Что такое споры в биологии. Что такое споры в бесполом размножении организмов

Понятие «спора» относится по большей части к области микробиологии и ботаники. Назначение данного вида биообразований зависит от категории организма, который является хозяином споры: у бактерий споры - это форма самосохранения в случае неблагоприятных условий, а вот у некоторых растений и грибов это форма размножения. Удивительно, но споры бывают женского и мужского пола, хотя специалисты привыкли их называть плюс-споры и минус-споры, либо присваивают им буквенные обозначения латиницей: a-споры и b-споры.

Бактерии споры не производят и не образуют. Они при наступлении опасных для их существования условий просто сами превращаются в споры путем частичной потери воды и замедления метаболизма. В таком виде им не страшны почти никакие механические нагрузки, температурные перепады и химические воздействия.

В виду повышенной облегченности за счет потери воды спора бактерии также является удобным способом для расширения мест обитания данного вида бактерий.

Имеется, однако, средство для уничтожения таких бактериальных спор - это всеми любимый ультрафиолет. Именно поэтому наименьшее количество бактерий можно найти на поверхностях, подверженных постоянному солнечному облучению.

У грибов и некоторых видов растений споры являются средством размножения. Грибы, к примеру, производят миллионы, а иногда и миллиарды спор, которые появляются с внутренней стороны грибной шляпки. После созревания они разлетятся в разные стороны по всему свету. Но не всякая спора умудрится стать полноценным грибом, потому что для ее развития требуется ряд обязательных условий: почва определенного состава, достаточная температура и повышенная влажность. Такой способ размножения был бы обречен на провал, если бы не огромное количество производимых грибами спор.

Попав в подходящие условия, спора прорастает в гифу, что в переводе с греческого означает паутина. По мере роста и увеличения количества ветвей гифы образуются более крупные и плотные образования (мицелий), которые потом перерастают в плодовое тело.

Споры растений служат двойной цели: для сохранения в неподходящих условиях и для размножения, т.е. объединили в себе свойства бактериальных спор и грибных. Они представляют собой в основном одноклеточные образования, хотя встречаются и двухклеточные и совсем редко - многоклеточные. Двуполость присуща именно спорам растений.

Различают два вида спор в зависимости от среды обитания: зооспоры, которыми размножаются в основном водоросли, и просто споры, которые являются способом бесполого наземного размножения многих растений (цветковых, хвойных и др.) и грибов. Зооспоры снабжены специальными подвижными выростами цитоплазмы, которые называются жгутиками или ресничками. С помощью этих выростов они некоторое время перемещаются по воде, затем останавливаются, теряя свои жгутики-реснички, покрываются твердой оболочкой и из получившегося образования вырастает новая водоросль. Споры же наземных растений (цветковых, хвойных, папоротников, хвощей, плаунов, мхов, плесеней) сами двигаться не в состоянии и полностью зависят от воздушного перемещения.

У голосеменных (хвойных) и покрытосеменных (цветковых) растений споры участвуют в процессе чередования бесполого (спорами) и полового (зиготами) размножения, т.е. взрослое растение образует макроспоры (женские или плюс-споры) и микроспоры (мужские или минус-споры), а уже из этих спор развиваются зародышевый мешок и зрелое пыльцевое зерно, с помощью которых на свет появляется новое полноценное растение при условии его правильного опыления (оплодотворения).

Споры бактерий

Прокариотические организмы - бактерии обладают способностью к спорообразованию, которая заключается в том, что при наступлении условий, неблагоприятных для жизни, клетка частично теряет воду, объём и форму; под внешней мембраной образуется плотная сферическая оболочка.

В виде споры бактерия может выдерживать огромные механические, температурные и химические нагрузки. Например, некоторые споры выдерживают трёхчасовое кипячение или температуру жидкого азота.

Также в виде споры более эффективно проходит расселение, потому что частично обезвоженная клетка имеет меньшую массу.

