Размножение водорослей

   У водорослей встречается вегетативное, бесполое и половое размножение.

    К вегетативному размножению относят те процессы, при которых части таллома отделяются без каких-либо заметных изменений в протопластах и дочерние клетки получают часть оболочки материнской. Так, у некоторых одноклеточных водорослей оно происходит путем деления клетки пополам (например, у эвглены, диатомовых водорослей, одноклеточных конъюгат, синезеленых).

У эвгленовых такой способ размножения – единственный в жизненном цикле, у других он может существовать наряду с половым (например, диатомеи и конъюгаты). Но не все одноклеточные водоросли могут размножаться вегетативно. Так, например хламидомонада и хлорелла вегетативно не размножаются!   Некоторые колониальные представителей  могут размножаться участками колоний (например, синура), но не все колониальные водоросли имеют вегетативное размножение. Например, вольвокс, сценедесмус вегетативно не размножаются!

 У нитчатых водорослей вегетативное размножение происходит за счет распада нитей на отдельные фрагменты, иногда и одноклеточные (например, спирогира).

У бурых водорослей из порядка сфацеляриевых существуют специализированные выводковые веточки, а у фукуса на подошве имеются группы клеток, способных к дальнейшему развитию в новый таллом, поэтому можно наблюдать, как от одной подошвы у фукуса могут отходить несколько талломов. Вегетативно размножаются виды саргассов, обитающих в Саргассовом море.

У представителей порядка харовых для вегетативного размножения имеются на ризоидах клубеньки и группы звездчатых клеток на вертикальной части таллома.

Бесполое размножение у водорослей осуществляется с помощью подвижных (зооспоры) и неподвижных (апланоспоры) спор. Спорообразование обычно сопровождается делением протопласта на части и выходом продуктов деления из оболочки материнской клетки. Из содержимого каждой клетки реже может сформироваться только одна зооспора (например,  эдогониум, вошерия), но чаще содержимое клетки делится на две, четыре, восемь и более частей и образуется соответствующее количество спор бесполого размножения.  Некоторые колониальные водоросли размножаются бесполым путем с помощью дочерних колоний (например, вольвокс, сценедесмус).

У одних водорослей перед образованием спор бесполого размножения происходит мейоз (например, морская капуста, многие красные водоросли,  кладофора), у других при образовании спор бесполого размножения происходит только митоз (например, хламидомонада, хлорелла).  Клетки, в которых формируются споры бесполого размножения, называются спорангиями, а особь, на которой формируются спорангии - спорофитом.  Бесполое размножение с помощью зооспор встречается у хламидомонады, улотрикса, кладофоры, морской капусты, ульвы. 

При половом размножении в результате попарного слияния гаплоидных клеток образуется диплоидная зигота. Половой процесс у водорослей может происходить с участием или без участия гамет. Типы полового процесса с участием гамет следующие: изогамия - слияние одинаковых по размеру и форме подвижных гамет (например, у некоторых видов хламидомонады, улотрикса, кладофоры); гетерогамия - слияние подвижных гамет одинаковой формы, но разного размера (например, у некоторых видов хламидомонады); оогамия - слияние крупной неподвижной женской гаметы яйцеклетки с мелким подвижным сперматозоидом (например, у некоторых видов хламидомонады, у морской капусты).  Клетки, в которых формируются гаметы, называются гаметангиями, а особь, на которой они образуются - гаметофитом. Клетку, в которой формируются сперматозоиды, называют антеридием, а клетку, содержащую яйцеклетку (одну или несколько), – оогонием.  У красных водорослей мужская половая клетка лишена подвижности и называется спермацием.

 Эволюция формы полового процесса происходила независимо от эволюции таллома. Это положение впервые продемонстрировал русский альголог И.Н. Горожанкин, обнаружив у разных видов хламидомонады (стоящих на одном уровне морфологической дифференцировки таллома) все основные типы полового процесса: наряду с изогамией, гетерогамию и оогамию. 

Типы полового процесса у водорослей без образования гамет следующие: хологамия (гологамия) – слияние двух подвижных (жгутиковых) одноклеточных особей; конъюгация - слияние протопластов двух гаплоидных безжгутиковых вегетативных клеток с образованием диплоидной зиготы. Хологамия встречается у одноклеточной подвижной водоросли дуналиеллы, которая встречается в гиперсоленых водоемах. Конъюгация встречается только у группы конъюгат из харовых водорослей.

При конъюгации две нити спирогиры подходят друг к другу, между противоположными клетками двух нитей начинают формироваться копуляционные каналы. Содержимое клеток сжимается, и протопласт из одной клетки через копуляционный канал перемещается в противоположную клетку, где и происходит слияние двух протопластов с образованием диплоидной зиготы. Вторая клетка остается пустой.

Конъюгация встречается как у нитчатых, так и у одноклеточных и колониальных конъюгат.

Гаметофиты и спорофиты в жизненном цикле у водорослей могут внешне не различаться (изоморфная смена форм развития) или иметь хорошо выраженные морфологические различия (гетероморфная смена форм развития). Изоморфная смена форм развития встречается у кладофоры, улотрикса, гетероморфная – у морской капусты, порфиры. У однодомных (обоеполых) видов мужские и женские гаметы развиваются на одной особи, у двудомных (раздельнополых)  на разных.

Размножение грибов

Грибы  могут размножаться вегетативно, бесполым и половым путем.

Вегетативное размножение у мицелиальных грибов осуществляется фрагментами мицелия.  Дрожжи вегетативно размножаются почкованием. У них на клетке образуется выпячивание, которое разрастается, а затем отделяется от материнской клетки.

Бесполое размножение у грибов осуществляется эндогенными (формируются внутри спорангиев) и экзогенными (формируются на концах спороносца свободно) спорами. Эндогенные споры могут быть подвижными (зооспоры) и неподвижными (спорангиоспоры, споры). Зооспоры встречаются у хитридиомицетов, в отличие от зооспор водорослей они имеют единственный задний жгутик.

Бесполое размножение с помощью эндогенных неподвижных характерно для мукора, у которого они развиваются в спорангиях,. Экзогенные споры или конидиями формируются на конидиеносцах - специальных гифах мицелия.  Они могут быть одиночными или собраны в цепочки, как у пеницилла.

Половое размножение у грибов бывает трех типов: гаметогамия, гаметангиогамия и соматогамия. Половой процесс у грибов может быть изогамным, гетерогамным, оогамным (эти типы полового процесса встречаются у хитридиомицетов). При гаметангиогамии у грибов сливается содержимое гаметангиев, недифференцированных на гаметы (например, мукор). У шляпочных грибов половой процесс - соматогамия, когда сливается содержимое вегетативных клеток. При этом у шляпочных грибов слияние клеток происходит без слияния ядер, и плодовые тела у них состоят из клеток, содержащих 2 гаплоидных несестринских ядра Такая стадия называется  дикарион и обозначается n+n. Слияние ядер осуществляется позднее, перед формированием в шляпках спор.