на кустики или маленькие деревья, а другие – на ершики или птичьи перья.
№ 3. Что такое чередование поколений у кишечнополостных?
Чередование поколений или метагенез – это форма жизненного цикла у животных, которая состоит в закономерном чередовании поколений, размножающихся половым путем и бесполым. У некоторых представителей кишечнополостных, например, у сцифоидных и гидроидных в жизненном цикле наблюдается правильная смена сидячего, донного и часто колониального поколения, которое размножается только вегетативно, со свободноплавающим поколением, размножающимся половым путем.
№ 4. Чем различается образ жизни полипа и медузы?
Полипы ведут прикрепленный или малоподвижный образ жизни, в большинстве своем, передвигаясь только колониями. Исключением являются актиния и гидра, которые передвигаются в одиночку.
Медузы ведут подвижный образ жизни, передвигаясь при помощи щупалец и движения тела.
Также отличается и способ размножения. У полипов – половой и бесполый, у медуз – только половой.
Стр. 43
Кишечнополостные – это многоклеточные животные, для которых характерна радиальная симметрия. Их тело состоит только из одной полости – кишечной, а также всего из двух слоев клеток – эктодермы и энтодермы. Кишечная полость у них открывается наружу только одним отверстием – ртом. А между эктодермой и энтодермой у разных представителей в разной степени развит неклеточный слой – мезоглея.
В целом количество видов кишечнополостных насчитывает более 10 000. И если раньше их выделяли в ранге типа, то современные ученые предлагают рассматривать кишечнополостных как отдельную группу без ранга и систематики. Группа кишечнополостных включает в себя два основных типа – Гребневики и Стрекающие. Гребневики представлены немногочисленной по количеству видов, но широко распространенной группой морских животных. Они отличаются уникальным происхождением и особенностями строения. Тип Стрекающие объединяет несколько классов: Сцифоидные, Гидроидные и Коралловые полипы.
Сцифоидные отличаются тем, что в их жизненном цикле преобладает стадия свободно плавающей крупной медузы. А все разнообразие данного класса объединяет более 200 видов. Представители сцифоидных имеют более сложное строение. В их кишечной полости есть как каналы, так и перегородки. Также выделяют глотку, нервное кольцо, органы зрения и равновесия, мышечные клетки. Из зиготы у сцифоидных образуется плавающая личинка, которая оседает на дно водоема и дает началу одиночному полипу. Далее выросший полип начинает делиться на диски, каждый из которых в дальнейшем отпочковывается и превращается в медузу.
Представители гидроидных среди всего многообразия кишечнополостных отличаются наиболее простым строением. Хотя большая их часть обитает в океанах и морях. Также среди них есть и пресноводные гидры. В жизненном цикле гидроидных кишечнополостных представлены только две жизненные формы. Это плавающая медуза (размножается половым путем) и ведущий сидячий образ жизни полип, который размножается путем почкования.
Разнообразие коралловых полипов превышает 6 000 видов. И в отличие от сцифоидных, у коралловых в жизненном цикле медузы отсутствуют. Таким образом, основной жизненной формой является колониальный, а иногда и одиночный полип. Для коралловых полипов характерно наличие рогового или известкового скелета, благодаря которому представители этого класса могут образовывать коралловые рифы.
Значение кишечнополостных в природе нельзя недооценивать. Они повышают биологическую продуктивность водоемов, принимают участие в образовании биоценозов моря. Также они способны в больших количествах поглощать взвешенную органику и тем самым очищать морскую воду.
Также кишечнополостные являются значимым звеном в пищевых цепочках мирового океана. Они регулируют численность ракообразных и рыб, образовывают осадочные породы и принимают непосредственное участие в круговороте кальция в природе.
Многие представители кишечнополостных являются объектами промышленного промысла. Например, некоторые виды медуз используются для приготовления изысканных блюд в ресторанах Китая и Японии. Также из кораллов изготавливаются различные предметы искусства, украшения, сувениры и т.д. Коралловый известняк, например, является хорошим строительным материалом. А вот гидроидные полипы и медузы широко применяются в медицине при лабораторных исследованиях и с целью получения биологически активных веществ.