Споры растений

Размножение спорами

В цикле развития растений, начиная с водорослей и заканчивая покрытосеменными, последовательно чередуются стадии спорофита (растения, образующего споры) и гаметофита (растения, образующего гаметы). Так, у папоротника спорофитом является взрослое растение, распространяющее споры; из каждой такой споры вырастает заросток , являющийся гаметофитом: он образует женские гаметангии архегонии и мужские гаметангии антеридии , в которых развиваются половые гаметы и, сливаясь (обычно перекрёстно с разных растений), образуют зиготу , развивающуюся на заростке и вырастающую во взрослое растение.

Размножение спорами - бесполое . Однако споры участвуют в процессе полового размножения у голосеменных и покрытосеменных, или цветковых, растений. Взрослое растение здесь является спорофитом, образующим макро- (женские) и микроспоры (мужские), которые развиваются соответственно в зародышевый мешок и зрелое пыльцевое зерно, являющиеся гаметофитами.

Споры грибов

У грибов споры могут развиваться внутри специальных споровместилищ (эндогенно) или на конце особых выростов мицелия - конидиеносцах (экзогенно).

См. также

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Споры" в других словарях:

Спорыш, а, ом … Русское словесное ударение

Споры обычно одноклеточные образования, служащие для бесполого размножения мхов и их распространения. Размеры спор у листостебельных мхов сильно колеблются. Самые мелкие споры известны у даусонии (5 мкм) и у политрихума (7 10 мкм), чаще… … Биологическая энциклопедия

Споры - папоротника под микроскопом. СПОРЫ (от греческого spora посев, семя), репродуктивные образования, состоящие из одной или нескольких клеток, покрытых, как правило, плотной, устойчивой к внешним воздействиям оболочкой. У грибов, водорослей,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

СПОРЫ, мелкие репродуктивные частицы, которые отделяются от родительского организма для создания потомства, не сливаясь с другим репродуктивным элементом. Имея, как правило, микроскопические размеры, споры производятся в большом количестве и… … Научно-технический энциклопедический словарь

- (отгреч. spora сеяние, посев, семя), 1) специализир. клетки грибов и растений, служащие для размножения и расселения. Возникают путём митоза (митоспоры, у грибов и низших растений) или мейоза (мейоспоры, у всех высших растений). Мейоспоры могут… … Биологический энциклопедический словарь

- (греч. spora). Зачатки растений у отдела бесцветковых, соответствующие семенам растений цветковых, но с более простым строением. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СПОРЫ греч. spora. Семена… … Словарь иностранных слов русского языка

СПОРЫ - (от греч. sporos посев, плод), клетки, служащие для размножения. С. состоят из протоплазмы, ядра и оболочки. Последняя нередко диференцируется на два обособленных слоя: внутренний, тонкий бесцветный или слабо окрашенный эндоспорий и наружный,… … Большая медицинская энциклопедия

Муж., мн., бот. семя бесцветковых растений. Споры папоротников сидят сысподи листьев. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

- (от греч. spora посев семя), бесполые репродуктивные образования, состоящие из одной или нескольких клеток; покрыты, как правило, плотной, устойчивой к внешним воздействиям оболочкой. Развиваются в органах размножения грибов, водорослей,… … Большой Энциклопедический словарь

- (sporae) одноклеточные зачатки, образующиеся в большом количестве при бесполом размножении растений. Различают изоспоры, производящие обоеполый гаметофит; у разноспоровых папоротникообразных различают мегаспоры (макроспоры), производящие женский… … Геологическая энциклопедия

Сущ., кол во синонимов: 3 разногласия (3) столкновения (3) трения (13) … Словарь синонимов

Книги

Споры об Имени Божием. Архивные документы 1912-1938 годов , . Книга содержит более 300 архивных документов, проливающих свет на одну из самых трагических страниц в истории русского афонского монашества. Разгоревшиеся в начале XX в. споры об имени Божием…

В разделах биологии довольно часто упоминаются споры, причем применительно к разным классам (и даже царствам) живых организмов. Назначение этих клеток в основном связано с размножением и расселением организмов. Иногда споры - это в биологии у бактерий способ пережить неблагоприятные условия окружающей среды. Они имеют плотные оболочки, которые надежно защищают внутреннее их содержимое.

Что такое споры?

