Связанные понятия
Половое размножение — процесс у большинства эукариот, связанный с развитием новых организмов из половых клеток (у одноклеточных эукариот при конъюгации функции половых клеток выполняют половые ядра).
Полово́й проце́сс , или оплодотворе́ние, или амфими́ксис (др.-греч. ἀμφι- — приставка со значением обоюдности, двойственности и μῖξις — смешение), или сингамия — процесс слияния гаплоидных половых клеток, или гамет, приводящий к образованию диплоидной клетки зиготы. Не следует смешивать это понятие с половым актом (встречей половых партнёров у многоклеточных животных).
Бесполое размножение , или агамогенез — один из способов размножения, при котором следующее поколение развивается из соматических клеток без участия репродуктивных клеток — гамет. Следует отличать бесполое размножение от однополого размножения (партеногенеза), который является особой формой полового размножения.
Гаметы, или половые клетки, — репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный (одинарный) набор хромосом и участвующие, в частности, в половом размножении. При слиянии двух гамет в половом процессе образуется зигота, развивающаяся в особь (или группу особей) с наследственными признаками обоих родительских организмов, произведших гаметы.
Подробнее: Гамета
Жи́зненный ци́кл — закономерная смена всех поколений (онтогенезов), характерных для данного вида живых организмов. Следует чётко отличать жизненный цикл (характеристику вида) от онтогенеза (развития отдельной особи от момента её появления до момента смерти или деления).
Упоминания в литературе
Размножение – универсальное свойство всех живых организмов, способность воспроизводить себе подобных. С его помощью происходит сохранение во времени видов и жизни в целом. Жизнь клеток, намного короче жизни самого организма, поэтому его существование поддерживается только за счет размножения клеток. Различают два способа размножения – бесполое и половое. При бесполом размножении главным клеточным механизмом, обеспечивающим увеличение числа клеток, является митоз. Родителем является одна особь. Потомство представляет собой точную генетическую копию родительского материала.
Термин «партеногенез» был введен в 1849 г. известным зоологом Ричардом Оуэном. Под партеногенезом Оуэн понимал способность части клеточного потомства первичной оплодотворенной зародышевой клетки (яйца) сохранять достаточную силу для воспроизведения индивидуумов при отсутствии повторения акта оплодотворения. Под это определение подпадало возобновление листьев из почек, явления регенерации (например, восстановление хвоста у ящерицы), а также все варианты бесполого
размножения .
Еще одной вехой в эволюции
размножения как животных, так и растений было возникновение многоклеточности. Это преобразование свершилось более 600 млн лет назад. Наличие у каждой особи множества клеток вскоре привело к разделению труда между ними: разные клетки стали специализироваться на разных функциях. В человеческом организме имеется около 200 разновидностей клеток, в том числе особые половые клетки, специализирующиеся на размножении. У некоторых животных, в частности у позвоночных, в ходе эволюции сформировалась отдельная бессмертная линия клеток-основательниц (так называемая зародышевая линия), функция которой состоит в производстве половых клеток. Клетки зародышевой линии передаются непрерывной чередой из поколения в поколение, что бы ни происходило с остальными клетками организма. Поэтому сам многоклеточный организм можно рассматривать как временную структуру, которая позволяет клеткам зародышевой линии выполнять свою основополагающую функцию, обеспечивая воспроизводство каждого поколения. Так что у биологов есть убедительный ответ на извечный вопрос о том, что первично – курица или яйцо. Первично, разумеется, яйцо. Курицы, как и люди, развились в ходе эволюции как средство, обеспечивающее переход от яйцеклетки одного поколения к яйцеклетке другого.
ГЕТЕРОГА́МИЯ, способ
размножения (тип полового процесса), при котором происходит слияние подвижных гамет одинаковой формы, но разного размера. Свойственна низшим растениям и простейшим.
Откровением для генетиков стал также тот факт, что в составе генома трихомонады есть и гены, необходимые для процесса мейоза, то есть процесса клеточного деления, в ходе которого количество хромосом уменьшается вдвое, образуются гаметы (половые клетки), – прежде паразитологи полагали, что половое
размножение трихомонаде не свойственно.
Связанные понятия (продолжение)
Зиго́та (от др.-греч. ζυγωτός — удвоенный) — диплоидная (содержащая полный двойной набор хромосом) клетка, образующаяся в результате оплодотворения (слияния яйцеклетки и сперматозоида). Зигота является тотипотентной клеткой, то есть способной породить любую другую. Термин ввёл немецкий ботаник Э. Страсбургер.
Почкование — тип бесполого или вегетативного размножения животных, грибов и растений, при котором дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек). Почкование характерно для многих грибов, печёночных мхов и животных (простейшие, губки, кишечнополостные, некоторые черви, оболочники, некоторые жгутиковые, инфузории, споровики). У ряда животных — почкование не доходит до конца, молодые особи остаются соединёнными с материнским организмом. В ряде случаев это приводит к образованию...
Оогамия (от др.-греч. ᾠόν — яйцо и γάμος — брак) — это вид полового процесса, при котором сливаются резко отличающиеся друг от друга половые клетки — крупная неподвижная яйцеклетка с мелкой, обычно подвижной, мужской половой клеткой (сперматозоидом или спермием).