Стр. 43
Почему кишечнополостных иногда принимают за растения?
Кишечнополостных иногда принимают за растения, потому что ведут они прикрепленный, малоподвижный или неподвижный образ жизни (например, коралловые полипы). Также они имеют лучевую симметрию тела, а рот у них окружен щупальцами, что визуально создает видимость растений.
У животных имеются первичное и вторичное Ч. п. Первичным Ч. п., свойственным многим простейшим, считают смену половой генерации поколением, размножающимся неполовыми клетками (агаметами). Так, у фораминифер (рис. 1) чередующиеся поколения представлены половыми и бесполыми особями — гамонтами и агамонтами. Гамонты в результате многократного деления ядра образуют гаметы, которые, копулируя попарно, дают зиготу, вырастающую в агамонта. Последний в результате шизогонии (См. Шизогония) распадается на агаметы — будущие гамонты. Редукционное деление (Мейоз) происходит перед образованием агамет, поэтому половое поколение гаплоидно, так же как и гаметы, тогда как зигота и агамонты диплоидны. У споровиков и жгутиконосцев диплоидна только зигота, поскольку мейоз осуществляется при её первом делении. У солнечников, некоторых жгутиконосцев и инфузорий мейоз связан с образованием гамет, которые являются единственной гаплоидной стадией жизненного цикла. Такие же отношения свойственны всем многоклеточным животным. Вторичное Ч. п. встречается у животных в двух формах. Чередование различных форм полового размножения, например нормального полового процесса с Партеногенезом, называется гетерогонией, а чередование полового размножения с бесполым посредством многоклеточных вегетативных тел или путём поперечного деления — метагенезом. Гетерогония характерна для трематод, некоторых круглых червей и коловраток, а также для ряда членистоногих — дафний, тлей, орехотворок, некоторых мух-галлиц и др. Метагенез очень характерен для оболочников (сальп, бочёночников, асцидий, пиросом) и кишечнополостных (гидроидных и сцифоидных), у которых половое поколение представлено одиночными свободноплавающими медузами (См. Медузы), а бесполое — сидячими полипами (См. Полипы), нередко образующими колонии (рис. 2). К метагенезу в широком смысле следует причислять и полиэмбрионию (См. Полиэмбриония), т.к. размножающиеся вегетативно зародыши по существу представляют собой недоразвитое бесполое поколение.
Лит.: Мясоедов С. В., Явления размножения и пола в органическом мире, Томск, 1935; Гартман М., Общая биология, пер. с нем., 2 изд., М.— Л., 1936; Догель В. А., Зоология беспозвоночных, 6 изд., М., 1975.
У растений под Ч. п. обычно понимают чередование в циклах развития диплоидной и гаплоидной фаз (рис. 3).
Типичное Ч. п. характерно для растений, у которых многоклеточны как диплоидная фаза (диплонт), так и гаплоидная (гаплонт). Диплонт образует спорангии, в которых в результате мейоза возникают споры (поэтому диплонт наз. также Спорофитом), а гаплонт — гаметангии, в которых без редукционного деления образуются гаметы (гаплонт наз. также Гаметофитом); спорофит развивается из зиготы, а гаметофит — из споры. У одних растений (например, у водорослей ульвы, диктиоты) спорофит и гаметофит развиты одинаково, а у др. доминирует либо гаметофит (некоторые бурые водоросли, например кутлерия, все мохообразные), либо спорофит (некоторые бурые водоросли, например ламинария, все папоротникообразные и семенные растения). У многих зелёных и, возможно, некоторых красных водорослей диплоидны только зиготы, делящиеся мейотически, а у сифоновых, диатомовых и некоторых бурых водорослей (как и у огромного большинства животных) гаплоидны только гаметы. У этих растений фактически Ч. п. нет, хотя смена ядерных фаз происходит.
