Размножение как характерная особенность живого
Одно из главных отличий живой материи от неживой природы – это способность к воспроизводству себя. Ведь любой живой организм рано или поздно отмирает. Если бы не было способности к воспроизводству, жизнь прекратила бы свое существование, как форма материи.
Размножение – это свойство живых организмов к воспроизводству себе подобных.
К размножению способны все живые организмы – от вирусов и бактерий до человека. Само существование любого вида живых организмов, передача качественных признаков из поколения в поколение невозможно без размножения.
На уровне молекул примером размножения может послужить уникальная способность молекулы ДНК к редупликации. В клетках с помощью деления способны размножаться митохондрии и хлоропласты.
Но основу процесса размножения на организменном уровне составляет процесс размножения клеток. Рассмотрим его детальнее.
Деление клеток как основа размножения
Клетки живых организмов размножаются с помощью деления. Существует несколько вариантов механизма этого процесса. Весь период времени от начала одного деления клетки до следующего называется клеточным циклом.
Некоторые простейшие организмы размножаются прямым делением клеток. Клетка удлиняется, ее содержимое расходится к разным полюсам, ядро вытягивается и разделяется, формируется мембрана между дочерними клетками.
Основным способом деления клеток эукариот является митоз. Состоит митоз из четырех последовательных фаз:
- профазы,
- метафазы,
- анафазы,
- телофазы.
Период между делениями клетки называется интерфазой. Сам процесс митоза у разных организмов может длиться от нескольких минут до нескольких часов.
Начинается процесс митоза с уплотнения хроматина в профазе. Нити хроматина сокращаются, спирализируются, образуя хромосомы. Ядерная оболочка исчезает (точнее - распадается на фрагменты). Хромосомы попадают в толщу цитоплазмы. В это время в клетке начинает формироваться веретено деления. Его нити протягиваются между центромерами и хромосомами.
Во время метафазы хромосомы располагаются в центральной части клетки, в одной плоскости. Затем хроматиды каждой хромосомы отделяются друг от друга.
В анафазе хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. Так как в каждой хромосоме находится только одна нитка хроматиды, то происходит одинаковое, равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками.
С наступлением телофазы происходит деспирализация хромосом (они перестают быть видимыми в световой микроскоп). В дочерних клетках исчезает веретено деления и формируется ядерная оболочка. Митоз завершается образованием двух дочерних клеток с одинаковым набором хромосом.
Мейоз – это особый способ деления клеток эукариотических организмов, в результате которого происходит уменьшение хромосомного набора в два раза.
Во время мейоза происходит два последовательных деления, между которыми практически отсутствует интерфаза. Каждое из этих делений имеет, как и митоз четыре фазы.
В профазе первого деления происходит конъюгация хромосом. В это время может происходить кроссинговер. Через некоторое время хромосомы начинают расходиться. Каждая хромосома при этом состоит из двух нитей хроматид. Гомологические хромосомы располагаются не в одной плоскости (как при митозе), а одна над другой. С помощью веретена деления гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. Телофаза $І$ завершается формированием двух дочерних клеток с половинным набором хромосом по сравнению с материнской клеткой.
Так как интерфаза между двумя последовательными делениями в мейозе практически отсутствует, то после окончания телофазы $І$ начинается новое деление – профаза $ІІ$. Механизм деления напоминает предыдущий процесс, но в анафазе$ ІІ$ к полюсам клетки расходятся уже нити хроматид.
В ходе мейоза из одной материнской клетки образуется четыре дочерних клетки с вдвое меньшим числом хромосом, чем у материнской клетки. При мейозе происходит обмен наследственной информацией, комбинация генов в хромосомах.
Понятия филогенеза и онтогенеза
Весь путь развития живой природы от момента зарождения жизни и до настоящего времени называется филогенезом.
Период от слияния двух половых клеток и образования зиготы до момента смерти организма называется индивидуальным развитием (онтогенезом).
Онтогенез делится на зародышевое развитие (эмбриогенез) и постэмбриональное развитие. Эмбриогенез длится с момента оплодотворения яйцеклетки до момента рождения организма. А постэмбриональное развитие охватывает период от рождения организма до его смерти.
В постэмбриональном развитии человека выделяют такие этапы, как:
- детство,
- юность,
- зрелость,
- старость.