Изога́мия (гомогамия) (от др.-греч. ἴσος — «равный», «одинаковый» и др.-греч. γάμος — «брак») — примитивная форма полового процесса, при котором сливаются две одинаковые морфологически и по величине гаметы. Характерна для равножгутиковых зелёных водорослей и хитридиевых грибов, а также для некоторых грегарин (подотряд Acephalina).
Гаметогенез или предзародышевое развитие — процесс образования половых клеток, или гамет. Поскольку в ходе гаметогенеза специализация яйцеклеток и сперматозоидов происходит в разных направлениях, обычно выделяют оогенез (устаревшее название — овогенез в современных изданиях по эмбриологии больше не употребляется) и сперматогенез.
Сперматозо́ид (от др.-греч. σπέρμα род. п. σπέρματος здесь «сперма» + ζωή «жизнь» + εἶδος «вид, облик») — мужская половая клетка (гамета) у размножающихся посредством оогамии организмов. Сперматозоиды обычно обладают способностью к активному движению и служат для оплодотворения женской гаметы — яйцеклетки. Обычно они значительно меньше яйцеклеток, поскольку не содержат столь значительного количества цитоплазмы и производятся организмом одновременно в значительном количестве.
Гетерогаме́тный пол — это генетически определённый пол, соответствующий наличию в клетках организма двух разных половых хромосом или одной, в удвоенной дозе приводящей к формированию альтернативного пола. Особи гетерогаметного пола дают две группы гамет (по содержанию разных половых хромосом).
Оогене́з или овогене́з (др.-греч. ᾠόν — яйцо + γένεσις — возникновение) — развитие женской половой клетки — яйцеклетки (яйца). Одна из форм гаметогенеза.
Гетерогамия (от др.-греч. ἕτερος — «иной», «различный» и γάμος — «брак»), анизогамия (от др.-греч. ἄνισος — «неравный» и γάμος) — форма полового процесса, при котором сливаются две морфологически разные (по форме) гаметы. При анизогамии гаметы разделяются на мужские и женские и обладают разным типом спаривания. У многих организмов различается меньшая по размеру микрогамета, которая считается мужской, и большая, менее активно двигающаяся — женская. Характерна для различных зелёных водорослей, мхов...
Подробнее: Анизогамия
Однокле́точные органи́змы — парафилетическая группа живых организмов, тело которых состоит из одной клетки (в противоположность многоклеточным). Среди одноклеточных есть и прокариоты, и эукариоты. К ним относятся все археи, бактерии и большая часть протист, а также некоторые растения и грибы. Иногда термин «одноклеточные» ошибочно используется как синоним протист (лат. Protista).
Определе́ние по́ла , или детермина́ция по́ла, — биологический процесс, в ходе которого развиваются половые характеристики организма. Большинство видов организмов имеет два пола. Иногда встречаются также гермафродиты, сочетающие признаки обоих полов. Некоторые виды имеют лишь один пол и представляют собой самок, размножающихся без оплодотворения путём партеногенеза, в ходе которого на свет появляются также исключительно самки.
Дипло́идные кле́тки — клетки, содержащие полный набор хромосом — по одной паре каждого типа. Большинство клеток человеческого организма являются диплоидными, за исключением гамет.
Дробле́ние — ряд последовательных митотических делений оплодотворенного или инициированного к развитию яйца. Дробление представляет собой первый период эмбрионального развития, который присутствует в онтогенезе всех многоклеточных животных. При этом масса зародыша и его объём не меняются, оставаясь такими же, как и в начале дробления. Яйцо разделяется на все более мелкие клетки — бластомеры. Характерная особенность дробления — ведущая регуляторная роль цитоплазмы в развитии. Характер дробления зависит...
Репродуктивная изоляция в эволюционной биологии — это механизмы, изменяющие движение потоков генов между популяциями. Разделение генофондов популяций в некоторых случаях ведет к образованию новых видов. Репродуктивная изоляция может осуществляться путём предотвращения оплодотворения либо путём образования нежизнеспособных или стерильных гибридов, как, например, в случае мула и лошака.
Видообразова́ние — процесс возникновения новых биологических видов и изменения их во времени. При этом генетическая несовместимость новообразованных видов, то есть их неспособность производить при скрещивании плодовитое потомство или вообще потомство, называется межвидовым барьером, или барьером межвидовой совместимости.
Зооспо́ра (др.-греч. ζῷον — животное и σπορά — посев, семя), или зоогони́дий, или бродя́жка — стадия жизненного цикла многих водорослей и некоторых низших грибов. Представляют собой жгутиконосцев, перемещающихся в жидкой среде с помощью биения одного или нескольких жгутиков. Многие водоросли на этой стадии обладают хроматофором, стигмой и сократительными вакуолями. Зооспоры некоторых желто-зелёных водорослей обладают многочисленными ядрами и несколькими парами жгутиков (синзооспоры).
Подробнее: Зооспоры
Тип спа́ривания , или полово́й тип, — понятие, применяемое по отношению к микроорганизмам, у которых есть половой процесс (конъюгация, изогамия или анизогамия), но к которым классическое понятие биологического пола неприменимо, так как у них отсутствуют яйцеклетки и сперматозоиды как таковые (то есть гаметы, различные структурно и по размеру). Вместо этого у них может происходить передача генетической информации между клетками при их непосредственном контакте, но не сопровождающаяся слиянием клеток...