Спорофиты мохообразных, т. н. спорогонии, развиваются на гаметофитах. Гаметофиты папоротникообразных (заростки) существуют самостоятельно, а семенных растений — развиваются на спорофитах. Заростки изоспоровых (равноспоровых) растений обоеполы, гетероспоровых — раздельнополы и более редуцированы (особенно мужские), чем заростки изоспоровых. Так, у покрытосеменных мужской заросток — пыльцевое зерно, женский — зародышевый мешок. См. также Оплодотворение у растений.
Лит.: Тахтаджян А. Л., Высшие растения, т. 1 — От псилофитовых до хвойных, М.—Л., 1956; Поддубная-Арнольди В. А., Цитоэмбриология покрытосеменных растений, М., 1976.
Рис. 1. Цикл развития фораминиферы Myxotheca arenilega: 1 — одноядерный гамонт; 2 — гамонт после образования ядер гамет; 3 — копуляция гамет; 4 — зигота; 5 — молодой агамонт; 6 — растущий агамонт; 7 — мейоз (момент редукции); 8 — образование агамет (шизогония); 9 — молодая агамета (будущий гамонт).
Рис. 2. Жизненный цикл гидроида из рода Obelia: А — яйцо; Б — планула (личинка); В — колония полипов с одним видоизменённым полипом — бластостилем, на котором видны развивающиеся медузы; Г — отделившаяся медуза.
Рис. 3а. Чередование поколений у растений. Чередование поколений у мха: 1 — тетрада спор; 2 — споры; 3 — проросшая спора; 4 — протонема (гаметофит); 5 — женское растение (гаметофит); 6 — мужское растение (гаметофит); 7 — архегонии; 8 — антеридии; 9 — выход сперматозоидов; 10 — сперматозоид; 11 — оплодотворение; 12 — развитие зародыша; 13 — образование спорогония (спорофит на гаметофите); 14 — спорогоний (спорофит); 15 — коробочка спорогония в разрезе.
Рис. 3б. Чередование поколений у растений. Чередование поколений у папоротника: 1 — тетрада спор; 2 — споры; 3 — проросшая спора; 4 — заросток (гаметофит); 5 — архегонии; 6 — антеридий; 7 — вскрывшийся архегоний; 8 — вскрывшийся антеридий; 9 — сперматозоид; 10 — оплодотворение; 11 — архегонии после оплодотворения; 12 — развитие проростка на заростке (спорофит на гаметофите); 13 — папоротник (спорофит); 14 — долька листа со спорангиями; 15 — сорус спорангиев в разрезе.
Рис. 3г. Чередование поколений у покрытосеменных растений: 1—2 — тетрады спор; 3—4 — пыльцевые зёрна (мужские гаметофиты); 5 — семяпочка (часть спорофита) с женским гаметофитом — зародышевым мешком; 6 — проросшее пыльцевое зерно; 7 — верхняя часть зародышевого мешка; 8 — схема роста пыльцевой трубки; 9 — оплодотворение; 10 — развитие зародыша (спорофит); 11 — односемянный плод; 12 — взрослое растение (спорофит); 13 — цветок; 14 — пестик; 15 — тычинка.
Рис. 3д. Чередование поколений у бурой водоросли ламинарии; 1 — зооспоры; 2 — мужской гаметофит; 3 — сперматозоиды; 4 — женский гаметофит; 5 — молодой спорофит; 6 — взрослый спорофит; 7 — зооспорангии.
