Статеве розмноження і його суть

Тварини, як і рослини, можуть розмножуватись нестатевим, вегетативним або статевим способами.

Нестатеве розмноження спостерігається в одноклітинних тварин і відбувається внаслідок поділу клітини або, рідше, її брунькування. У першому випадку утворюються дві (чи більше) однакові за розмірами дочірні клітини, у другому - від великої (ма¬теринської) клітини відбруньковується маленька (брунька).

Вегетативне розмноження спостерігають у багато¬клітинних тварин. Воно відбувається внаслідок відок¬ремлення від материнського організму багатоклітин¬них частин.

Статеве розмноження тварин відбувається за участі спеціалізованих статевих клітин (гамет). При злитті чоловічої та жіночої статевих клітин утворює¬ться запліднена яйцеклітина, або зигота. Запліднення у тварин може бути зовнішнім, якщо статеві клітини зливаються поза органами жіночої статевої системи, і внутрішнім - якщо вони зливаються в органах статевої системи.

Життєвий цикл - це сукупність усіх фаз розвитку, що забезпечують без¬перервність існування виду. В одних тварин він прос¬тий (наприклад, у амеби протея триває від одного поділу клітини до іншого), в інших - складний. Складний життєвий цикл характеризується чергу¬ванням поколінь, що розмножуються різними спосо¬бами: нестатевим і статевим, статевим способом і вегетативно тощо.

Кожен організм тварин послідовно проходить певні стадії індивідуаль¬ного розвитку. Індивідуальний розвиток починається з моменту зародження і триває до природної смерті. У багатоклітинних тварин його поділяють на такі періоди:

- період зародкового розвитку - починається з моменту запліднення яйцеклітини чи іншого способу зародження і триває до народження;

- нестатевозрілий період - з моменту народжен¬ня до настання статевої зрілості;

- період дорослої тварини, що характеризується статевою зрілістю і здатністю до розмноження;

- період старіння, який завершується природною смертю організму.

Під час зародкового розвитку запліднена яйцеклі¬тина, або зигота, ділиться на дві, потім - на чотири, а тоді - на вісім клітин і так далі. Згодом утворюються зародкові тканини та органи майбутнього організму.

У багатьох тварин зародковий розвиток закінчує¬ться утворенням личинок, які відрізняються від дорослих форм будовою та способом життя. Наприклад, з яєць метеликів вилуплюється гусінь, з ікри жаб -пуголовки. Такий тип розвитку називають непря¬мим. Він знижує конкуренцію між личинками і до¬рослими особинами, наприклад за їжу. Крім того, ли¬чинки тварин, що ведуть прикріплений або малорух¬ливий спосіб життя (таких, як коралових поліпів, двостулкових молюсків), часто слугують для розсе¬лення виду.

В інших організмів молоді особини, які народжу¬ються, схожі на дорослих. Наприклад, пташенята, ягнята, телята, цуценята з моменту появи на світ схожі на своїх батьків. Такий тип розвитку назива¬ють прямим.

Розмноження, або відтворення собі подібних, є невід'ємною властивістю всіх живих організмів — від вірусів до людини. Цей процес забезпечує існування в часі кожного виду рослин і тварин, підтримання його чисельності і спадковості між окремими поколіннями. Тільки внаслідок розмноження (поділу) існуючих клітин можуть утворюватись нові. Ріст, індивідуальний розвиток і постійне самооновлення тканин багатоклітинних організмів визначаються процесами поділу клітин. Підтримання життя таких особин у часі також зумовлюється розмноженням клітин, оскільки тривалість життя більшості клітин коротша, ніж особини.

Поділ клітин — основа розмноження та індивідуального розвитку організмів. Усі клітини багатоклітинного організму утворюються внаслідок розмноження (поділу) існуючих клітин. Поділ клітин відбувається шляхом мітозу (гр. mitos — нитка) та амітозу (точніше, поділ клітини супроводжується мітозом або амітозом; див. далі). Ріст організму і постійне самооновлення всіх його тканин і органів також пов'язані з процесом поділу клітин. Комплекс процесів, внаслідок яких з однієї клітини утворюються дві нові, прийнято називати мітотичним (клітинним) циклом. Він включає період власне мітозу, цитокінез (процес поділу цитоплазми між двома дочірніми клітинами) та інтерфазу. Інтерфаза передує поділу клітин і є досить важливим підготовчим періодом: 1) клітина виконує свою функцію; 2) синтезує необхідні речовини для наступного поділу.Під час інтерфази в клітині здійснюються всі основні процеси обміну речовин та енергії. Хромосоми в цей період хоч і невидимі, але продовжують зберігати свою індивідуальність, що підтверджують дані спеціальних експериментів. Складові частини їх — молекули ДНК — перебувають у деспіралізованому (розкрученому) стані і спрямовують синтетичні реакції в клітині. Перед поділом здійснюється процес самоподвоєння молекул ДНК у хромосомах ядра (редуплікація). Подвійний ланцюг молекули ДНК під впливом спеціального ферменту поступово розкручується на два одинарні, і до кожного з них за принципом комплементарності відразу ж приєднуються вільні нуклеотиди. Так заново відновлюється подвійна структура ДНК. Однак тепер уже таких подвійних молекул виходить дві замість однієї. Тому синтез ДНК і дістав назву саморепродукції, або реплікації (див. с. 48): кожна молекула ДНК начебто сама себе подвоює. Саморепродукція молекул ДНК забезпечує подвоєння числа хромосом, тобто кожна із гомологічних хромосом складається з двох хроматид. Із двох ідентичних молекул ДНК (хроматид) одна відходить до одного полюса клітини, що ділиться, друга — до іншого. Тому дві дочірні клітини, які виникають внаслідок поділу, отримують весь обсяг біохімічної і генетичної інформації, який містила ядерна ДНК материнської клітини.