Хитридиомице́ты (лат. Chytridiomycota) — отдел царства грибов (Fungi). Объединяет более 120 родов и около 1000 видов. Мицелий слабо развит, основная масса таллома представляет собой т. н. плазмодий, из которого вырастают ризоидные гифы. Самые примитивные представители совершенно не имеют мицелия, и тело их в вегетативном состоянии представлено одиночной клеткой, иногда лишённой жёсткой клеточной стенки. Основа клеточной стенки хитиново-глюкановая, как и у высших грибов.
Мейо́з (от др.-греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление, клетки — деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза). Мейоз происходит в половых клетках и связан с образованием гамет.
Спорофит — диплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворённой яйцеклетки или зиготы и производящая споры.
Циста (от греч. κύστις «пузырь») — временная форма существования микроорганизмов (обычно бактерий и протистов, многих одноклеточных), характеризующаяся наличием защитной оболочки, которая образуется в неблагоприятных условиях или в определенные моменты их жизненного цикла, а также сама эта оболочка.
Хламидомона́да (лат. Chlamydómonas) — род одноклеточных зелёных водорослей из семейства Хламидомонадовые (Chlamydomonadaceae).
Модельные организмы — организмы, используемые в качестве моделей для изучения тех или иных свойств, процессов или явлений живой природы. Модельные организмы интенсивно изучаются, причем одна из причин этого — надежда на то, что открытые при их изучении закономерности окажутся свойственны и другим более или менее похожим организмам, в том числе и человеку. Часто модельные организмы используются в тех случаях, когда проведение соответствующих исследований на человеке невозможно по техническим или этическим...
Соматические клетки (др.-греч. σῶμα — тело) — клетки, составляющие тело (сому) многоклеточных организмов и не принимающие участия в половом размножении. Таким образом, это все клетки, кроме гамет.
Подробнее: Соматическая клетка
Гаметангий — орган полового размножения у растений, в котором развиваются половые клетки. У водорослей и грибов гаметангием называют клетку, в которой образуются подвижные половые элементы — гаметы.
Симбио́з (греч. συμ-βίωσις — «совместная жизнь» от συμ- — совместно + βίος — жизнь) — форма тесных взаимоотношений между организмами разных видов, при которой хотя бы один из них получает для себя пользу.
Полипо́дий (лат. Polypodium hydriforme) — вид стрекающих, в настоящее время выделяемый в отдельный класс — Polypodiozoa. Этот вид — пример внутриклеточного паразита, обладающего многоклеточным строением: личиночные стадии паразитируют в ооцитах осетровых и веслоносовых рыб Старого и Нового Света. В число хозяев полиподия входят промысловые виды, поэтому он имеет серьёзное хозяйственное значение.
Продолжительность жизни растений и животных — длительность существования особи (её онтогенеза), или клона, зависит от целого ряда фенотипических и генотипических причин и характеризует взаимодействие разрушающих и восстанавливающих процессов в организме, являющихся причинами его старения и смерти. Продолжительность жизни оценивается при помощи следующих понятий...
Живо́тные (лат. Animalia) — традиционно (со времён Аристотеля) выделяемая категория организмов, в настоящее время рассматривается в качестве биологического царства. Животные являются основным объектом изучения зоологии.
Гоноци́т (лат. gonocytus; гоно- + гист. cytus клетка) или первичная половая клетка — эмбриональная клетка, из которой впоследствии могут образоваться сперматозоиды или яйцеклетки. Также гоноцитом могут называться любые клетки, участвующие в процессе гаметогенеза, и сами гаметы.
Онтогене́з (от др.-греч. ὤν, лат. on > род. ὄντος, ontos «сущий» + γένεσις, genesis «зарождение») — индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до конца жизни.
Партеногене́з (от др.-греч. παρθένος — дева, девица, девушка и γένεσις — возникновение, зарождение, у растений — апомиксис) — так называемое «однополое размножение» или «девственное размножение» — одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не сопровождается слиянием мужских и женских гамет, партеногенез всё же считается половым размножением, так как организм...
Хозя́ин — организм, содержащий внутри вирус, паразита или симбиотического партнёра, обычно обеспечивая его питанием и убежищем. Например, клетка может быть хозяином для вируса, растение семейства бобовых может быть хозяином для полезной бактерии-диазотрофа, животное может быть хозяином для паразитического червя — нематоды.
Архего́ний , или Архегония (др.-греч. ἀρχή — начало, γονή — потомство) — женский орган полового размножения у высших споровых (мохообразные, папоротниковидные и пр.) и голосеменных растений, многоклеточный орган полового размножения гаметофитов; гаметангий, в котором развиваются женские гаметы — яйцеклетки.
Гетерого́ния (от др.-греч. ἕτερος — другой и γονή — поколение) — в биологии вид размножения, когда у одного и того же вида животных чередуются между собой два различных половых поколения, один из видов чередования поколений, в отличие от чередования половых поколений с бесполыми (метагенезис).
Антери́дий (от греч. άνθηρός — «цветущий» и ιδιον — уменьшительный суффикс) — мужской гаметангий водорослей и высших растений. Содержит мужские гаметы — сперматозоиды (водоросли, споровые растения). Антеридий у голосеменных растений редуцируется — его замещает антеридиальная клетка пыльцевого зерна — мужского гаметофита. Покрытосеменные растения вовсе лишены этой структуры. Антеридий у водорослей развивается на диплоидном растении или на отдельном гаплоидном растении — гаметофите (бурые водоросли...