Рис. 3е. Чередование поколений у зелёной водоросли ульвы: 1 — зооспора; 2 — + гаметофит; 3 — + гамета; 4 — — гаметофит; 5 — — гамета; 6 — копуляция гамет; 7 — молодой спорофит; 8 — взрослый спорофит; 9 — таллом спорофита в разрезе.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Полезное
Смотреть что такое "Чередование поколений" в других словарях:
ЧЕРЕДОВАНИЕ ПОКОЛЕНИЙ — закономерная смена в жизненном цикле организмов генераций (поколений, бионтов), различающихся способом размножения. У животных различают первичное и вторичное Ч. п. Первичным Ч. п., свойственным мн. простейшим, считают смену половой генерации… … Биологический энциклопедический словарь
ЧЕРЕДОВАНИЕ ПОКОЛЕНИЙ — у растений чередование в цикле развития двух поколений полового (гаметофит) и бесполого (спорофит). У беспозвоночных животных смена в жизненном цикле двух или нескольких поколений особей, различающихся формой, функциями, образом жизни, а иногда и … Большой Энциклопедический словарь
чередование поколений — Закономерная смена различающихся способов размножения генераций в процессе жизненного цикла; у животных различают первичное Ч.п., а также гетерогонию и метагенез; у многих растений Ч.п. представлено формированием гаметофита (половое поколение) и… … Справочник технического переводчика
ЧЕРЕДОВАНИЕ ПОКОЛЕНИЙ — англ.alternation of generation нем.Generationswechsel франц.alternance des générations см. > … Фитопатологический словарь-справочник
чередование поколений — ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ ЧЕРЕДОВАНИЕ ПОКОЛЕНИЙ, СМЕНА ПОКОЛЕНИЙ – смена поколений с разными способами размножения в жизненном цикле животных. Различают: 1) Чередование поколений, при котором оба поколения внешне неразличимы, но размножаются разными… … Общая эмбриология: Терминологический словарь
чередование поколений — у растений чередование в цикле развития двух поколений полового (гаметофит) и бесполого (спорофит). У беспозвоночных животных смена в жизненном цикле двух или нескольких поколений особей, различающихся формой, функциями, образом жизни, а иногда… … Энциклопедический словарь
чередование поколений — kartų kaita statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Augalų ir grybų haplofazės ir diplofazės kaita per gyvenimo ciklą. atitikmenys: angl. allelobiogenesis; allelogenesis; metagenesis vok. Allelogenesis, f; Metagenesis, f rus. смена… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
чередование поколений — kartų kaita statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Kai kurių bestuburių gyvūnų dauginimosi būdo kaita per jų gyvenimo ciklą – kaitaliojasi lytinė ir nelytinė kartos. atitikmenys: angl. allelobiogenesis; allelogenesis; metagenesis… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
чередование поколений — alteration of generation, digenesis, heterogenesis чередование поколений. Закономерная смена различающихся способов размножения генераций в процессе жизненного цикла; у животных различают первичное Ч.п., а также гетерогонию и… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
чередование поколений — kartų kaita statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Raidos cikle dviejų kartų – haploidinės (gametofito) ir nelytinės diploidinės (sporofito) – pasikeitimas. atitikmenys: angl. alloiobiogenesis; heterogenesis; metagenesis rus. чередование… … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas
Чередование поколений - это периодические (цикличные) изменения при смене двух или нескольких поколений особей одного вида. При чередовании поколений наблюдаются изменения во внешнем и внутреннем строении организмов того или иного вида, изменения в структуре органов, поведении, способе размножения. Чередование поколений у некоторых существ затрагивает также плоидность (половинный или полный набор хромосом). У низших и высших растений, некоторых простейших и кишечнополостных в жизненном цикле существует чередование поколений с разным способом размножения - бесполым или половым (одно поколение размножается бесполым путём, второе - половым и заново). У некоторых червей (например, кольчатых) и насекомых (пчёл, муравьёв) происходит чередование поколений с гермафродитами (имеющие и мужские, и женские половые органы), раздельнополыми особями и теми, кто размножается партеногенетически.
Спорофит и гаметофит – поколения в жизненном цикле растений, которые постоянно чередуются друг с другом. Это означает, что у них происходит чередование полового с бесполым размножением.
Гаметофит отвечает за половое размножение, а спорофит – за бесполое. Тема, возможно, кажется нелегкой для школьников, однако вопросы по ней часто встречаются в заданиях в ЕГЭ и ОГЭ по биологии, потому следует разобраться.
Что такое гаметофит и спорофит в биологии
Спорофит – одно из чередующихся поколений, относится к бесполому. Многоклеточная диплоидная фаза, происходящая в период жизни водорослей и растений.
Бесполое развитие происходит из зиготы, в которой появляются споры. Образование зиготы происходит на половой гаплоидной фазе из женской яйцеклетки, оплодотворенной мужской гаметой.
