Репродукция как биологическое явление¶

Репродукция (от лат. reproductio — воспроизведение) — процесс воспроизведения потомства, обеспечивающий сохранение и преемственность жизни на Земле. В биологии под репродукцией понимают совокупность биологических процессов, в результате которых образуется новая особь, генетически связанная с родительской. Репродукция является одним из основных свойств живых организмов наряду с обменом веществ, ростом, развитием и раздражимостью.

¶Основные типы репродукции

В биологии принято различать два основных типа репродукции: бесполую и половую.

¶Бесполая репродукция

Бесполая репродукция осуществляется без участия половых клеток. Потомство генетически идентично родительской особи (за исключением мутаций). Основные формы бесполой репродукции:

• Деление — деление одной материнской клетки на две или более дочерних (характерно для бактерий, простейших).
• Митоз — деление соматических клеток эукариот, в результате которого образуются генетически идентичные клетки.
• Вегетативное размножение — размножение с помощью вегетативных органов (корней, стеблей, листьев). Широко распространено у растений; в животном мире встречается, например, у гидр.
• Спорообразование — образование специальных клеток — спор, способных развиваться в новую особь (характерно для грибов, бактерий, папоротников, мхов).
• Почкование — образование на теле родительской особи «почки», которая отпочковывается и растёт в самостоятельный организм (характерно для дрожжей, гидр, некоторых червей).
• Партеногенез — развитие зародыша из неоплодотворённой яйцеклетки. Иногда выделяется как промежуточный тип, сочетающий признаки полового и бесполого размножения.

¶Половая репродукция

Половая репродукция связана с образованием половых клеток (гамет) и их слиянием — оплодотворением. В результате формируется зигота, содержащая двойной набор хромосом (у диплоидных организмов). Половая репродукция обеспечивает генетическое разнообразие потомства, что имеет большое значение для приспособления вида к изменяющимся условиям среды.

Половая репродукция подразделяется на:

• Однополую — особи одного пола (мужского или женского).
• Двуполую — существование раздельнополых особей.
• Гермафродитизм — наличие у одной особи и мужских, и женских половых органов (характерно для дождевых червей, улиток, некоторых растений).

¶Репродукция у растений

У цветковых растений половая репродукция осуществляется в цветке. Мужской половой орган — тычинка — продуцирует пыльцу, содержащую мужские гаметы (спермии). Женский половой орган — пестик — содержит завязь с семязачатками (семенами), в которых формируются женские гаметы (яйцеклетки). Опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика — может быть ветровым, водным, насекомыми, птицами или млекопитающими.

После оплодотворения из семязачатка развивается семя, а из завязи — плод. У голосеменных растений (сосна, ель, кедр) семена не заключены в плод и развиваются на чешуйках шишек.

¶Репродукция у животных

У животных половая репродукция связана с образованием гамет в половых железах — гонадах (яичниках и семенниках). У большинства позвоночных оплодотворение внутреннее, однако у рыб и земноводных оно часто наружное — гаметы выбрасываются в воду.

По способу развития зародыша различают:

• Яйцекладущих (овипарных) — развитие происходит вне организма матери, в яйце (птицы, большинство рептилий, рыб, земноводных, насекомых).
• Яйцеживородящих (ововивипарных) — зародыш развивается в яйце внутри организма матери, питание происходит за счёт желтка (некоторые акулы, ящерицы).
• Живородящих (вивипарных) — зародыш питается через плаценту от организма матери и рождается живым (млекопитающие, некоторые акулы и змеи).

¶Репродукция человека

Репродукция человека — сложный физиологический процесс, обеспечивающий продолжение рода. Половое созревание наступает в подростковом возрасте и сопровождается развитием половых желёз и вторичных половых признаков. У женщин репродуктивный период продолжается примерно от менархе (первого менструального кровотечения, обычно в 11–13 лет) до наступления менопаузы (в среднем в 45–55 лет).

Мужская репродуктивная система включает семенники, вырабатывающие сперматозоиды и тестостерон, придаток семенника, семявыводящие пути, предстательную железу и половой член. Женская репродуктивная система включает яичники, маточные трубы, матку, влагалище и наружные половые органы.

Оплодотворение у человека внутреннее. Оплодотворённая яйцеклетка (зигота) проходит по маточной трубе в матку, где имплантируется в слизистую оболочку. Беременность длится в среднем 40 недель (280 дней) и завершается родами.

¶Репродукция и генетика

Половая репродукция связана с процессами мейоза и оплодотворения. В ходе мейоза набор хромосом в гаметах уменьшается вдвое (гаплоидный набор). При оплодотворении слияние двух гамет восстанавливает диплоидный набор. Кроссинговер и случайное расхождение хромосом в мейозе приводят к генетическому разнообразию потомства — каждый индивидуум, за исключением однояйцевых близнецов, генетически уникален.

¶Репродукция в медицине и сельском хозяйстве

В медицине термин «репродукция» используется в контексте репродуктологии — раздела медицины, занимающегося проблемами плодовитости. Вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ) включают искусственное оплодотворение, экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО), донорство гамет, суррогатное материнство. В сельском хозяйстве репродукция животных и растений является основой селекции и племенного разведения.

¶Значение репродукции

Репродукция обеспечивает преемственность поколений, сохранение вида и его эволюционное развитие. Благодаря бесполой репродукции популяция может быстро увеличиваться в численности при стабильных условиях среды. Половая репродукция, обеспечивая генетическое разнообразие, создаёт материал для естественного отбора и адаптации видов к меняющейся среде.

Источники:

• Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров. — М.: Большая российская энциклопедия.
• Тафли О. А. Биология: учебник для 9 класса. — М.: Просвещение.
• Равкин Е. Г. Биология: учебник для 10—11 классов. — М.: Просвещение.
• Большой энциклопедический словарь (глава «Репродукция»).