Гаметофит — гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки (гаметы). Впервые представления о чередовании гаметофитного и спорофитного в жизненном цикле растений сформулировал в середине XIX века немецкий ботаник Вильгельм Гофмейстер.Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии...
Мутуали́зм (от лат. mutual «взаимный») — широко распространённая форма взаимополезного сожительства, когда присутствие партнёра становится обязательным условием существования каждого из них; один из типов симбиоза — сосуществования различных биологических видов. Но в отличие от мутуализма, симбиоз может быть и не выгоден одному из партнёров, например, в случае комменсализма.
Гермафродитизм (по имени греческого бога Гермафродита (др.-греч. Ἑρμαφρόδιτος)) — одновременное или последовательное наличие у организма мужских и женских половых признаков и репродуктивных органов.
Тотипотентность (англ. totipotency, от лат. totus — весь, целый, совокупный, potentia — сила, мощь, возможность) — способность клетки путём деления дать начало любому клеточному типу организма. Понятие тотипотентности, мультипотентности и плюрипотентности тесно связано с понятиями «потенция к развитию» и «детерминация». Оплодотворённые яйцеклетки животных являются тотипотентными. В течение развития потомки зиготы утрачивают тотипотентность. У большинства животных бластомеры сохраняют тотипотентность...
Инфузории , или ресничные (лат. Ciliophora) — тип протистов из группы Alveolata. Есть подвижные и прикреплённые формы, одиночные и колониальные. Форма тела инфузорий может быть разнообразной, размеры одиночных форм от 10 мкм до 4,5 мм. Живут в морях и пресных водоёмах в составе бентоса и планктона, некоторые виды — в интерстициали, почве и во мхах. Многие инфузории — комменсалы, симбионты и паразиты других животных: кольчатых червей, моллюсков, рыб, земноводных, млекопитающих. Некоторые инфузории...
Жгутиковые — простейшие, передвигающиеся с помощью одного или нескольких жгутиков. Некоторые из них способны выпускать ложноножки. Среди них есть одноклеточные моноэнергидные и полиэнергидные формы, а также колониальные (например, Eudorina) и многоклеточные (Volvox) формы. В целом для жгутиконосцев характерна тенденция к мелким размерам клеток и осмотрофному питанию, хотя среди них встречаются также очень крупные фаготрофные формы.
Подробнее: Жгутиконосцы
Во́львокс (лат. Volvox) — род подвижных колониальных организмов, относящийся к отделу зелёных водорослей. Обитают в стоячих пресных водоёмах. При массовом размножении вызывают цветение воды, окрашивая её в зелёный цвет.
Комменсализм (от лат. com — «с», «вместе» и mensa — «стол», «трапеза»; буквально «у стола», «за одним столом»; ранее — сотрапезничество) — способ совместного существования (симбиоза) двух разных видов живых организмов, при котором один из партнёров этой системы (комменсал) возлагает на другого (хозяина) регуляцию своих отношений с внешней средой, но не вступает с ним в тесные взаимоотношения. При этом, популяция комменсалов извлекает пользу от взаимоотношения, а популяция хозяев не получает ни пользы...
Бластоме́р ы — клетки эмбрионов животных на этапе дробления зиготы. Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) делится на две дочерние клетки, называемые бластомерами. Каждый бластомер делится на два новых дочерних бластомера. У большинства животных первые деления эмбриональных клеток не сопровождаются их ростом — каждое новое поколение клеток приблизительно в два раза меньше по размеру. В результате таких делений, количество клеток в зародыше увеличивается, но общий размер зародыша остается прежним. Этот...
Упоминания в литературе (продолжение)
Генеративные мутации, возникающие в половых клетках многоклеточных организмов, не влияют на признаки особи, у которой произошла мутация, а обнаруживаются только у потомков, начиная со следующего поколения. Соматические мутации, напротив, проявляются у данного организма и не передаются при половом
размножении . При бесполом размножении (клонировании) мутации могут передаваться потомству, если новые организмы развиваются из соматических клеток, несущих мутировавший ген.
Начальной фазой сперматогенеза является
размножение сперматогоний, которые занимают наиболее периферическое (базальное) положение в сперматогенном эпителии (рис. 2.3). Деление сперматогоний у самцов совершается непрерывно в течение всей репродуктивной жизни [78]. Согласно современным представлениям, среди сперматогоний можно выделить два типа клеток: 1) стволовые сперматогонии типа А, которые подразделяются на две субпопуляции: долгоживущие, резервные стволовые клетки и быстро обновляющиеся полустволовые клетки, которые делятся один раз в течение цикла сперматогенного эпителия, 2) дифференцирующиеся сперматогонии типа А и типа В.
Мейоз. После того как особь начала развиваться, часть клеток резервируется. Зарезервированная часть клеток не участвует больше ни в каких процессах. Она активируется только лишь тогда, когда особь достигает зрелости, и участвует в
размножении особи. Из этой зарезервированной части клеток очень скоро, но до того, как особь начнет размножаться, начинают формироваться клетки – гаметы. Мужские гаметы называются спермии, а женские – яйцеклетки.