В общем, споры всегда одноклеточны, из них способна образоваться новая особь без слияния с какими-либо другими клетками. Один из ответов на вопрос о том, что такое споры, следующий: это механизм бесполого размножения.

Образование их связано с определенным местом (спорангием), который может быть одноклеточным (тогда его единственная клетка делится, образуя споры) или многоклеточным с выраженной структурой.

В зависимости от количества хромосомных наборов, эти клетки бывают двух видов:

Диплоспоры с двойным набором генетического материала образуются без редукционного деления на диплоидных особях спорофитного поколения.
Гаплоспоры с одинарным хромосомным набором образуются в результате мейоза (спорическая редукция) на спорофите или, в редких случаях, на гаметофите.

Гаметофит, продуцирующий споры, встречается в основном у бурых водорослей. Их одноклеточный спорангий превращается в жгутиковую зооспору, которая активно передвигается и может прорасти в новый гаметофит либо сливается с другой такой же зооспорой в изогамном половом процессе.

Кто размножается спорами

Образование спор является древним способом размножения. Сейчас он сохраняется лишь у более примитивных организмов с простой организацией тела. При участии спор размножаются:

бактерии;
грибы;
лишайники;
некоторые водоросли и простейшие;
высшие споровые растения.

У цветковых растений споры также образуются, но они "спрятаны". Спорофит у них неотделим от гаметофита и существует незначительное время, поэтому рассматривается как часть семенного размножения. Споры - это в биологии семенных растений предшественники пыльцы (микроспоры) и зародышевый мешок (мегаспора).

Для животных споры не характерны.

Что такое споры у грибов

У представителей царства Грибы споровое размножение часто является основным. Гаплоидный мицелий дает споры с одинарным набором хромосом. Они могут развиваться в защищенных закрытых спорангиях, тогда они носят название спорангиоспор. Спорангии расположены на нижней стороне плодовых тел шляпочных грибов.

Конидиеспоры, напротив, отчленяются на концах специализированных грибных гиф - конидиеносцев, которые открыты и приподнимаются над субстратом. Конидии характерны для многих разновидностей плесневых грибов.

Огромное количество грибных спор компенсирует их массовую гибель в неблагоприятных условиях. Часть их после попадания на пригодный субстрат прорастает в новый мицелий и дает начало новой колонии. Это митотические споры, основная задача которых - распространение грибов.

Другая часть спор (мейотические) прорастает в небольшие гифы, которые затем сливаются между собой и служат для обмена генетической информацией.

Чередование поколений высших споровых растений

У споровых растений, которые являются потомками древних семенных папоротников риниофитов, в жизненном цикле наблюдается чередование спорофитного и гаметофитного поколений с явным доминированием одного из них.

У мхов более развит гаметофит, а спорофит подчинен ему и развивается прямо на гаплоидной особи. Что такое споры для мха? Получается, это единственный способ расселяться и занимать новые территории.

Плауны, папоротники, хвощи относятся к диплоидной группе растений, у которых спорофит доминирует, а гаметофит имеет вид небольшого заростка. Для них споры - надежный способ завоевания новых мест обитаний, поскольку способны переноситься ветром или живыми организмами на далекие расстояния. А новый спорофит после оплодотворения прорастет на месте этого мигранта-гаметофита, где созрели неподвижные женские половые клетки.

Размножаются ли бактерии спорами?

Микроорганизмы существуют на Земле дольше всех остальных живых существ и приспособились переживать отсутствие пищи, заморозки, извержения вулканов, экстремальную жару, сухость воздуха, и другие катаклизмы. Они вырабатывают защитные плотные оболочки, превращаясь в споры, чтобы защитить содержимое кольцевой молекулы ДНК и сохранить ее до лучших времен.

Итак, что такое споры у бактерий? Это лишь покоящаяся форма, защитный "саркофаг". Численность микроорганизмов увеличивается делением клетки надвое. Половой процесс у них тоже присутствует, но только для передачи наследственного материала без роста численности.

Иногда можно встретить утверждение, что споры - это вегетативное размножение. Нельзя считать его полностью верным, хотя и вегетативное размножение, и споруляция происходят без участия половых клеток. Но при вегетативном размножении новая особь возникает из уже существующих многоклеточных частей растения, как неспецифических, так и специально предназначенных для расселения (луковиц, клубней, усов). Споры же представляют собой одноклеточные образования, возникающие у организма в определенный период.

