Вопрос 42. Половое размножение одноклеточных

/. Половое размножение у одноклеточных.

2. Конъюгация, гаметическая копуляция

3. Изогамия и анизогами

1. Кроме митотического деления, у одноклеточных обнаружен также половой процесс, который заключается обычно в слиянии двух половых клеток — гамет. 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.

2. 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.

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.

У инфузорий существует своеобразная форма конъюгации. Инфузории — животные из типа простейших. Их характерной чертой является наличие двух ядер:

• большого (макронуклеуса);

• малого (микронуклеуса).

При конъюгации инфузории сближаются попарно, между ни­ми образуется протоплазматический мостик. Одновременно в ядерном аппарате каждого из партнеров совершаются сложные процессы: макронуклеус растворяется, а микронуклеус делится без предварительного удвоения хромосом (путем мейоза), в ре­зультате чего формируется стационарное и мигрирующее ядра. 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.

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.

3. 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 изо-гаметой.

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.