Начальной фазой сперматогенеза является
размножение сперматогоний путем митоза, большая часть клеток продолжает делится, а меньшая часть вступает в стадию роста. В этот период клетки растут, накапливают питательные вещества, и потом превращаются в сперматоциты 1-го порядка. Следующая фаза созревание-деление, характеризуется двумя редукционными делениями, без интерфазы. В результате 1-го деления 1 сперматоцит 1-го порядка дает начало 2-м сперматоцитам 2-го порядка, а 2-ое деление-созревание приводит к появлению 4 сперматид. Фаза формирования происходит в присутствии тестостерона, происходит преобразование сперматид в сперматозоиды. Ядро сперматиды приобретает видоспецифическую форму, хроматин конденсируется. Комплекс Гольджи мигрирует к верхушке головки сперматозоида и образует чехлик и акросому. Центриоли идут к противоположному полюсу, проксимальная центриоль образует колечко в области шейки, а дистальная центриоль дает начало аксонемме – осевой нити сперматозоида. Митохондрии укладываются в промежуточной части хвостика. Микрофиламенты окружают аксонемму в главном отделе хвостика, терминальный отдел хвостика представляет собой ресничку. Акросома содержит сперматолизины (трипсин, гиалуронидаза).
У всех ДНК-содержащих вирусов ДНК синтезируется в ядре зараженной клетки, там же и созревают их вирионы. Но все стадии
размножения поксвирусов происходят только в цитоплазме. Следовательно, репродукция поксвирусов происходит в совершенно иных условиях по сравнению с «ядерными» ДНК-содержащими вирусами.
Обыкновенно смысл половой любви полагается в
размножении рода, которому она служит средством. Я считаю этот взгляд неверным – не на основании только каких-нибудь идеальных соображений, а прежде всего на основании естественноисторических фактов. Что размножение живых существ может обходиться без половой любви, это ясно уже из того, что оно обходится без самого разделения на полы. Значительная часть организмов как растительного, так и животного царства размножается бесполым образом: делением, почкованием, спорами, прививкой. Правда, высшие формы обоих органических царств размножаются половым способом. Но во-первых, размножающиеся таким образом организмы, как растительные, так отчасти и животные, могут также размножаться и бесполым образом (прививка у растений, партеногенезис у высших насекомых), а во-вторых, оставляя это в стороне и принимая как общее правило, что высшие организмы размножаются при посредстве полового соединения, мы должны заключить, что этот половой фактор связан не с размножением вообще (которое может происходить и помимо этого), а с размножением высших организмов. Следовательно, смысла половой дифференциации (и половой любви) следует искать никак не в идее родовой жизни и ее размножении, а лишь в идее высшего организма.
В случае появления онкологии нормальные клетки организма перерождаются и изменяют свою природу – их организация становится сходной с бактериальными клетками: тот же обмен веществ, способность к постоянному
размножению , отсутствие дифференциации по внешнему виду и функциям.
Обыкновенно смысл половой любви полагается в
размножении рода, которому она служит средством. Я считаю этот взгляд неверным – не на основании только каких-нибудь идеальных соображений, а прежде всего на основании естественно-исторических фактов. Что размножение живых существ может обходиться без половой любви, это ясно уже из того, что оно обходится без самого разделения на полы. Значительная часть организмов, как растительного, так и животного царства, размножается бесполым образом: делением, почкованием, спорами, прививками. Правда, высшие формы обоих органических царств размножаются половым способом. Но, во-первых, размножающиеся таким образом организмы, как растительные, так отчасти и животные, могут также размножаться и бесполым образом (прививка у растений, партеногенезис у высших насекомых), а во-вторых, оставляя это в стороне и принимая как общее правило, что высшие организмы размножаются при посредстве полового соединения, мы должны заключить, что этот половой фактор связан не с размножением вообще (которое может происходить и помимо этого), а с размножением высших организмов. Следовательно, смысл половой дифференциации (и половой любви) следует искать никак не в идее родовой жизни и ее размножения, а лишь в идее высшего организма.
Давайте окунемся в историю и посмотрим, как развивалось учение о раковых опухолях. Одна из наиболее ранних теорий – предложенная немецким ученым Конгеймом теория зародышевых зачатков. Конгейм полагал, что при развитии человеческого организма в различных участках тела зародыша может возникнуть больше клеток, чем нужно для построения данной части тела. Эти клетки, являясь как бы неиспользованными, могут перемещаться в другие органы и ткани. Они не размножаются, но потенциально сохраняют в себе высокую способность к
размножению и росту. Такого рода дремлющие зачатки могут пребывать в спокойном, неизменном состоянии длительное время – годы и десятилетия, а затем вдруг начать бурно размножаться, образуя опухоль.
Единицей при изучении жизненного цикла может быть как один онтогенез, так и ряд сменяющих друг друга онтогенезов. Онтогенез – это индивидуальное развитие особи, т. е. вся совокупность ее преобразований от зарождения (оплодотворения яйцеклетки, начала самостоятельной жизни органа вегетативного
размножения или деление материнской одноклеточной особи) до конца жизни (смерти или нового деления особи). Термин “онтогенез” ввел Э.Геккель в 1866 г.
