Основи загальної біології

Під час пупкування дочірня особина виростає з материнської в особливій зоні пупкування (прісноводні поліпи, різні кільчасті черв’яки). Якщо дочірні особини не відокремлюються від материнської, можуть виникати колонії. 

Деякі тварини можуть розмножуватися поділом цілої особини: поздовжнім поділом – прісноводні поліпи, актинії та ін., поперечним поділом – також актинії, турбелярії та ін.

 

У випадку статевого розмноження в результаті запліднення дві клітини різної статі – гамети – поєднуються в одну клітину – зиготу, з якої потім розвивається нова особина. Під час запліднення зливаються ядра клітин й число хромосом подвоюється. Тому, на якомусь наступному етапі, але не пізніше утворення нових гамет, хромосомний набір повинен знову зменшитися наполовину шляхом мейозу. Таким чином, цикл статевого розмноження включає чергування диплофази з подвійним і гаплофази з одиночним набором хромосом, тобто зв'язаний зі зміною ядерних фаз.

Статеве розмноження приводить до утворення нових комбінацій спадкових задатків, отриманих від двох батьків, і тим самим до спадкової мінливості нащадків, що є важливим чинником еволюції.

У випадку мерогамиії (гаметогамії) зиготу утворюють дві різні за статтю, і утворені різними особинами гамети. Вони можуть бути однаковими за морфологією (ізогамія) або можуть підрозділятися на дрібні чоловічі мікрогамети та більш великі  жіночі макрогамети (анізогамія). У випадку крайньої форми анізогамії – оогамії – жіноча гамета нерухома (яйце), а чоловіча має джгутик та рухлива (спермій).

У випадку гермафродитизму (двостатевості) гамети обох статей виробляються однією особиною. Однак, завдяки або анатомічним особливостям, або фізіологічним (різні періоди дозрівання) злиття чоловічих і жіночих гамет, які утворені однієї й тією же особиною, не відбувається. У випадку гонохоризму (роздільностатевості) гамети обох статей  виробляються різними особинами – жіночою і чоловічою, які часто сильно розрізняються між собою за будовою й розмірами (статевий диморфізм).

 

У мохів і папоротей футляри з гаметами багатоклітинні: в архегоніях міститься по одній яйцеклітині, в антеридіях – багато сперматозоїдів. У насінних рослин у циклі зміни поколінь гаметангії скорочені. Для насінневих рослин характерна різноспоровість (рис. 8.3). 

Рис. 8.3. Устрій репродуктивної системи квіткової рослини. 1 – пелюстки. 2 – маточка, 3 – рильце, 4 – стовпчик, 5 – зав'язь, 6 – тичинки, 7 – пильовик, 8 – тичинкова нитка, 9 – чашолистки, 10 – квітколоже, 11 – квітконіжка, 1213 – спермії, 14 – яйцеклітина, 15 – пильцевхід, 16 –пилкова трубка, 17 – синергіди, 18 – яйцеклітини, 19 – зав'язь

 

Спори розвиваються в спорангіях, а спорангії – на споролистиках (тичинках і плодолистиках). Зі спор розвиваються заростки. Центральна частина насінного зачатку являє собою мегаспорангій, тому що в ньому утворюються мегаспори, з яких звичайно одна дає початок жіночому заростку – зародковому мішку. Одна із семи клітин зародкового мішка – яйцеклітина, що має гаплоїдне ядро.

Гамети в багатоклітинних тварин (за винятком губок) утворюються в особливих органах – гонадах (статевих залозах): яйця – у яєчнику, спермії – у сім’янику.

Диплоїдні клітини, з яких розвиваються гамети, називають оогонії та сперматогонії. Їхня швидка проліферація шляхом мітозу (фаза розмноження) у випадку людських оогоній закінчується вже на початку третього року життя й дає понад 400000 клітин (ооцитів), більшість із яких, втім, знову зливаються. Під час сперміогенезу ця фаза відбувається тільки з початком періоду статевого дозрівання. Потім клітини ростуть (фаза росту), причому, так називані, ооцити 1го порядку досягають значно більших розмірів, ніж сперматоцити 1го порядку (рис. 8.4).

Потім одне за одним відбуваються два поділи дозрівання, спочатку мейотичне, а потім митотичне або у зворотньому порядку; перший випадок називають прередукцією, а другий – пост редукцією.

 

Рис. 8.4. Гаметогенез (оогенез і сперміогенез) у тварин.

У результаті поділів дозрівання утворюються чотири гаплоїдні клітини. Майбутні чоловічі гамети (сперматиди) однакові за розмірами, а у особин жіночої статі продукти поділу дозрівання нерівноцінні: ооцит 1го порядку перед овуляцією виконує перший поділ мейозу, відокремлюючи маленьке напрямне, або полярне тільце і перетворюється в ооцит 2го порядку. Другий поділ мейозу доходить до стадії метафази. Тільки під час запліднення ооцит 2го порядку робить другий поділ мейозу, відокремлює ще одне полярне тільце й стає великим, збагаченим цитоплазмою зрілим яйцем.

У особин чоловічої статі утворення й виділення гамет – процес безперервний, що починається з настанням репродуктивного періоду й триваючий протягом всього життя У особин жіночої статі – це циклічний процес, що повторюється регулярно (у жінок кожні 28 днів). Цей процес називається менструальним циклом і його можна розділити на 4 стадії (рис. 8.5).

 

Рис. 8.5 – Головні фази менструального циклу (цифри в дужках – дні, на які відбувається дана фаза)

Яйця (яйцеклітини) багатоклітинних тварин за звичай нездатні до руху, залежно від кількості жовтка мають різну величину