Zgłoś uwagi
Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku Udostępnij materiał

Każda komórka powstaje z innej komórki, każdy organizm – z innego organizmu. Rozmnażanie, w odróżnieniu od pozostałych czynności życiowych, nie jest konieczne do przetrwania pojedynczego osobnika. Jakie jest więc jego znaczenie?

Już wiesz
  • oddychanie i odżywianie umożliwiają organizmowi przeżycie;

  • dzięki rozmnażaniu organizmy mogą pozostawić po sobie potomstwo.

Nauczysz się
  • wyjaśniać, na czym polega rozmnażanie;

  • wykazywać różnice między rozmnażaniem płciowym i rozmnażaniem bezpłciowym;

  • wyjaśniać, jak przebiega rozwój prosty i rozwój złożony.

1. Rozmnażanie jako proces życiowy

Życie każdego osobnika jest ograniczone w czasie. Znacznie dłużej niż pojedynczy osobnik pozostaje na Ziemi gatunek, do którego on należy. Gatunek obejmuje wszystkie podobne i spokrewnione osobniki żyjące w przeszłości oraz te, które pojawią się w następnych pokoleniach. Rozmnażanie jest warunkiem istnienia gatunku, nie zaś jednostki, i prowadzi na ogół do zwiększenia liczby osobników.

W procesie rozmnażania organizmy przekazują potomstwu informację genetyczną, czyli swoistą instrukcję, według której osobniki potomne będą się rozwijać i funkcjonować. Wyróżnia się dwa rodzaje rozmnażania: bezpłciowepłciowe. Rozmnażanie bezpłciowe prowadzi do powstania osobników bardzo podobnych do osobników macierzystych, w wyniku rozmnażania płciowego powstają zaś organizmy o znacznie większym zróżnicowaniu cech (znacznie większej różnorodności) niż osobniki macierzyste.

Polecenie 1

W rozmowie z krewnymi ustal najstarszą parę przodków, od których wywodzi się twoja rodzina. Policz ich potomstwo.

2. Rozmnażanie bezpłciowe

Rozmnażanie bezpłciowe prowadzi do wytwarzania osobników potomnych, które powstają z jednego osobnika macierzystego i są jego prawie wiernymi kopiami. Ten rodzaj rozmnażania nie wymaga poszukiwania partnera do rozrodu. Rozmnażanie bezpłciowe może być korzystne dla gatunku przy obfitości pokarmu i braku zagrożeń. Gdy warunki życia są stabilne, wówczas wszystkie przystosowane do nich organizmy mogą się rozwijać i rozmnażać bez większych przeszkód, ale w niesprzyjających warunkach życiowych każdy z osobników o identycznych cechach jest w tym samym stopniu zagrożony negatywnym oddziaływaniem środowiska. Jeśli bowiem osobniki macierzyste i potomne tak samo reagują na zmiany temperatury, to podczas silnego mrozu mogą zginąć jednocześnie.

W przyrodzie bezpłciowo rozmnaża się wiele organizmów. Najprostsza i najszybsza forma takiego rozmnażania to podział komórki na dwie komórki potomne. Innym sposobem rozmnażania bezpłciowego jest pączkowanie występujące u niektórych jednokomórkowych grzybów i organizmów wodnych prowadzących osiadły tryb życia. Grzyby, mchy i paprocie rozmnażają się, wytwarzając zarodniki. Dość często spotykanym sposobem rozmnażania bezpłciowego jest podział ciała (fragmentacja) występujący u części roślin, grzybów, porostów, glonów i u niektórych zwierząt. Rośliny rozmnażają się bezpłciowo przez rozrost i podział organów nadziemnych lub podziemnych.

Polecenie 2

Blaszki świeżych pieczarek na spodniej stronie kapelusza są białe, ale w miarę starzenia się grzyba brązowieją. Jeśli położysz kapelusz grzyba na białej kartce papieru, to po pewnym czasie pojawi się pod nim brązowy pył, który wysypał się z blaszek. Wyjaśnij, w jakim celu wytwarza go pieczarka.

Obserwacja 1

Opisanie bezpłciowego sposobu rozmnażania ziemniaka.

Co będzie potrzebne
  • bulwa ziemniaka,

  • talerzyk,

  • woda.

Instrukcja
  1. Nalej na talerzyk wodę do wysokości 1 centymetra.

  2. Połóż w wodzie na talerzyku bulwę ziemniaka.

  3. Umieść talerzyk w jasnym i ciepłym miejscu.

  4. Zadbaj, aby woda nie wyparowała.

  5. Obserwuj przez dwa tygodnie zmiany i prowadź ich dokumentację.

  6. Policz, ile roślin mogłoby powstać z tej bulwy, gdyby pociąć ją na kawałki – każdy z nowym pędem.

Podsumowanie

Na powierzchni bulwy ziemniaka pojawiły się małe pączki, które z czasem przekształciły się w zielone, ulistnione pędy rośliny.

