Я познаю мир. Биология

Третий способ бесполого размножения – спорообразование. При этой форме размножения ядро родительской клетки делится на несколько, иногда на множество ядер, после чего на такое же число частей делится и сама клетка.

Вновь образованные маленькие клеточки – споры – не похожи на родительский организм. Они очень маленькие и в отличие от взрослых организмов заключены в прочную защитную оболочку, которая предохраняет их от любых неблагоприятных воздействий окружающей среды. Благодаря этому споры легко переносят высушивание, сильное нагревание или охлаждение.

image l:href="#"

Почкование дрожжей

Спорами размножаются возбудители малярии – плазмодии, паразитирующие в эритроцитах человека. Там каждый плазмодий делится на 12 или 24 споры, причем делают они это синхронно. В результате все споры одномоментно покидают клетки крови, вызывая их разрушение. Во время такого синхронного выхода спор больного сотрясает очередной приступ малярии. Однако малярийным плазмодиям свойственно не только бесполое размножение. Попав вместе с зараженной человеческой кровью в пищеварительный тракт комара, они размножаются там половым путем.

image l:href="#"

Жизненный цикл малярийного плазмодия

Большое значение размножение спорами приобрело в мире растений. У них споры образуются в особых органах – спорангиях – и способны переносить неблагоприятные условия, распространяться в новые местообитания с помощью ветра и различных животных, давая начало новым организмам. Спорами размножаются водоросли, мхи, плауны, хвощи и папоротники. Семенные растения произошли от споровых, и их семязачатки (расположенные внутри шишек или цветков) фактически являются видоизмененными спорангиями. (Подробнее об эволюции системы размножения растений вы можете прочитать в томе «Ботаника» серии «Я познаю мир».)

image l:href="#"

Спорангии и споры различных ископаемых растений: А – риния, нижний девон; Б – саудония, нижний девон; В – чалонерия (плауновидное), средний карбон; Г – тодитес (папоротник), средняя юра

Спорами размножаются и все грибы. Бросающиеся в глаза плодовые тела грибов, которые в быту не совсем правильно называют просто «грибами», – это как раз органы, несущие на себе большое число спорангиев, рассеивающих миллиарды спор.

image l:href="#"

Спорангии грибов

Сколько ландышей на поляне?

Итак, мы рассмотрели три разновидности бесполого размножения: простое деление клетки – самый первый на Земле способ размножения, его модификацию – почкование – и довольно сложный тип – споровое размножение. Однако есть и еще один тип бесполого размножения – вегетативное, то есть размножение любыми частями тела без образования специальных клеток – спор или тем более половых. Мы уже говорили, что первые организмы размножались бесполым путем, и половое размножение им пришлось «изобретать» специально. Так вот, вегетативное размножение, хотя и относится к бесполому, возникло, наверное, даже позже полового, а уж широкое развитие получило и вовсе у высших организмов. Правда, преимущественно у растений и грибов.

image l:href="#"

«Вегетативное» размножение многощетинкового червя аутолитус: 1 – сегменты заднего конца тела, отделяющиеся от материнской особи

Иысшие животные вегетативно не размножаются.

Однако кольчатые черви, морские звезды – отнюдь не самые примитивные животные – нередко размножаются таким способом. У многих видов червей отшнуровываются части тела, становясь самостоятельными организмами, а кусочки разрубленных морских звезд вырастают в новые звездочки. Одно время таким способом – разрубанием на куски – пытались бороться с вредителем коралловых рифов – звездой акантастер, или терновый венец. Ничего хорошего из этой затеи не вышло: вместо уничтожения вредителей люди из лучших побуждений занимались их размножением.

Однако если у животных вегетативное размножение – скорее экзотика, то у растений оно получило невиданное распространение. Причем более высокоорганизованные растения – цветковые, пожалуй, даже более широко им пользуются, чем голосеменные или папоротники.