Гаметофит — гаплоидная или половая фаза в жизненном цикле растений, которая, в свою очередь, развивается из спор и производит половые мужские и женские клетки, или гаметы. Когда гаметы сливаются вместе или оплодотворяются, снова наступает гаплоидное поколение.
Гаметы бывают двух видов:
Мужские гаметы. Появляются из мужских гаметангий – антеридий. У споровых и водорослей они называются сперматозоидами, у семенных – спермиями. Отличаются между собой подвижностью, сперматозоиды имеют жгутики, поэтому могут двигаться.
Женские гаметы, представляющие собой неподвижные яйцеклетки. Образуются в женских гаметангиях, которые носят название – архегонии.
У наземной растительности оплодотворение яйцеклетки происходит в архегонии, после которого появляются споры. Жизненный цикл продолжает свое чередование.
Чередование поколений особо выражено у споровых растений. У папоротников, плаунов, хвощей гаметофит находится раздельно от спорофита, но преобладает гаплоидность.
Гаметофит выражен недолговечным маленьким ростком, на котором затем вырастает спорофит. У мхов нет разделения между фазами, коробочка со спорами развивается на гаметофите.
Цветковые или покрытосеменные растения для размножения используют опыление, когда мужские гаметы в тычинках переносятся к женским в пестиках. У голосеменных растений семена находятся в открытом виде – шишках, и оплодотворение происходит, как и у покрытосеменных.
Однако семя голосеменных развивается из семязачатка, который открыт на семенной чешуе, у покрытосеменных оно находится внутри плода.
Схема жизненного цикла высших растений проста: постоянное чередование полового (гаплоидного) с бесполым (диплоидным) поколением.
Гаметофит и спорофит могут отличаться по размеру и этапам формирования.
Относятся к гаплоидам, имеют только один набор хромосом.
Относятся к диплоидам из-за наличия двух наборов хромосом.
Размножение происходит половым путем.
Размножение происходит бесполым способом.
Для процесса характерно образование гамет – мужских и женских половых клеток: спермий, яйцеклеток и сперматозоидов.
Для стадии характерно образование специальной клетки – споры, предназначенной бесполому размножению.
Образование гамет происходит, когда в гаметофите начинается деление (митоз) из гаплоидных клеток.
Образование спор происходит, когда в спорофите начинается деление (мейоз) из диплоидных клеток.
При оплодотворении женской гаметы мужскими образуется зигота. Затем из зиготы образуются споры.
Когда спора делится способом, который называется митоз, наступает диплоидная фаза жизненного цикла.
Почему в жизненном цикле растений преобладает спорофит?
в водной среде происходит передвижение гамет, а на поверхности земли растения не способны перемещать свои споры;
из-за изменчивых условий на поверхности земли диплоидным организмам легче сохранить рецессивные признаки, которые могут стать необходимыми для выживания в изменившейся среде обитания.
В жизни покрытосеменных, голосеменных, большей части споровых, кроме мхов, преобладает гаплоидность. Обусловлено это тем, что в природе важно наличие семени для дальнейшей жизни.
Гаметофит – это, непосредственно, оплодотворение, а спорофит – появление спор. Споры необходимы для дальнейшего распространения, произрастания вида растения на земле.
Именно диплоидный вид организма способен вынести меняющиеся условия наземной жизни.
Споры папоротника
Поэтому диплоидное поколение преобладает у наземных растений, у подводной растительности – водорослей преобладает гаплоидная часть. Даже одноклеточные водоросли - хламидомонады, имеют преобладающую гаплоидность на протяжении своей жизни.
Примеры решения задач
Задача 1
Какой хромосомный набор у клеток гамет и заростка папоротника? Каким способом происходит деление этих клеток?
Заросток с гаметой папоротника обладают гаплоидным набором хромосом. Гаметы папоротника образуются с помощью митоза из клеток гаметофита в архегониях.
Задача 2
У соматических кукурузных клеток 20 хромосом. Какой набор хромосом содержат клетки пыльцы?