3. Rozmnażanie płciowe

Rozmnażanie płciowe u zwierząt odbywa się najczęściej przy udziale dwóch osobników rodzicielskich. Poprzedza je wytworzenie komórek rozrodczych zwanych gametami. Osobniki żeńskie wytwarzają gamety żeńskie, czyli komórki jajowe, osobniki męskie – gamety męskie, czyli plemniki. Połączenie się jądra plemnika z jądrem komórki jajowej jest nazywane zapłodnieniem. W wyniku tego procesu powstaje nowy osobnik o indywidualnym, niepowtarzalnym zestawie cech odziedziczonych po rodzicach.

Rozmnażanie płciowe prowadzi więc do wytworzenia osobników potomnych podobnych do siebie i do rodziców, jednocześnie jednak różniących się wieloma cechami. Różnorodność tych cech wpływa na różne szanse przeżycia przy zmianie warunków środowiska. Dlatego nawet w bardzo trudnych warunkach część osobników powstałych w wyniku rozmnażania płciowego może być obdarzona przydatną w danym środowisku cechą, ma również większą szansę na przeżycie i rozród. Większość zwierząt jest rozdzielnopłciowa, co oznacza, że pojedynczy osobnik jest albo samicą, albo samcem. Istnieją jednak gatunki, u których ten sam osobnik wytwarza gamety zarówno żeńskie, jak i męskie. Taki organizm to obojnak.

Płciowo rozmnażają się także rośliny i grzyby.

Aby doszło do zapłodnienia, obupłciowe ślimaki winniczki muszą wymienić się plemnikami
Ciekawostka

Błazenki – ryby raf koralowych – rodzą się jako obojnaki. Oznacza to, że mają narządy płciowe zarówno męskie, jak i żeńskie. W obrębie jednej grupy największy osobnik staje się dojrzałą płciowo samicą, drugi co do wielkości – samcem. Reszta osobników pozostaje w formie bezpłciowej. Jeśli z jakiegoś powodu samica zginie, dojrzały samiec zmienia płeć na żeńską, następna pod względem wielkości ryba dojrzewa zaś płciowo i staje się samcem.

4. Zapłodnienie

U zwierząt do zapłodnienia może dojść w dwojaki sposób. Zapłodnienie wewnętrzne występuje wtedy, gdy połączenie gamet zachodzi wewnątrz ciała organizmu rodzicielskiego. U zwierząt następuje to zazwyczaj w trakcie aktu kopulacji, podczas którego samiec wprowadza plemniki do dróg rodnych samicy za pomocą narządu kopulacyjnego. Taki rodzaj zapłodnienia jest charakterystyczny głównie dla zwierząt lądowych. Zapłodnienie zewnętrzne odbywa się poza ciałem organizmów rodzicielskich, z reguły w środowisku wodnym. Polega ono na wydzielaniu gamet przez samce i samice do wody. Dzieje się to najczęściej w tym samym czasie i wynika z aktywności godowej zwierząt. Taki sposób zapłodnienia jest spotykany na przykład u większości ryb i płazów.

Koralowce uwalniają do otoczenia jednocześnie miliony plemników i komórek jajowych
Polecenie 3

Wyjaśnij, dlaczego zwierzęta, u których występuje zapłodnienie zewnętrzne, produkują znacznie więcej komórek jajowych niż zwierzęta, u których do zapłodnienia dochodzi we wnętrzu organizmu.

5. Rozwój po zapłodnieniu

Połączenie plemnikakomórką jajową prowadzi do powstania zygoty, z której u organizmów wielokomórkowych rozwija się zarodek. Podczas rozwoju zarodka zachodzi wiele intensywnych przemian. Z pojedynczej komórki, jaką jest zygota, wykształcają się wszystkie komórki i narządy osobnika wielokomórkowego.

Proces rozwoju zarodka wymaga dużych nakładów energii. U niektórych zwierząt zapas pokarmu niezbędny do rozwoju zarodkowego może być gromadzony w żółtku jaja, u innych jest dostarczany naczyniami krwionośnymi z organizmu matki. U zwierząt wytwarzających bardzo dużo jaj na ogół jaja te zawierają niewielkie ilości żółtka. Z tego powodu osobniki, które się z nich wylęgają, nie są w pełni rozwinięte. Po wykluciu się, zanim staną się dorosłe, muszą samodzielnie żerować. Na tym etapie rozwoju są nazywane larwami. Rozwój, podczas którego organizm przechodzi przez stadium larwy, to rozwój złożony. Zwierzęta, które w trakcie rozwoju zapewniają zarodkom dużo pokarmu, charakteryzują się rozwojem prostym, bez stadium larwy.

U roślin nasiennych zarodek rozwija się w nasionie – organie wypełnionym zapasem substancji odżywczych – które jest osłoniete łupiną nasienną. W odpowiednich warunkach nasiono kiełkuje i z zarodka rozwija się nowa roślina.