АСКОМИЦЕ́ТЫ(сумчатые грибы), класс грибов. Включает почти половину всех их видов. Для сумчатых грибов характерно наличие особого органа – сумки (аск), в которой происходят три важнейших процесса: слияние ядер, мейоз, образование аскоспор. Мицелий у этих грибов септированный (с перегородками) или представлен почкующимися клетками. Бесполое
размножение осуществляется конидиями – спорами, образующимися на мицелии или его выростах. При половом размножении слияние различных в половом отношении клеток не приводит к слиянию ядер. Формируются гифы, содержащие два несестринских ядра, которые способны к синхронному делению. Слияние ядер происходит незадолго до образования сумок или в них самих. К аскомицетам относятся многие дрожжи, спорыньевые, мучнисторосяные, некоторые плесневые грибы, а также грибы, входящие в состав лишайников. К аскомицетам относятся и некоторые съедобные грибы – сморчок, строчок, трюфель и др. Аскомицеты широко используются в микробиологической промышленности.
Начать с того, что эти гермафродиты не приспособлены к самооплодотворению. Для
размножения пиявок всегда требуются две половозрелые особи. Не менее поразительно и другое. Для медицинской пиявки не характерен наружно-внутренний способ оплодотворения. Попадание спермы в женский половой тракт происходит только в результате соединения. Каждая пиявка обладает развитым соответствующим органом, функционально схожим с аналогичным органом у человека.
Провирус, имеющий и «рожки» и «ножки», без долгих сомнений и размышлений вступает на тропу войны и «бодается» и «пляшет». Не осознавая еще опасности, клетка сама предоставляет вирусу все необходимы химические компоненты, все свои внутренние резервы для его развития и
размножения . Сначала происходит транскрипция провируса, в результате которой образуются новые вирусные РНК, т. е. новые геномы. Подчиняясь генетической программе ВИЧ, которая теперь стала для клетки ее собственной, клетка начинает синтезировать на вирусной РНК вирусные белки. Поскольку первоначально синтезируются большие молекулы-предшественники, другой вирусный белок – протеаза – разрезает их на строго определенные блоки. Так клетка активно производит различные компоненты вируса, истощая этим себя. Затем на поверхности клеточной мембраны из этих компонентов происходит предварительная грубая «сборка» новых вирусных частиц из синтезированных клеткой блоков. Новые вирусы готовы! Они «отпочковываются» от клетки, после чего вирусы становятся «зрелыми», способными инфицировать новые клетки, т. е. готовыми к штурму новых линий обороны. Таков жизненный цикл вируса, который неизбежно заканчивается гибелью инфицированного Т-хелпера. По времени этот цикл (от связывания вируса с клеткой и до выхода первых вирусных частиц из инфицированной клетки) составляет менее суток (обычно от 15 до 20 часов). Скорость размножения BИЧ очень высока – в организме инфицированного человека образуется порой до 10 млрд новых вирионов в день. Хотя некоторые из них погибают под действием иммунной системы, остающиеся инфицируют новые лимфоциты, и цикл репликации вируса повторяется. Общее число инфицированных лимфоцитов в организме BИЧ-позитивных пациентов составляет обычно величину от 107 до 109 клеток.
Внутритканевые регуляторные механизмы обеспечиваются, в частности, способностью зрелых клеток выделять биологически активные вещества (кейлоны), угнетающие
размножение молодых (стволовых и бластных) клеток этой же популяции. При гибели значительной части зрелых клеток выделение кейлонов уменьшается, что стимулирует пролиферативные процессы и приводит к восстановлению численности клеток данной популяции.
Полезно представлять, насколько маленьким может быть геном живого организма. Геном паразитической бактерии Mycoplasma genitalium составляет всего около 580 тысяч “букв” – это один из самых маленьких известных бактериальных геномов89. Еще меньше бывают геномы вирусов. Вирусы не принято называть “живыми”, ведь они не являются клетками и не могут самостоятельно размножаться. Вирусы – это паразитическая наследственная информация, использующая генетический аппарат клеток для синтеза своих белков,
размножения и распространения.
Изменение обмена веществ в опухолевых клетках вызвано доминированием ферментов-стрелочников, которые регулируют обменные процессы, ответственные за бескислородные процессы, в том числе и гликолиз. Это значит, что основной задачей борьбы с опухолями является подавление этих ключевых ферментов, направляющих метаболический цикл здоровой клетки в ненормальное русло и превращающих ее в ракового монстра. Неудивительно, что клетки опухоли быстро делятся – их организация становится сходной с бактериальными клетками: тот же обмен веществ, способность к постоянному
размножению , отсутствие дифференциации по внешнему виду и функциям.
Иную компенсацию являет эволюционный ряд, выстроенный в порядке ослабления роли социальности, что впервые отметил И.И. Мечников (1904 г.). В самом деле, первая экосистема вообще не делилась на организмы, и основные механизмы узнавания родились тогда; просто устроенные одноклеточные (слизевые грибы) сливаются для
размножения в единую клетку, в многоядерный грибок; кораллы сливаются, но без потери особей; муравьи являют единый организм, но существуют порознь и т. д. (предки людей давно потеряли такие свойства, сохранив лишь соединение самки и самца, и люди видят в высокой социальности чудо).
Человеческий организм имеет клеточное строение. Благодаря этому возможны его рост,
размножение , восстановление органов и тканей и другие формы жизнедеятельности. Каждая клетка состоит из цитоплазмы и ядра, а снаружи покрыта мембраной, разграничивающей одну клетку с другой. Пространство между мембранами соседних клеток заполнено межклеточным веществом. Через мембрану из клетки в клетку движутся различные вещества, и таким образом осуществляется биохимический обмен веществ в организме. Клетки хранят в себе хромосомный набор, который на физическом плане отражает состояние кармы, здоровья, энергетики, наследственной и космической информации. Форма и размеры клеток зависят от выполняемой органом функции.
