Половое размножение. Сперматогенез и овогенез

Половое размножение. Сперматогенез и овогенез

Половое размножение встречается как у одноклеточных, так и у много-клеточных растений и животных.
Как отмечено в главах II и III, половое размножение у бактерий осущест-вляется путем конъюгации, служащей аналогом полового процесса и являю-щейся системой рекомбинации этих организмов, тогда как у простейших поло-вое размножение происходит тоже путем конъюгации либо путем сингамии и аутогамии.
У многоклеточных организмов (растений и животных) половое размно-жение связано с образованием зародошевых или половых клеток (гамет), опло-дотворением и образованием зигот.
Половое размножение является значительным эволюционным приобре-тением организмов. С другой стороны, оно способствует пересортировке генов, появлению разнообразия организмов и повышению их конкурентоспособности в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.
У одноклеточных организмов половое размножение существует в не-скольких формах. У бактерий половое размножение можно анало-гизировать с имеющими место у них конъюгацией, заключающейся в передаче плазмидной или хромосомной ДНК от клеток-доноров (содержащих плазмиды) к клеткам-реципиентам (не содержащих плазмиды), а также с трансдукцией бактерий, за-ключающейся в передаче генетического материала от одних бактериальных клеток к другим фагам. Конъюгация встречается также у инфузорий, у которых во время этого процесса происходит переход ядер от одних особей к другим, после чего следует деление последних.
Одной из распространенных форм полового размножения у одноклеточ-ных животных, например, у паразитических споровиков, является копуляция. Половое размножение у них заключается в слиянии двух особей, которые яв-ляются гаметами, в одну, являющуюся споровой формой, из которой затем раз-вивается новый организм. Независимо от способа слияния генетического мате-риала у одноклеточных организмов существенной особенностью этого слияния является то, что оно сопровождается генетической рекомбинацией.
У многоклеточных растений и животных половое размножение происхо-дит через образование женских и мужских половых клеток (яйцеклеток и спер-матозоидов), последующее оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом и об-разование зиготы. У растений половые клетки продуцируются в специализиро-ванных репродуктивных структурах, у животных они продуцируются в поло-вых железах, называемых гонадами (от греч. gone — семя).
Между соматическими и половыми клетками животных существует важ-ное различие. Оно заключается в том, что соматические клетки способны к де-лению, т. е. репродуцируют себя и кроме того из них образуются половые клет-ки. Напротив, половые клетки не делятся, но они «начинают» репродукцию це-лого организма.
Диплоидные соматические клетки, из которых образуются мужские по-ловые клетки, называют сперматогониями, а диплоидные соматические клетки, из которых образуются женские половые клетки — овогониями. Процесс обра-зования (роста и дифференциации) мужских и женских половых клеток носит название гаметогенеза.
Гаметогенез основан на мейозе (от греч. meiosis — понижать), который представляет собой процесс редукционного деления ядер клеток, сопровож-дающегося понижением числа хромосом на ядро. Мейоз происходит в специа-лизированных клетках репродуктивных органов живых существ, размножаю-щихся половым путем (рис. 78). Например, у папоротникообразных мейоз встречается в специализированных клетках спорангий, располагающихся на нижней поверхности листьев этих растении и развивающихся в споры, а затем в га-метофиты. Последние существуют раздельно, продуцируя в конечном итоге мужские и женские гаметы. У цветковых растений мейоз осуществляется в специализированных клетках семяпочек, которые развиваются в споры. 

Последние продуцируют гаметофит с одной яйцеклеткой.
  Кроме того у этих растений мейоз происходит также в специализированных клетках пыльников, которые также развиваются в споры, продуцирующие в конечном итоге пыльцу с двумя мужскими гаметами. У земляных червей, которые являются гермафродитами и содержат мужские половые органы в одном сегменте тела, а женские — в другом и которые харак-теризуются способностью к перекрестному оплодотворению между разными особями, имеется способность одновременно к сперматогенезу и овогенезу.
У млекопитающих мейоз осуществляется в специализированных клетках семенников и яичников, в которых продуцируются мужские и женские гаметы соответст