Вопрос 43. Половое размножение одноклеточных

Характеристика полового размножения у одноклеточных

Половое размножение характеризуется наличием полового процесса, который заключается обычно в слиянии двух половых клеток – гамет . Формированию гамет у многоклеточных предшествует особая форма деления клеток – мейоз . В результате мейоза в половых клетках образуется не диплоидный, как в соматических клетках, а гаплоидный набор хромосом.

Размножение бактерий

Для бактерий характерно размножение поперечным делением, но обнаружен и половой процесс, получивший название конъюгации .

У некоторых видов бактерий существуют особи, которые можно назвать женскими (реципиентными) и мужскими (донорскими) . Последние имеют цитоплазматический фактор пола – F+. Между такими особями периодически осуществляется половой процесс, называемый конъюгацией. Он резко отличается от конъюгации инфузорий. У бактерий (гаплоидов) конъюгаты после синтеза ДНК образуют между собой протоплазматический мостик, через который часть ДНК переходит из донорской клетки в реципиентную, что приводит к комбинативной изменчивости вида.

Разнообразные формы полового процесса у одноклеточных организмов можно объединить в две группы: конъюгацию , при которой специальные половые клетки не образуются, и гаметическую копуляцию , когда формируются половые элементы и происходит их попарное слияние.

Конъюгация

Конъюгация – своеобразная форма полового процесса, существующая у инфузорий. Инфузории – животные из типа простейших. Характерной чертой их является наличие двух ядер: большого (макронуклеуса) и малого (микронуклеуса). При половом процессе – конъюгации – инфузории сближаются попарно, между ними образуется протоплазматический мостик. Одновременно в ядерном аппарате каждого из партнеров совершаются сложные процессы: макронуклеус растворяется, а из микронуклеуса в результате мейотического деления формируется стационарное и мигрирующее ядро. Каждое из них содержит гаплоидный набор хромосом. Мигрирующее ядро переходит в цитоплазму партнера, где оба ядра (стационарное и мигрирующее) сливаются, образуя так называемый синкарион, содержащий диплоидный набор хромосом. После ряда сложных перестроек из синкариона формируются обычные макро– и микронуклеусы. После конъюгации инфузории расходятся: каждая из них сохраняет самостоятельность, но благодаря обмену кариоплазмой, наследственная информация каждой особи изменяется , что (как и в других случаях полового процесса) может привести к появлению новых комбинаций свойств и признаков .

Характеристика полового размножения у одноклеточных

Гаметической копуляцией называется половой процесс у одноклеточных организмов, при котором две особи приобретают половые различия, т. е. превращаются в гаметы и полностью сливаются, образуя зиготу. В процессе эволюции степень различия гамет нарастает. На первом этапе полового размножения у гамет еще не наблюдается морфологической дифференцировки, т. е. имеет место изогамия. Примером может служить размножение раковинной корненожки полистолиллы. У этих одноклеточных животных ядро делится путем мейоза, три гаплоидных ядра лизируются, а клетка , приобретая пару жгутиков, становится подвижной изогаметой .

Появление анизогамии

Дальнейшее усложнение процесса связано с дифференцировкой гамет на крупные и мелкие клетки, т. е. появлением анизогамии . Наиболее примитивная форма ее существует у некоторых колониальных жгутиконосцев. У Pandorina morum образуются как большие, так и малые гаметы, причем и те и другие подвижны. Более того, сливаться попарно могут не только большая гамета с малой, но и малая с малой, однако большая гамета с большой никогда не сливаются. Следовательно, у пандорины, наряду с появлением анизогамии, еще сохраняется изогамия. У другого колониального жгутиконосца – Eudorina elegans и хламидомонад макро– и микрогаметы еще подвижны, но сливаются лишь разные гаметы, т. е. проявляется исключительно анизогамия. Наконец, у вольвокса большая гамета становится неподвижной, она во много раз крупнее мелких подвижных гамет.

Такая форма анизогамии, когда гаметы резко различны, получила название оогамии . У многоклеточных животных при половом размножении имеет место лишь оогамия.