В генеративной клетке пыльцы содержится 10 хромосом, так как она образуется в процессе митоза.
Задача 3
Каким хромосомным набором обладают листья и заросток папоротника? Каким видом деления и из чего образуются эти клетки?
Взрослые клетки листьев характеризуются диплоидном хромосомным набором, заростка – гаплоидным, так как образуется из споры.
Чередование поколений — закономерная смена у организмов поколений, различающихся способом размножения. Организмы многих видов могут размножаться как бесполым, так и половым путем. В связи с этим говорят о бесполом и половом поколениях данного вида.
Чередование этих поколений у растений и животных имеет много общих черт. Граница, разделяющая половое и бесполое поколения в цикле развития, — процесс оплодотворения (рис. 1).
Рис. 1. Эволюция размножения. А — только бесполое размножение; Б, В, Г — чередование бесполого и полового поколений; Д — только половое размножение.
При этом в результате слияния гаплоидных (т. е. содержащих одинарный набор хромосом) гамет появляется диплоидная (т. е. содержащая двойной набор хромосом) зигота, и половое поколение переходит в бесполое. И бесполое, и половое поколения могут иметь как одинарный, так и двойной набор хромосом: в зависимости от того, на какой стадии жизненного цикла происходит мейоз. При мейозе число хромосом уменьшается вдвое и диплоидный их набор переходит в гаплоидный. Мейоз и оплодотворение — это две вехи, разделяющие гаплоидную и диплоидную фазы в цикле развития.
В процессе эволюции в цикле развития закономерно уменьшается роль (продолжительность существования и размеры) гаплоидной фазы и увеличивается роль диплоидной фазы.
У споровиков и жгутиковых, многих водорослей и некоторых грибов диплоидная фаза представлена только зиготой, которая сразу претерпевает мейоз, образуя гаплоидные клетки (рис. 1, б и 2). У всех высших и некоторых низших форм (отдельные водоросли и грибы, инфузории) зигота делится путем митоза, поэтому бесполое поколение у них так же, как и зигота, диплоидное.
Рис. 2. Зеленая водоросль улотрикс: 1 — вегетативная нить; 2 — бесполое размножение водоросли при помощи зооспор; 3 — половое размножение путем образования гамет и слияния двух гамет в зиготу; 4 — зооспоры; 5 — гаметы; 6 — слияние гамет; 7 — зигота.
Так, у фораминифер из зиготы вырастает диплоидное бесполое поколение. В результате мейоза из него образуются гаплоидные клетки, из которых вырастает также гаплоидное половое поколение. Половое поколение в результате многократного деления ядра образует гаметы, которые, сливаясь попарно, дают зиготу (рис. 1, в). Процесс бесполого размножения у мохообразных, папоротникообразных и некоторых других растений происходит в результате рассеивания гаплоидных спор, возникающих при мейозе (рис. 1, в и 3). У таких видов процесс мейоза отделяет бесполое поколение (спорофит) от полового (гаметофит).
Рис. 3. Цикл развития мохообразных: 1 — гаметофит; 2 — спорофит; 3 — спорангий; 4 — спора; 5 — молодой гаметофит; 6 — антеридий; 7 — архегоний; 8 — яйцеклетка; 9 — сперматозоид.
Споры делятся митотически, образуя гаплоидное половое поколение.
У кишечнополостных и других многоклеточных животных происходит дальнейшее подавление гаплоидной фазы (рис. 1, г). У них диплоидно как бесполое, так и половое поколение, которое образуется из бесполого путем митотического деления его клеток. Мейоз происходит только в процессе образования гамет, которые являются единственной гаплоидной фазой у таких организмов. Например, гидроидные полипы представляют собой бесполое поколение. Почкуясь, они образуют колонии, на которых развиваются медузы с семенниками и с яичниками (диплоидное половое поколение).
Рис. 4. Цикл развития покрытосеменных: 1 — мужской гаметофит; 2 — женский гаметофит; 3 — яйцеклетка; 4 — пыльцевое зерно; 5 — молодой спорофит; 6 — эндосперм; 7 — семядоля; 8 — мейоз; 9 — микроспоры; 10 — макроспоры.
