Закономерности и виды размножения водорослей

Закономерности размножения водорослей

Представители низших растений, к которым относятся водоросли, размножаются двумя способами: бесполым и половым. Само бесполое размножение бывает вегетативным и собственно бесполым.

Среди водорослей бесполое размножение (вегетативное) встречается довольно часто. У большинства низших растений как раз преобладает вегетативный способ размножения.

У водорослей встречаются такие типы бесполого размножения как:

• простое деление надвое. В основе этого процесса лежит перешнуровка одноклеточных водорослей. Плюс такого размножения — в сохранении возможности равномерного распределения всех компонентов материнской клетки (включая покровы) между двумя дочерними организмами. К примеру, при таком делении пелликула эвглены делится на две особи полностью и, при этом, сохраняет собственную целостность;
• распад колоний на отдельные части. Позже эти части образуют новые колонии;
• фрагментация слоевища. Благодаря такой разновидности бесполого размножения новые организмы воспроизводятся с сохранением материнской особи. Фрагментация представляет собой один из самых быстрых вариантов размножения. Он встречается среди всех водорослей.

У некоторых групп водорослей имеются специфические приспособления, с помощью которых они и осуществляют процесс вегетативного размножения. Имеются в виду клубеньки харовых водорослей, акинеты сине-зеленых водорослей, а также столоны бурых низших растений.

Виды размножения водорослей

Особенности бесполого размножения

Непосредственно бесполое размножение водорослей связано со спорами, которые образуются в результате преобразования протопласта недифференцированной материнской клетки и дифференцированного спорангия. Споры могут быть как подвижными (речь идет о зооспорах) и неподвижными.

В процессе бесполого размножения организм появляется из гаплоидной клетки. Это позволяет водорослям быстро воспроизводить себе подобных. Однако при таком способе размножения в популяциях не наблюдается генетическое разнообразие.

Исходя из способа образования, выделяют:

• конидии или экзоспоры. Они появляются как вырост протопласта на вершине клетки в процессе поперечного ее деления с последующим отчленением;
• зооспоры или эндоспоры. Они формируются внутри специализированных спорангиев.

Особенности полового размножения

Половой процесс в цикле развития водорослей тоже имеется. В ходе него сливаются две гаплоидные клетки (гаметы), которые различаются в половом соотношении. Происходит образование зиготы с диплоидным набором хромосом — она дает начало новому организму.

Выделяют несколько типов полового процесса:

• хологамия, под которой понимают процесс слияния двух подвижных клеток без клеточной оболочки;
• изогамия или слияние одинаковых по размерам, подвижности и строению гамет;
• гетерогамия или анизогамия. В этом случае сливаются разные по размерам, но одинаковые по форме гаметы. Такой тип полового размножения свойственен бурым и зеленым водорослям;
• оогамия или половой процесс, в ходе которого происходит слияние подвижной гаметы (сперматозоида) и более крупной неподвижной яйцеклетки. Образование сперматозоидов происходит в антеридиях, а яйцеклетки — в оогониях. Этот вариант лучше всего соответствует представлению о половом процессе, сложившемуся в общей биологии.

Для многих водорослей характерно развитие при помощи полового процесса без оплодотворения — речь идет о партеногенезе. В этом случае женские гаметы называют азиготами. Многие ошибочно полагают, что партеногенез является естественным процессом для животных. В случае растительных организмов это тоже так.

Особый тип полового процесса у водорослей — автогамия. Она встречается, к примеру, у диатомовых водорослей. В процессе автогамии происходит деление диплоидной клетки на 4 части или гаплоидных ядра. Два из этих ядер позже разрушаются, еще два — сливаются в диплоидное ядро, дающее зиготу. Зигота очень резко увеличивается в размерах, превращаясь в ауксоспору.

В жизненном цикле водорослей половое и бесполое размножение закономерно чередуются, формируя, таким образом, единую слаженную систему. Так как оба типа размножения внутри жизненного цикла водоросли оригинально сочетаются, можно выделить несколько его разновидностей:

• гаплоидный жизненный цикл (зиготический). Его особенность в том, что зигота в нем — единственная диплоидная стадия. Такой жизненный цикл встречается у вольвоксовых, некоторых других групп колониальных водорослей;
• диплоидный жизненный цикл. Здесь единственная гаплоидная стадия — это гаметы. Такой жизненный цикл можно наблюдать у зеленых, сифоновых, диатомовых, циклоспоровых и бурых водорослей;
• спорический жизненный цикл. Основан на чередовании бесполого (спорофита) и полового (гаметофита) поколений.

У некоторых водорослей можно наблюдать интересную смену форм развития. Она особенна тем, что не всегда есть корреляция между плоидностью таллома и способом размножения. Спорофиты не всегда диплоидные — также встречаются варианты с гаплоидным набором хромосом. Под влиянием внешних факторов из жизненного цикла растений отдельные стадии могут выпадать.