Споры в том или ином виде образуют все растения. Процесс их образования называется спорогенезом, а клетка или орган, в котором они формируются, носит название спорангия. При этом особь поколения, образующего споры, называют спорофитом. Как правило, спорофит имеет диплоидное число хромосом и только у водорослей и некоторых грибов споры могут образовываться и гаплоидными особями.

Споры - одноклеточные образования, из которых без слияния их друг с другом могут развиваться самостоятельные организмы. Очень часто споры окружены специальной оболочкой и способны длительно переносить неблагоприятные условия, например зиму или период засухи. Поскольку споры очень легки, они свободно переносятся по воздуху ветром или другими агентами и служат для расселения растений. Споры водных растений обычно имеют ундулиподии и способны активно перемещаться.

Споры могут образовываться без редукционного деления на спорофите, реже на гаметофите и тогда имеют то же число хромосом, что и материнское растение. Либо, претерпевая спорическую редукцию, споры образуются путем мейоза. В этом случае на диплоидном спорофите образуются гаплоидные споры.
Образование спор без редукционного деления на спорофите или гаметофите встречается у примитивных организмов довольно часто. Для целого ряда грибов характерно бесполое размножение спорами, образующимися на гаплоидном мицелии. Такие споры развиваются либо в спорангиях (спорангиоспоры), либо, называясь конидиями, отпочковываются верхушкой приподнимающейся специализированной гифы, так называемым конидиеносцем. Нередко гаметофиты бурых, а иногда и других водорослей образуют гаплоидные зооспоры, развивающиеся в аналогичные гаметофиты. Гаметофиты, образующие споры, в таких случаях называют гаметоспорофитами. Их спорангии представляют обычно одну клетку, в которой развивается один зооспорангий. В определенных условиях зооспоры, образованные гаметоспорофитами, могут попарно сливаться и образовывать зиготу, представляя изогамный половой процесс.

Развиваются диплоидные споры у низших растений либо в клетках, не отличающихся по форме от других клеток организма, либо в спорангиях, которые более или менее сильно отличаются от вегетативных клеток по форме и размеру. Спорангии обычно развиваются из одной клетки, однако у бурых водорослей они изредка образуются и несколькими клетками. Это так называемые многогнездные спорангии. Все их клетки при созревании превращаются в споры.
У большинства водорослей при образовании спор на диплоидном слоевище происходит редукция числа хромосом вследствие мейоза. Такие гаплоидные споры дают начало гаметофиту, на котором образуются половые органы. Очень редко, например у некоторых бурых водорослей, гаплоидные споры, образуемые спорофитом, функционируют как гаметы. Гаплоидные, как и диплоидные, споры образуются в одноклеточных спорангиях и обычно снабжены ундулиподиями. Как и подвижные жгутиковые диплоидные споры, они называются зооспорами.

Гаплоидные споры, образовавшиеся на спорофите и дающие начало гаметофиту, могут быть одинаковыми, или диморфными. Гаметофиты равноспоровых организмов обычно развивают и мужские и женские половые органы на одном растении. Гаметофиты разноспоровых организмов, развиваемые микроспорами, образуют, как правило, только мужские гаметы, а гаметофит, развивающийся из мегаспоры, образует женские половые клетки - яйцеклетки.
У низших растений спорофит и гаметофит в жизненном цикле сосуществуют в разной степени доминирования, а у высших растений, за исключением мхов, гаметофит все более и более редуцируется.

Совокупность оболочек споры, спородерма, имеет сложное строение, дифференцируясь на наружный толстый слой, экзину, и внутренний - интину. Экзина состоит из спорополленина, одного из самых стойких органических веществ, способного выдерживать длительные температурные и химические воздействия. Благодаря стойкости экзины, споры обычно длительное время сохраняют способность к прорастанию и могут сохраняться в отложениях на протяжении геологических эпох. Спородерма часто имеет скульптурированные оболочки, покрытые гребешками, бугорками, шипами и т. д.

К споровым относятся растения, размножение и распространение которых осуществляется посредством спор, причем споры образуются двумя путями – бесполым и половым. Споровыми растениями являются водоросли, грибы, лишайники и высшие споровые растения (папоротники, плауны, хвощи, мхи, некоторые ископаемые растения).
В процессе эволюции около 400 млн. лет назад от многоклеточных зеленых водорослей возникли риниофиты – первые высшие растения, размножающиеся спорами, которые дали начало всем современным высшим споровым и семенным растениям. Это вымершая группа растений.
В жизненном цикле высших споровых растений, как и у некоторых водорослей, чередуются особи бесполового и полового поколений, которые размножаются, соответственно, бесполым и половым путем. В полном жизненном цикле, который обеспечивает непрерывность жизни организмов, происходит чередование гаметофита (полового) и спорофита (бесполого поколения). На спорофите образуются органы бесполого размножения, на гаметофите – полового.

Высшие споровые растения после выхода на сушу в ходе эволюции претерпевали метаморфозы в двух направлениях. Так сформировались две крупные эволюционные группы – гаплоидная и диплоидная. К первой ветви относятся мхи, у которых лучше развит гаметофит, а спорофит занимает подчиненное положение. К диплоидной ветви принадлежат папоротники, хвощи и плауны. У них гаметофит редуцирован, и выглядит как заросток.
Из спор, которые формируют особи бесполого поколения, вырастают особи полового поколения. Они имеют специальные мужские и женские половые органы, в которых развиваются мужские и женские половые клетки (гаметы) – подвижные сперматозоиды и неподвижные яйцеклетки. Для оплодотворения сперматозоид должен попасть во внешнюю среду и оплодотворить яйцеклетку, которая находится внутри женского полового органа. Для перемещения сперматозоида необходима вода. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зародыш. Он прорастает и превращается в особь бесполого поколения, которая размножается спорами.

Грибы, лишайники и водоросли размножаются подвижными зооспорами, спорангиеспорами, неподвижными апланоспорами. Для этих растений характерно половое размножение ооспорами, зигоспорами, вегетативное размножение также посредством спор. Из спор появляется такое же растение, как материнское. Тогда как у высших споровых растений такое растение, как то, что сформировало споры, появляется после сложного процесса оплодотворения.
Споры у определенного вида растений могут быть одинаковыми по размерам или разными. Микроспоры – мелкие, макроспоры – крупные. Микроспоры обычно дают начало мужским заросткам, а макроспоры – женским.

Высшие споровые растения распространены в разных климатических условиях, но большинство из них обитает на влажных участках суши, так как для полового размножения им нужна вода. Однако некоторые виды этих растений встречаются и в пустынях.

Сотрудники университета Ноттингема установили, что споры древних растений содержат в себе информацию об «озоновых дырах».
Дело в том, что растения крайне чувствительны к ультрафиолету, поэтому по ним можно буквально изучать изменения состояния озонового слоя Земли.
Судить о силе поступающего на землю ультрафиолетового излучения учёные смогли благодаря наблюдениям за толщиной образуемого на стенках спор растений в различные периоды защитных веществ. А, как известно, количество поступающего на нашу планету ультрафиолета напрямую связано с состоянием озонового слоя.
Исследователи утверждают, что теперь стало возможным получить обширные сведения о защитном слое Земли за период равный миллионам лет. Кроме того, специалисты рассчитывают определить, насколько изменения в озоновом слое соответствуют естественным историческим колебаниям.
Споры растений, как, оказалось, могут оказать людям непосильную помощь при сборе нефти из поверхности воды.
По убеждению ученых, если модифицировать микрокапсулы спор растения, то они могут абсорбировать количество разлившейся нефти, которое превышает собственный вес спор более чем в три раза.

Команда ученых из Университета Хала во главе с Грэхэмом Маккензи смогли экстрагировать внешний слой спор плауна и модифицировать его до состояния пустых модифицированных микрокапсул растения. Данные микрокапсулы ученые поместили в воду с нефтью, после этого емкость встряхивали в течение пятнадцати минут, после микрокапсулы были отфильтрованы. Как результат, после фильтрации вода была абсолютно чистой, и не содержала нефтепродуктов.
Как говорят исследователи, микрокапсулы могут быть использованы несколько раз подряд без утраты эффективности их нефтеочистительных свойств. Кроме этого, возможен и обратный процесс - нефть может быть выпущена из микрокапсул. Из этого следует, что микрокапсулы, могут пригодится в косметической и фармацевтической отрасли.