Геном даже самых простых бактерий состоит из более чем миллиона нуклеотидов и кодирует свыше тысячи белков. Иными словами, бактериальная клетка содержит мегабайты информации. Для работы этого генома требуются специальные молекулярные машины сборки белков, копирования ДНК, энергоснабжения и средства регуляции и управления. Сложность такой системы очень высока, а более простых самостоятельно размножающихся систем биология не знает. Вирусы не в счет – для их
размножения требуется сложная живая клетка. Мы знаем только один путь происхождения более сложных систем из простых – это эволюция по Дарвину, путем естественного отбора. Но чтобы началась эволюция, нужны какие-то единицы живого, способные к размножению. Если естественный отбор начинается только с появлением первой клетки, то для ее образования случайным путем требуется гигантское время – на много порядков больше возраста Вселенной. Эта проблема называется «неупрощаемая сложность» (irreducible complexity). Астрофизик Фред Хойл охарактеризовал ее при помощи аналогии: «случайное самозарождение жизни так же вероятно, как случайная сборка „Боинга-747“ при прохождении урагана через мусорную свалку».
Первые, как полагают, служат регуляторами деятельности половых желез, причем вещество, вырабатываемое ими, по-видимому, тормозит деятельность половых желез: они начинают функционировать в те месяцы, когда заканчивается
размножение червей, и исчезают в периоды размножения. Зернистые клетки имеют значение при заживлении ран и восстановлении утраченных частей тела (регенерации): во время этих процессов секреция в них особенно усиливается.
В регуляции
размножения ранних полипотентных и унипотентных клеток-предшественниц немаловажное значение имеет их взаимодействие с Т-лимфоцитами и макрофагами. Данные клетки действуют на клетки-предшественницы с помощью продуцируемых ими факторов – веществ, содержащихся в мембране и отделяющихся от нее в виде пузырьков при тесном контакте с клетками-мишенями.
Трепонемы обычно размножаются поперечным делением. В этих случаях они увеличиваются, в месте будущего деления суживаются, их оболочка растягивается и разрывается на несколько частей с различным количеством завитков, на местах деления видны перемычки, блефаро-пласты с той и другой стороны; вновь образующиеся фибриллы и старые фибриллы; по краям места деления расположены мезосомы. Бледные трепонемы могут делиться не только пополам, но и на множество частей. Разделившиеся клетки могут в течение некоторого времени тесно прилежать друг к другу. Полагают также, что помимо поперечного деления, у трепонемы возможны более сложные циклы развития, в частности, половой путь
размножения .
Наиболее сложное строение свойственно многим красным и бурым водорослям, масса которых внешне напоминает высшие растения и имеет довольно сложное анатомическое строение. У некоторых морских зеленых водорослей строение расчленено на стеблелисто– и корнеподобные органы, но не имеет клеточных перегородок. Весьма разнообразно
размножение водорослей от простого деления до полового размножения. Наиболее часто используются человеком зеленые, сине-зеленые, бурые и красные водоросли. Из зеленых водорослей в народной медицине используют нитчатые водоросли – улотрипс, кладофора, скирогира.
3) Сперматозоидная (сперматоурическая) реакция Галлы-Майнини проводится на озерных лягушках-самцах. Метод основан на том, что у лягушек вне естественного периода
размножения в содержимом клоаки никогда не бывает сперматозоидов. Перед проведением реакции необходимо исследовать содержимое клоаки лягушки для исключения спонтанной спермареи. Затем 3–5 мл мочи беременной женщины вводят в лимфатический мешок, расположенный под кожей спины лягушки. Через 1–2 ч исследуют жидкость из клоаки лягушки под микроскопом. При положительной реакции в клоачной жидкости обнаруживается большое количество подвижных сперматозоидов. Точность реакции составляет 85-100 %. Преимущество метода заключается в быстроте постановки реакции.
Клубнеобразование имеет первостепенное значение не только для успешного
размножения самих растений картофеля, но и для практической деятельности человека, поскольку картофель является одним из основных растительных продуцентов пищевых и индустриальных ресурсов в мировом масштабе. М.Х. Чайлахян тщательно проанализировал комплексное участие основных групп фитогормонов – гиббереллинов, цитокининов, ауксинов и абсцизовой кислоты – в последовательных этапах формирования клубней у картофеля и обобщил эти наблюдения в специальной публикации (Чайлахян, 1984). Особенно широко известны его эксперименты с межвидовыми прививками разных видов Табаков на короткодневные формы картофеля. В опытах М.Х. Чайлахяна и его сотрудников (Чайлахян и др., 1982) в качестве привоев были взяты побеги короткодневного, длиннодневного и фотопериодически нейтрального табака, а подвоями служили находящиеся на неблагоприятном длинном дне формы картофеля с облигатной короткодневной реакцией клубнеобразования. Формирование клубней у подвоев наблюдалось лишь в тех случаях, когда фотопериодический режим был благоприятен для цветения растений-привоев. Был сделан вывод, что стимулы цветения и клубнеобразования образуются в сходных условиях и, возможно, представляют собой идентичные или близкие по структуре субстанции. Вывод М.Х. Чайлахяна о сходстве внутренних механизмов фотопериодической индукции цветения и клубнеобразования послужил основанием для последующих исследований генного контроля фотопериодизма у картофеля и полностью подтвердился в работах, показавших участие гомологов основных генов фотопериодической реакции цветения – СО и FT – в фотопериодической индукции клубнеобразования (Navarro et al., 2011; Gonzalez-Schain et al., 2012). Ставшие классическими опыты М.Х. Чайлахяна по регуляции клубнеобразования у картофеля до сих пор подробно сопоставляются с появляющимися новыми данными и цитируются в современных обзорах по формированию клубней (Rodriguez-Falcon et al., 2006).
