Формы полового процесса

Самым существенным моментом полового размножения является слияние половых клеток. Возникнув в еще очень ранний период эволюции организ­мов, половой процесс сохраняется почти у всех видов растений и живот­ных в той или иной форме. Но этот процесс может варьировать по степени специализации гамет, по их строению, подвижности, наличию или отсутс­твию половых органов и т.д. Наибольшее разнообразие форм полового про­цесса свойственно водорослям. Это объясняется не только тем, что они представляют собой очень большую и разнообразную группу организмов, но и тем, что они очень древние. В характере их полового процесса прояв­ляется общая закономерность эволюции: чем древнее организмы, тем более разнотипны и менее специализированы их признаки.

В настоящее время известно большое разнообразие форм поло­вого процесса. Остановимся на некоторых из них в эволюционной последо­вательности от примитивных до высокоспециализированных.

У водорослей половое размножение бывает нескольких типов. В зави­симости от относительных размеров гамет, участвующих в слиянии, разли­чают следующие типы полового процесса:

1. Хологамия - представляет слияние содержимого двух вегетатив­ных, подвижных особей, например, некоторые вольвоксовые. Обычно они лишены клеточных оболочек (Dunaliella salina ).

2. Изогамия - это такой половой процесс, при котором сливаются гаметы одинаковой величины, формы и обе подвижны. Изогамия обычно свя­зана с отсутствием дифференцированных органов для производства гамет, которые возникают благодаря делению протопластов обычных вегетативных клеток. У многих водорослей с изогамным половым процессом наблюдается разница в поведении сливающихся гамет: одна более пассивна, другая бо­лее активна - наблюдается т.н. физиологическая анизогамия. Различают гомоталличную и гетероталличную изогамию (гомо - одинаковые, гетеро - разный, таллос - знак). У гомоталличных видов сливаются гаметы одной и той же особи или колонии, у гетероталличных видов слияние гамет воз­можно только от разных особей, которые ввиду отсутствия морфологичес­ких различий обозначаются знаками + и -, соответственно различают + и - гаметы.

3. Гетерогамия или анизогамия - это такая форма полового процесса, при которой сливаются две разные по размерам гаметы, но обе подвижные. Крупная гамета называется макрогамета и созревает она в специальном органе полового размножения - макрогаметангии; микрогамета - малень­кая (меньшая) гамета формируется в микрогаметангии. Макрогаметы и осо­би, на которых они образуются, соответствуют женскому полу, микрогаме­ты и особи, на которых они образуются, - мужскому полу.

4. Оогамия - это такой половой процесс, при котором сливаются одна крупная, неподвижная, переполненная питательными веществами женс­кая половая клетка - яйцеклетка и мелкая, лишенная запасных питатель­ных веществ, подвижная - сперматозоид или неподвижная - спермий (у водорослей - спермаций) мужская клетка.

Яйцеклетка созревает у низших растений в специальном половом ор­гане, который называется оогоний. Сперматозоиды или спермии формируют­ся в мужском половом органе, который называется антеридий. Оогонии и антеридии могут образовываться на одном растении (однодомность) или на разных (двудомность). Оогамия - вершина эволюции полового процесса.

5. Автогамия - особый тип полового процесса, распространенный у части диатомовых водорослей. Заключается он в том, что ядро клетки предварительно делится мейозом на 4 ядра, два из них разрушаются, и оставшиеся два ядра сливаются, образуя вновь диплоидное ядро. Автога­мия не сопровождается увеличением числа особей, а лишь их омоложением.

6. Конъюгация - это такой половой процесс, при котором сливается содержимое двух безжгутиковых вегетативных недифференцированных одноя­дерных клеток, физиологически исполняющих функцию гамет. Ее следует рассматривать как разновидность изогамии, встречающуюся у водорослей. Это единственная форма полового размножения в классе конъюгат из зеле­ных водорослей.

7. Зигогамия - такой половой процесс, при котором сливается содержимое двух недифференцированных многоядерных клеток. При этом об­разуется столько зигот, сколько пар ядер участвует в размножении. Это также разновидность изогамии, встречающаяся у грибов.

Остальные случаи форм полового процесса будут рассмотрены в соот­ветствующих разделах.