Споры живых организмов - удивительные клетки. На Земле они могут находиться в условиях очень низких или высоких температур, повышенного давления и радиоактивного излучения. Доказано, что споры находятся даже в космическом пространстве, путешествуя по необъятной Вселенной. в биологии? В чем секрет этих клеток?

Спора: определение в биологии

В переводе с греческого языка это слово обозначает "посев". Но наличие этих клеток характерно не только для растений. Что такое спора? В биологии существует четкое понятие: это клетки бесполого размножения. С их помощью процесс воспроизводства себе подобных осуществляют бактерии - одноклеточные организмы, не имеющие ядра.

Грибы также способны к спорообразованию. Все видели, как хлеб, который долгое время находится в полиэтиленовом пакете, начинает покрываться белым налетом - на нем начинают развиваться плесневые грибы. С течением времени налет начинает приобретать серый или зеленый цвет. Это означает, что гриб уже образовал споры и начинает размножаться. А вот еще один пример. В сыром помещении часто поселяются на стенах, которые начинают "цвести". Избавиться от плесени достаточно сложно, потому что гриб способен распространять споры на расстояние в несколько метров.

Строение

Вот мы и разобрались, что такое спора. В биологии все живые объекты рассматриваются с точки зрения взаимосвязи строения и выполняемых функций. Клетки бесполого размножения бывают разной формы: эллиптической, овальной, округлой. Поскольку они обладают устойчивостью к действию различных биологических факторов, поверхностный аппарат их устроен по-особенному. Он состоит из двух оболочек, пространство между которыми заполнено сложными соединениями белков с углеводами. Для усиления защиты от механических воздействий некоторые споры на своей поверхности имеют особые образования, которые называются "ребра жесткости".

Внутреннее содержимое клеток представлено цитоплазмой - внутренней полужидкой средой. В ней расположены хромосомы и аппараты синтеза белка.

Споры растений

При помощи таких клеток способны размножаться многие растительные организмы.

Спора растения - это приспособление для размножения самых первых и примитивных растений. Это прежде всего водоросли. Например, одноклеточная хламидомонада образует зооспоры - подвижные клетки. В результате из одной особи образуется сразу несколько идентичных организмов.

Первые выходцы на сушу, высшие споровые растения, также способны к спорообразованию. Мхи, плауны, хвощи и папоротники образуют специальные органы бесполого размножения - спорангии. В них и содержатся клетки бесполого размножения. Растения, у которых есть такие органы, называются спорофиты. У моховидных спорангия представлена ножкой с коробочкой. При созревании коробочка раскрывается, клетки попадают в землю. При наличии воды они прорастают в половое поколение - гаметофит, которое у мхов представлено зеленым листостебельным "ковром". Совсем по-другому дело обстоит у остальных представителей споровых растений, которые все привыкли видеть в качестве гаметофита - зеленого растения. У этих растений происходит процесс чередования полового и бесполого поколений.

Споры бактерий

Спора бактерий - это не только клетка, при помощи которой организм размножается. При наступлении неблагоприятных условий бактерии приходится защищаться, чтобы не погибнуть. Она превращается в спору, в которой значительно уменьшается количество влаги, понижается уровень интенсивности всех процессов жизнедеятельности. Когда условия меняются в лучшую сторону, спора сбрасывает оболочку, из нее выходит абсолютно жизнеспособная бактерия. Можно сделать вывод, что для бактерий спорообразование является не способом размножения, а возможностью выжить.

Что такое спора, в биологии известно давно. С момента появления первых живых организмов именно при помощи этих клеток происходил процесс размножения. Безусловно, споры не обеспечивают рекомбинацию генетического материала, в результате чего появление новых полезных признаков становится просто невозможным. Однако точную копию и сохранение всех свойств организма споры гарантируют.