Медузы свободно плавают в воде и размножаются половым путем. В результате опять возникают полипы (рис. 5).
Рис. 5. Жизненный цикл гидроидного полипа: 1 — гидроиды й полип; 2 — образование медуз с семенниками и яичниками путем бесполого размножения — почкования; 3 — яйцеклетки и спермин; 4 — зигота; 5 — развитие новой колонии полипов.
У животных различают первичное и вторичное чередование поколений. При первичном чередуется бесполое и половое размножение. Так бывает у многих простейших. К вторичному чередованию поколений относят метагенез и гетерогонию. При метагенезе, который характерен для оболочников и кишечнополостных, чередуется половое и вегетативное размножение. При гетерогонии, которая характерна для трематод, некоторых круглых червей и коловраток, ряда членистоногих, чередуются нормальное половое размножение с партеногенезом.
Чередование поколений зависит от условий среды. При благоприятных условиях размножение происходит, как правило, бесполыми способами — делением, почкованием, вегетативно или партеногенетически. При неблагоприятных условиях бесполое поколение сменяется половым.
Эволюция размножения шла от бесполого, свойственного одноклеточным, к половому. Примитивные формы размножаются только бесполым путем, у более сложных форм бесполое размножение чередуется с половым. Наиболее прогрессивные виды размножаются только половым путем (рис. 1).
Чередование поколений у растений. Типичное чередование поколений характерно для растений, у которых многоклеточны как диплоидная фаза (диплонт), так и гаплоидная (гаплонт). Диплонт образует спорангии, в которых в результате мейоза возникают споры (поэтому диплонт называют также спорофитом или бесполым поколением). Гаплонт образует гаметангии, в которых без редукционного деления — мейоза образуются половые клетки — гаметы (гаплонт называют также гаметофитом или половым поколением).
Спорофит развивается из зиготы, возникающей в результате оплодотворения, т. е. слияния двух гамет, а гаметофит — из споры. У немногих растений (например, у некоторых зелен«ых и бурых водорослей) спорофит и гаметофит развиты одинаково, а у большинства растений в циклах развития преобладает либо гаметофит (например, у мохообразных), либо спорофит — бурая водоросль ламинария, папоротникообразные и семенные растения (рис. 6).
У многих зеленых водорослей (хламидомонада, улотрикс, спирогира и др.) диплоидны только зиготы, при прорастании которых происходит мейоз (рис. 6). А у сифоновых, диатомовых и некоторых бурых водорослей, как и у огромного большинства животных, гаплоидны только гаметы, возникающие в результате мейоза. Поэтому у этих растений фактически чередования поколений нет, хотя«смена ядерных фаз происходит.
Рис. 6. Смена ядерных фаз у растений: 1 — бурая водоросль диктиота (гаметофит и спорофит развиты одинаково); 2 — мох кукушкин лен (доминирует гаметофит); 3 — папоротник (доминирует спорофит); 4 — зеленая водоросль спирогира (диплоидны лишь зиготы); 5 — бурая водоросль фукус (гаплоидны лишь гаметы). ГАМ — гаметы, ОПЛ — оплодотворение, ЗИГ — зигота, МЕЯ — мейоз; МСП — мейоспоры, СПФ — спорофит, СП Г — спорогоний (спорофит мохообразных), ГМФ — гаметофит, ЗАР — заросток (гаметофит папоротникообразных и семенных растений).
Фазы в циклах развития высших растений имеют особые названия: спорофиты мохообразных называют спорогониями (они развиваются на гаметофитах), а гаметофиты остальных высших растений — заростками (рис. 6). У папоротникообразных они существуют самостоятельно, а у семенных развиваются на спорофитах. Заростки равноспоровых растений (см. Споры) обоеполы, а разноспоровых — раздельнополы и более редуцированы (особенно мужские), чем заростки равноспоровых. Так, например, у покрытосеменных растений мужской заросток — это развивающееся из микроспоры пыльцевое зерно, а женский заросток — зародышевый мешок, развивающийся из мегаспоры.
Читайте также: