Основні форми нестатевого розмноження організмів (за участі однієї клітини та вегетативне). Поняття про поліембріонію.

Розмноження, або репродукція — відтворення собі подібних, що є основою безперервності існування виду.

Здатність розмножуватись притаманна всім живим організмам, і реалізується ця універсальна властивість живого на кожному з рівнів організації.

На молекулярному рівні спадкова інформація відтворюється завдяки процесу репродукції ДНК, що називається реплікацією. З однієї молекули ДНК утворюються дві дочірні. Відбувається процес самоподвоєння ДНК перед поділом клітин.

На клітинному рівні відбувається репродукція клітин шляхом мітозу й мейозу з утворенням нестатевих диплоїдних або статевих гаплоїдних дочірніх клітин, які беруть участь у репродукції організмів.

На організмовому рівні репродукцію живих істот забезпечують дві основні форми розмноження — нестатеве й статеве. Для здійснення розмноження у багатоклітинних організмів існують репродуктивні системи органів.

Нестатеве розмноження — це відтворення собі подібних за участі нестатевих клітин.

Перевагою такого розмноження у тварин є те, що воно відбувається без затрат енергії на пошуки партнера протилежної статі. Водночас нестатеве розмноження має суттєвий недолік — подібність нащадків. Якщо середовище існування організмів з нестатевим розмноженням зміниться, то подібним організмам одного виду з однаковими пристосуваннями загрожує загибель. Через те нестатева форма розмноження характерна для нижчих організмів і відбувається тоді, коли в навколишньому середовищі є сприятливі умови. Основними способами нестатевого розмноження є поділ навпіл, множинний поділ (шизогонія), спороутворення, фрагментація, брунькування.

Поділ навпіл — спосіб розмноження в одноклітинних, за якого з однієї материнської клітини утворюються дві дочірні, причому удвічі дрібніші, кожна з яких дає новий самостійний організм (наприклад, у бактерій, архей, амеб, інфузорій).

Множинний поділ (шизогонія) — спосіб розмноження одноклітинних, за якого з однієї материнської клітини утворюється багато дочірніх. Такий спосіб нестатевого розмноження спостерігається у споровиків, представником яких є плазмодій малярійний, токсоплазми.

Брунькування — спосіб розмноження, за якого на клітині (наприклад, у дріжджів) або тілі (наприклад, у губок, гідр, коралових поліпів) формується брунька-клітина чи брунька-багатоклітинний утвір, що згодом відокремлюється або залишається на все життя.

Спороутворення — спосіб розмноження, що здійснюється за участі спор, що формуються всередині одноклітинних організмів (наприклад, хлорели, хламідомонади) або в спеціалізованих органах багатоклітинних організмів (наприклад, у вищих спорових рослин — мохів, хвощів, плаунів, папоротей).

Фрагментація — спосіб розмноження, за якого тіло багатоклітинної тварини ділиться поперечним поділом на багато частин, кожна з яких росте й утворює новий організм. У такий спосіб можуть розмножуватися нитчасті зелені водорості, багатощетинкові черви, морські зірки.

Вегетативне розмноження — спосіб розмноження, що здійснюється багатоклітинними частинами, які відокремлюються від материнського організму. Його основу становить явище регенерації. Ця форма розмноження найбільш характерна для квіткових рослин.

Нестатеве розмноження обмежує різноманітність ознак у нових особин, але може за короткий сприятливий період забезпечити швидке утворення великої кількості нащадків з подібними ознаками.

Нестатеве розмноження може відбуватися в результаті поділу клітини навпіл, множинного поділу клітини, брунькування, розмноження спорами та відокремленням груп нестатевих клітин (вегетативно). Вегетативне розмноження – поширене явище у рослин та безхребетних тварин. Воно ґрунтується на здатності організмів до регенерації. Способами вегетативного розмноження є: фрагментація, брунькування, впорядкований поділ тощо. У результаті нестатевого розмноження дочірні особини є точними копіями материнського організму. Нестатеве розмноження забезпечує можливість відтворювати собі подібних організмам у разі обмеження або унеможливлення зустрічі особин різних статей.

Поліембріонія — це явище, коли з однієї зиготи (заплідненої яйцеклітини) розвивається кілька ембріонів. Це означає, що один зародок дає початок кільком індивідуумам.

Поліембріонія зустрічається у деяких видів тварин та рослин, і є особливим процесом, що дозволяє з одного заплідненого яйця утворювати кілька організмів. Зазвичай ці організми генетично ідентичні між собою, оскільки походять від однієї зиготи.

Поліембріонія — це біологічний процес розвитку кількох зародків з однієї заплідненої яйцеклітини (зиготи) у тварин або утворення декількох зародків в одній насінині у рослин. Це явище, що призводить до появи однояйцевих близнюків, поширене серед різних груп організмів (комахи, ссавці, рослини), збільшуючи ефективність розмноження.

Як відбувається поліембріонія?

1. Поділ зиготи: Після запліднення яйцеклітини зигота починає ділитися, утворюючи кілька ембріонів замість одного.

2. Розвиток кількох ембріонів: З кожного з поділених клітин починають розвиватися окремі індивіди, які генетично однакові.

Приклади поліембріонії

• У тварин: Поліембріонія спостерігається в деяких видів ссавців (наприклад, у деяких видів скунсів, мурах, слонів), а також у деяких риб та амфібій. У них з однієї зиготи можуть розвиватися кілька ембріонів, що призводить до появи кількох однакових малят у одному посліді.

• У комах: У багатьох видів паразитичних ос (наприклад, у деяких видів паразитичних ос) поліембріонія також є характерною особливістю.

• У рослин: В одній насінині розвивається кілька зародків. Це трапляється у тюльпанів, лілій, латаття, суниць.

Важливість поліембріонії

Поліембріонія може бути корисною з еволюційної точки зору, оскільки дозволяє організмам мати кілька нащадків з однієї зиготи, що збільшує шанси на виживання виду. Наприклад, у комах, які живуть у великих колоніях, всі особини часто мають однакові генетичні характеристики, що допомагає підтримувати стабільність популяції.

Особливим способом розмноження організмів є поліембріонія (від грец. поліс – численний та ембріон – зародок). Це процес розвитку кількох зародків з однієї заплідненої яйцеклітини – зиготи) . При цьому зигота починає ділитися, але в певний момент розпадається на окремі частини. Згодом з кожної такої частини розвивається самостійний організм. Поліембріонія поширена серед різних груп тварин (війчасті й кільчасті черви, членистоногі, риби, птахи і ссавці). Організми, які виникають унаслідок поліембріонії, називають однояйцевими, або монозиготними, близнятами . Усі вони однієї статі та мають однаковий набір спадкової інформації. Трапляється поліембріонія й у рослин: коли в одній насінині розвивається декілька зародків (тюльпани, лілії, латаття, суниці тощо). Цікаво знати. У людини поліембріонія – випадкове явище. За статистикою, двоє однояйцевих близнят народжуються раз на 80 пологів, троє – на 6500, четверо – на 510 000, ще рідше – п’ятеро. Натомість поліембріонія у деяких видів їздців або серед представників ссавців – панцирників – явище закономірне.

Біологічне значення поліембріонії полягає у тому, що завдяки цьому процесу зростає число нащадків, інколи – у значній кількості. Наприклад, у деяких видів їздців (комахи з ряду Перетинчастокрилі) з однієї зиготи може розвинутись до 3000 зародків. Процес поліембріонії нагадує нестатеве розмноження (поміркуйте, який саме спосіб), але їй передує процес запліднення. Тому однояйцеві близнята хоча і мають подібний набір спадкової інформації (як у разі нестатевого розмноження), але за її складом відрізняються від батьків (як у разі статевого розмноження).

Висновок

Поліембріонія — це цікавий процес, за якого з одного яйця розвивається кілька організмів. Це явище зустрічається в природі у деяких тварин і може бути важливим для збереження виду та швидкого відновлення популяції.