Чергування поколінь

чергування поколінь - закономірна зміна у організмів поколінь, що розрізняються способом розмноження. Організми багатьох видів можуть розмножуватися як безстатевим, так і статевим шляхом. У зв`язку з цим говорять про бесполом і статевому поколіннях даного виду.

Чергування цих поколінь у рослин і тварин має багато спільних рис. Межа, що розділяє статеве і безстатеве покоління в циклі розвитку, - процес запліднення. При цьому в результаті злиття гаплоїдних (т. Е. Містять одинарний набір хромосом) гамет з`являється диплоидная (т. Е. Що містить подвійний набір хромосом) зигота, і статеве покоління переходить в безстатеве.

І безстатеве, і статеве покоління можуть мати як одинарний, так і подвійний набір хромосом: в залежності від того, на якій стадії життєвого циклу відбувається мейоз. При мейозі число хромосом зменшується вдвічі, і диплоїдний їх набір переходить в гаплоїдний. Мейоз і запліднення - це дві віхи, що розділяють гаплоидное і диплоїдну фази в циклі розвитку.

В процесі еволюції в циклі розвитку закономірно зменшується роль (тривалість існування і розміри) гаплоидной фази і збільшується роль диплоидной фази.

фази мейозу

У споровиков і джгутикових, багатьох водоростей і деяких грибів диплоидная фаза представлена тільки зиготою, яка відразу зазнає мейоз, утворюючи гаплоїдні клітини. У всіх вищих і деяких нижчих форм (окремі водорості і гриби, інфузорії) зигота ділиться шляхом мітозу, тому безстатеве покоління у них так само, як і зигота, диплоидное.

Мейоз відбувається тільки в процесі утворення гамет, які є єдиною гаплоидной фазою у таких організмів. Наприклад, гідроїдних поліпів є безстатеве покоління. Почкуясь, вони утворюють колонії, на яких розвиваються медузи з семенникамі і з яєчниками (диплоидное статеве покоління). Медузи вільно плавають у воді і розмножуються статевим шляхом. В результаті знову виникають поліпи.

У тварин розрізняють первинне і вторинне чергування поколінь. При первинному чергується безстатеве і статеве розмноження. Так буває у багатьох найпростіших. До вторинного чергуванню поколінь відносять метагенез і гетерогонія. При метагенез, який характерний для покривників і кишковопорожнинних, чергується статеве і вегетативне розмноження. При гетерогоніі, яка характерна для трематод, деяких круглих черв`яків і коловерток, ряду членистоногих, чергуються нормальне статеве розмноження з партеногенезом.

Чергування поколінь залежить від умов середовища. При сприятливих умовах розмноження відбувається, як правило, безстатевими способами - поділом, брунькуванням, вегетативно або партеногенетически. При несприятливих умовах безстатеве покоління змінюється статевим.

Еволюція розмноження йшла від безстатевого, властивого одноклітинним, до статевого. Примітивні форми розмножуються тільки безстатевим шляхом, у більш складних форм безстатеве розмноження чергується з статевим. Найбільш прогресивні види розмножуються тільки статевим шляхом.

Чергування поколінь у рослин. Типове чергування поколінь характерно для рослин, у яких многоклеточни як диплоидная фаза (діплонт), так і гаплоидная (гаплонт). Діплонт утворює спорангії, в яких в результаті мейозу виникають спори (тому діплонт називають також спорофитом або безстатевим поколінням). Гаплонт утворює гаметангии, в яких без редукційного поділу - мейозу утворюються статеві клітини - гамети (гаплонт називають також гаметофитом або статевим поколінням). Спорофит розвивається з зиготи, що виникає в результаті запліднення, т. Е. Злиття двох гамет, а гаметофіт - із спори. У небагатьох рослин (наприклад, у деяких зелених і бурих водоростей) спорофіт і гаметофіт розвинені однаково, а у більшості рослин в циклах розвитку переважає або гаметофіт (наприклад, у мохоподібних), або спорофіт - бура водорість ламінарія, папоротеподібні і насінні рослини.

У багатьох зелених водоростей (хламидомонада, улотрикс, спирогира і ін.) Диплоїдні тільки зиготи, при проростанні яких відбувається мейоз. А у сифонових, діатомових і деяких бурих водоростей, як і у переважної більшості тварин, гаплоидни тільки гамети, що виникають в результаті мейозу. Тому у цих рослин фактично чергування поколінь немає, хоча зміна ядерних фаз відбувається.

Фази в циклах розвитку вищих рослин мають особливі назви: спорофіти мохоподібних називають спорогона (вони розвиваються на гаметофітах), а гаметофити інших вищих рослин - заростки. У папоротеподібних вони існують самостійно, а у насіннєвих розвиваються на спорофітах. Заростки равноспорбвих рослин обоєполи, а різноспорових - різностатеві і більш скорочені (особливо чоловічі), ніж заростки равноспорових. Так, наприклад, у покритонасінних рослин чоловічий заросток - це розвивається з мікроспори пилкові зерно, а жіночий заросток - зародковий мішок, що розвивається з мегаспори.

Джерело: Енциклопедичний словник юного біолога. Укладач Аспиз М. Е. Видавництво "Педагогіка", Москва, 1985