Статевий і безстатевий способи розмноження водоростей

Водорості є автотрофними організмами, які здатні здійснювати фотосинтез. На даний момент ідентифіковано понад 30 000 видів водоростей. Хоча вони мають хлорофіл, подібно зеленим рослинам, вони позбавлені міцної кореневої системи та листя. Отже, це не рослини, тому і спосіб розмноження у водоростей інший.

Структура водоростей може змінюватись від простих одноклітинних (наприклад, Micromonas) до складних багатоклітинних (наприклад, Kelps) форм. Вони зустрічаються в будь-якому середовищі проживання: прісноводній, морській, болотистій, у вологому грунті та на скелях. Виходячи з характерних особливостей, виділяють чотири основні види водоростей: ціанобактерії, зелені, червоні та бурі.

Типи розмноження

Водорості можуть розмножуватися як статевим, так і безстатевим способом. При статевому розмноженні дві гаплоїдні статеві клітини батьків зливаються, щоб утворити диплоїдну зиготу, яка згодом розвивається в новий організм. Безстатевий спосіб має на увазі відділення клітин одного організму для створення нового.

Також трапляються варіанти комбінованої репродукції нових організмів. В цьому випадку в процесі дозрівання організм проходить як статеві, так і безстатеві стадії.

Вегетативний спосіб

При такому способі розмноження генетичний матеріал батьківської клітини не взаємодіє з генетичним матеріалом. При цьому вегетативне розмноження дуже різноманітне:

• Відділення клітин. Деякі одноклітинні форми водоростей, такі як Euglena, розмножуються шляхом розподілу бінарних частинок, у яких батьківська клітина поділяється на дві однакові частини. Нові клітини розвиваються як окремі організми.
• Фрагментація. Зустрічається у Саргассума та інших колоніальних водоростей, внаслідок чого тіло батька ділиться на два або більше фрагменти, які перетворюються на нові організми.
• Ниркування є підвидом фрагментації. Для розмноження нові особини проростають у вигляді новоутворень на тілі батька. Можуть відокремлюватися з часом або залишатися, утворюючи колонії.

Тип розмноження залежить від виду організму та приналежності до групи. Також існують невеликі підвиди вегетативного розмноження, наприклад, поліембріонія, проте вони трапляються набагато рідше.

https://youtube.com/embed/cQJtGypgOsE

Розподіл спорами

Ще один вид безстатевого розмноження водоростей. Він відбувається шляхом утворення спор, таким чином розмножуються Chlamydomonas та Chlorella. Зазвичай суперечки містять два набори хромосом, у яких зберігається генетичний матеріал батька. Суперечки бувають кількох видів:

• зооспори;
• синзооспори;
• апланоспори;
• гіпноспори;
• автоспори;
• тетраспори.

Залежно від виду, суперечки можуть розвиватися всередині батьківської клітини або відразу мають можливість самостійно пересуватися завдяки хлистоподібним хвостам. Також є третій тип суперечок, які мають можливість розвиватись окремо від батька, але не можуть рухатись.

https://youtube.com/embed/NsmRGDrdEzY

Статевий контакт

При статевому розмноженні дві дорослі особини поєднують свої набори хромосом, щоб створити потомство з двома наборами хромосом, що мають риси обох батьків. Найпростіший метод статевого розмноження – кон`югація – виникає, коли два організми зливаються, обмінюються генетичним матеріалом і потім поділяються. Злиття в деяких видах відбувається через спеціальні трубки.

У більшості багатоклітинних видів організми виробляють спеціальні статеві клітини, звані гаметами, які містять лише один набір хромосом. Гамети від двох індивідуумів зливаються і потім розвиваються в потомство або утворюють клітини, які згодом продукують суперечки. Гамети можуть бути однаковими за формою, розміром і структурою (ізогамією) або різним (гетерогомії).

Комбінування двох варіантів

Деякі види розмножуються через механізм, що має як статеві, так і безстатеві стадії. У такому випадку зріла клітина має лише один набір хромосом, а не два. Через поділ клітин одна батьківська клітина може створювати чотири клітини-спори, кожна з яких має один набір хромосом і готова до злиття з іншими спорами.

Наприклад, Ulva та Laminaria, зазвичай спостерігається чергування поколінь. У першому циклі організми утворюють гамети безстатевим способом. У наступному циклі гамети утворюють клітини з двома наборами хромосом. Вони розвиваються у зрілі клітини, які продукують суперечки з одним набором хромосом, внаслідок чого процес стає повним.

Таким чином, у життєвому циклі потомства присутні зрілі форми гаплоїдних організмів (гаметофіт) та диплоїдних організмів (спорофіт). Якщо організми гаметофіту і спорофита схожі на вигляд, то вони називаються ізоморфними, тоді як водорості з різними формами гаметофітів і спорофітів називаються гетеротрофними.