Zarodek zwierząt jajorodnych rozwija się poza organizmem matki. Duża ilość wody i substancji odżywczych zawartych w żółtku zapewnia mu samowystarczalność do momentu wyklucia się z jaja i rozpoczęcia samodzielnego życia. Osłonki jajowe chronią zarodek przed uszkodzeniem. Do zwierząt jajorodnych należą owady, ryby, płazy, gady i ptaki.

zwierząt jajożyworodnych zarodek rozwija się w jaju, które do momentu wyklucia się młodego osobnika pozostaje w drogach rodnych samicy. Zarodek odżywia się zgromadzonym w jaju materiałem zapasowym. Ciało matki pełni jedynie funkcję ochronną. Taki sposób rozwoju jest spotykany u niektórych ryb (gupik), płazów (salamandra) i gadów (jaszczurka żyworodna).

Zarodek zwierząt żyworodnych rozwija się wewnątrz ciała matki, otrzymując od niej substancje odżywcze, wodę i tlen. Do zwierząt żyworodnych należą wszystkie ssaki z wyjątkiem stekowców.

Polecenie 4

Większość gatunków ryb nie interesuje się losem swojego potomstwa. Niektóre ryby jednak, np. ciernik, sandacz, sum czy różanka, są troskliwymi rodzicami, którzy dbają o złożoną ikrę, czasem zaś również o narybek. Samice których gatunków ryb składają więcej jaj – opiekujących się czy nieopiekujących się ikrą? Uzasadnij swoją odpowiedź.

Podsumowanie

  • Rozmnażanie jest warunkiem istnienia gatunków.

  • W rozmnażaniu płciowym biorą udział komórki rozrodcze (gamety) wytworzone przez organizmy rodzicielskie.

  • Dzięki rozmnażaniu płciowemu osobniki różnią sie od siebie, co zwiększa szanse przeżycia gatunku.

  • W wyniku rozmnażania bezpłciowego z jednego organizmu macierzystego powstaje wiele osobników potomnych w znacznym stopniu podobnych pod względem genetycznym do organizmu macierzystego i do siebie nawzajem.

Praca domowa
Polecenie 5.1

1. Wymień trzy najważniejsze, według ciebie, informacje na temat rozmnażania płciowego.

Polecenie 5.2

2. Wymień dwie najważniejsze różnice między rozmnażaniem płciowym a rozmnażaniem bezpłciowym.

Polecenie 5.3

3. Wiedząc, że w rozwoju organizmu występuje stadium larwy, odpowiedz na pytania:

  1. Czy organizm ten jest jajorodny?
    b. Czy w składanych przez niego jajach jest duża ilość żółtka?
    c. Czy samice tego gatunku składają wiele jaj?
    d. Czy organizm ten jest obojnakiem?

Na które z powyższych pytań nie można udzielić odpowiedzi z powodu zbyt małej ilości informacji?

Słowniczek

gameta

komórka rozrodcza żeńska (jajo) lub męska (plemnik)

komórka jajowa

żeńska komórka rozrodcza (gameta żeńska) wyposażona w substancje zapasowe potrzebne do rozwoju zarodka

obojnactwo

inaczej obupłciowość; występowanie u jednego organizmu organów płciowych męskich i żeńskich

pączkowanie

sposób rozmnażania bezpłciowego; na ciele osobnika rodzicielskiego powstaje uwypuklenie, które rośnie i przekształca się w osobnika potomnego; ten może pozostać w kontakcie z osobnikiem rodzicielskim, w wyniku czego powstaje kolonia, lub oderwać się od niego i prowadzić niezależne życie

plemnik

męska komórka rozrodcza (gameta męska), która przemieszcza się w poszukiwaniu gamety żeńskiej i zapładnia ją

rozdzielnopłciowość

występowanie w obrębie gatunku osobników zróżnicowanych na żeńskie i męskie; osobniki żeńskie mają organy płciowe produkujące komórki jajowe, osobniki męskie w organach płciowych wytwarzają plemniki

rozmnażanie

wytwarzanie nowych organizmów przez organizmy rodzicielskie; jedna z podstawowych cech organizmów zapewniająca ciągłość istnienia gatunku; wyróżnia się rozmnażanie płciowe i rozmnażanie bezpłciowe

rozmnażanie bezpłciowe

inaczej rozmnażanie wegetatywne; zachodzi bez udziału gamet – nowy organizm powstaje z części oddzielonych od organizmu macierzystego; typowe dla większości roślin, grzybów, protistów i wielu bezkręgowców

rozmnażanie płciowe

rozmnażanie odbywające się z udziałem gamet; jest podstawą zmienności organizmów; typowe dla zwierząt wielokomórkowych, roślin wyższych, wielu glonów i grzybów

zapłodnienie

połączenie się komórek płciowych (gamet) żeńskiej i męskiej; w wyniku zapłodnienia powstaje zygota, z której rozwija się nowy organizm

zarodek

zawiązek nowego organizmu rozwijający się z zapłodnionej komórki jajowej (zygoty); początkowe stadium rozwoju organizmu

zarodnik

komórka rozrodcza służąca do rozmnażania bezpłciowego; z zarodnika bez zapłodnienia rozwija się nowy organizm, np. u mchów, paproci i grzybów

zygota

komórka powstała z połączenia dwóch komórek płciowych – plemnika i komórki jajowej

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 5