Одно из главных преимуществ вегетативного размножения – предельная простота. Не надо выдумывать никаких специальных органов: просто расти, образовывай новые побеги, пускай придаточные корни и со временем из крохотной былинки вырастет огромная куртина. Так, например, поступает в густой тени елового леса растение из семейства зонтичных – сныть обыкновенная. Вообще–то, ей больше всего нравится расти в дубравах, да и там – поближе к опушкам и полянам. В темных ельниках сныть почти никогда не цветет и, естественно, не дает семян – света маловато. Но она не унывает: корневище сныти постепенно разрастается, ветвится, со временем старые участки его отмирают, и вот уже вместо одного растения образуется несколько, к тому же «расползшихся» довольно далеко друг от друга. Такой способ вегетативного размножения – путем разделения тела растения на части в результате отмирания старых участков – называется партикуляцией (вспомните, как по–английски слово «часть»). Группа растений, образовавшаяся таким образом, называется клоном. Естественно, все растения одного клона будут генетически абсолютно идентичны.

image l:href="#"

Регенерация у морской звезды

image l:href="#"

Сныть обыкновенная:А – общий вид; Б – схема строения клона 1 – развернувшийся лист; 2 – молодой лист; 3 – соцветие; 4 – отмершие участки корневища; 5 – живое корневище; 6 – надземные побеги

Бывают и более «изобретательные» разновидности вегетативного размножения, с использованием более специализированных органов. Тем не менее эти органы остаются вегетативными: это не цветки, не шишки и не спорангии. В качестве примеров можно привести и усы земляники, и воздушные луконички лилии, и «детки», образующиеся на листьях каланхоэ.

image l:href="#"

Различные способы вегетативного размножения: 1 – усами у земляники; 2 – боковыми розетками у молодила

Вегетативное размножение имеет огромное значение для растений. Проходя вдоль лесной опушки, обратите как–нибудь внимание на растущую на краю леса осину. Нередко можно видеть следующую картину: на довольно большом расстоянии (5–10 метров и более) от края леса стоит взрослое – толстое и высокое дерево. Ближе к краю несколько осин помоложе, перед ними – множество тонких стволиков высотой 2–3 метра, а на поле или на лугу – густая поросль совсем тоненьких побегов осины, некоторые из которых появились только в этом году. Если раскопать землю в этой рощице, мы увидим, что все стволики осины растут от общей корневой системы, развитой самым старым стволом. Побеги, выросшие из придаточных почек на корнях, называются корневыми отпрысками. Размножение с помощью корневых отпрысков – очень характерное и, пожалуй, самое замечательное свойство осины. За счет вегетативного размножения осина захватывает новые территории, увеличивая площадь, занятую лесом. Без корневых отпрысков осина не смогла бы так интенсивно захватить края полей, лугов или пустырей – слабые проростки, развивающиеся из мелких семян осины, не смогут пробиться через густую дернину трав.

image l:href="#"

Схема клона осины

Так что, как видите, вегетативное размножение свойственно не только травам, но и деревьям. Теперь мы можем ответить на вопрос, поставленный в названии рассказа: представьте себе, вы выходите на лесную поляну и видите там великолепные заросли ландышей. Сколько их тут? Тысяча? Если считать только надземные побеги, то да, их может быть очень много – и тысяча, и больше. Но на самом деле, скорее всего, все эти побеги растут от общего разветвленного корневища, правда, возможно, его старые участки уже отмерли – произошла партикуляция. В таком случае растений на полянке будет не тысяча, а, скажем двадцать – по числу фрагментов клона. Но тогда, чтобы подсчитать число ландышей, придется перекопать всю поляну, погубив красивое растение, к тому же нанесенное в Красную книгу. Кроме того, если нам скажут, что на полянке растет двадцать ландышей, сможете ли вы представить себе их реальное количество? Одно дело – двадцать больших кусочков старого клона, а совсем другое – двадцать молодых растений, только начинающих разрастаться.