Как пишет Ляпков (2005:296),«… различия между этими видами нельзя объяснить, исходя из предположения о различной интенсивности конкуренции между самцами, обусловленной неодинаковой длительностью периода
размножения , поскольку оба вида характеризуются четко выраженной сезонностью и сравнительно коротким периодом икрометания (так называемые “explosive breeders”). Кроме того, численность самцов на нерестилищах обычно существенно выше, чем самок, и многие самки приходят в водоемы уже в парах. Последнее обстоятельство подтверждает предположение, что роль самки в оценке “качества” самца незначительна, если вообще существует» (курсив мой – Е.П.). В цитируемой статье ее автор ищет реальные причины несходства в биологии названных видов лягушек, оставив в стороне «предсказания» так называемой «теории полового отбора», но занявшись зоологическим изучением происходящего. Он рассматривает в сравнительном плане популяционную структуру видов, механизмы динамики роста особей на протяжении их жизни и другие тонкие материи, возможная роль которых совсем не самоочевидна.
Гаструляция – процесс образования зародышевых листков, образующихся посредством
размножения и перемещения клеток. В результате гаструляции в зародыше любого вида животного образуются три зародышевых листка:
Опухоль (новообразование, неоплазма) – это особый вид клеточно-тканевой реакции, в основе которой лежит нерегулируемое и беспредельное
размножение клеток той или иной тканевой принадлежности, т. е. опухоль является нарушением формообразовательных процессов. Каждая опухоль имеет свой клеточный источник, или опухолевый зачаток. По современным представлениям опухолевый зачаток может возникнуть из развивающихся клеток любой ткани любого органа в результате опухолевой трансформации недифференцированных клеток камбиального резерва и обособления клеточного клона, который является начальной реализацией опухолевого роста. Опухолевый зачаток, возникающий из клеток той или иной конкретной ткани, определяет гистогенетическую принадлежность опухоли. Определение гистогенеза доброкачественных опухолей обычно не вызывает затруднений, так как в большинстве случаев клеточно-тканевой состав доброкачественных новообразований обнаруживает отчетливое структурное сходство с клетками и тканями, в которых они возникают. Выяснение гистогенеза злокачественных опухолей нередко сопряжено со значительными трудностями, так как клеточно-тканевые элементы злокачественных новообразований в ходе опухолевой прогрессии подвергаются глубокой структурно-функциональной анаплазии или катаплазии и утрачивают признаки сходства с исходной тканью.
К числу основных свойств популяций относится динамика характерных для них численности особей и механизмы регулирования. Любое значительное отклонение численности особей вида в популяциях связано с негативными последствиями для ее существования. В связи с этим популяции, как правило, обладают адаптационными механизмами, способствующими как снижению численности, если она существенно превышает оптимальную, так и ее восстановлению в том случае, если она уменьшается ниже нормальных значений. Для всякой популяции и вида в целом характерен так называемый биотический потенциал под которым понимают возможное потомство от одной пары особей при осуществлении способности организмов к биологически определенному
размножению . Биотический потенциал тем выше, чем ниже уровень организации организмов. Он используется организмами полноценно только в отдельных случаях и в течение кратковременных промежутков. Условия для этого создаются при размножении организмов в средах, которые богаты питательными веществами. Такой тип роста популяции носит название экспоненциального. Близкий к экспоненциальному тип роста характерен в наше время для популяции человека. Он определен значительным снижением смертности в детском возрасте. Периоды резкого изменения численности получили название «популяционных волн», «волн численности». Большие изменения численности сравнительно со средними значениями имеют в основном отрицательные последствия для жизни популяции (например, высокая численность – ослабление всех особей из-за недостатка пищи).
У грамположительных бактерий наружный слой клеточной стенки содержит липопротеиды, гликопротеиды, тейхоевые кислоты, у них отсутствует липополисахаридный слой. Клеточная стенка выглядит аморфной, она не структурирована. Поэтому при разрушении муреинового каркаса бактерии полностью теряют клеточную стенку (становятся протопластами), не способны к
размножению .
В последнее время в литературе появились данные об обнаружении в пародонтальных карманах, десневых биоптатах и корневых каналах при маргинальных и апикальных заболеваниях периодонта вируса простого герпеса, вируса Эпштейна – Барр и цитомегаловируса. Параллельно с герпес-вирусами в пародонтальных карманах обнаруживаются представители пародонтопатогенной микрофлоры. Поэтому авторы делают предположение, что вирусы играют определенную роль в
размножении агрессивной микрофлоры (Rotstein I., Simon J. H., 2006).
Плодовитость домашней птицы велика. Например, от одной курицы можно получить за год более 100 цыплят. Особенностью птиц является то, что их зародыш развивается вне материнского организма. Это дает возможность, отбирая яйца на инкубацию для вывода молодняка, управлять процессом
размножения .