Номер p1-z10 — Биология 11 класс

Высшие растения используют споры для бесполого размножения. А для чего необходимы споры бактериям? Рассмотрите две гипотезы возникновения полового размножения — «каннибализм» (одна клетка поглотила другую и встроила её ДНК в свой геном) и обмен генетическим материалом между особями (как при конъюгации инфузорий и бактерий) — и выскажите мнение, какая более реалистична.

1. Споры бактерий — не для размножения, а для выживания: при неблагоприятных условиях (высыхание, жара, нехватка пищи, яды) клетка образует внутри плотную многослойную оболочку вокруг ДНК и части цитоплазмы; спора выдерживает кипячение, замораживание, радиацию, десятилетия покоя и разносится ветром и водой, а в благоприятных условиях прорастает в одну обычную клетку — число особей при этом не растёт. Споры растений, напротив, образуются в большом числе мейозом и каждая даёт новый организм.
2. Обе гипотезы объясняют главное преимущество полового процесса — объединение генов разных особей. Гипотеза «каннибала» опирается на реальные явления (фагоцитоз, встраивание чужой ДНК, симбиогенез — так возникли митохондрии), но объясняет лишь единичный захват генов, а не регулярный, упорядоченный обмен с мейозом и слиянием равноправных гамет. Гипотеза обмена генетическим материалом реалистичнее: горизонтальный перенос генов и конъюгация у бактерий, обмен ядрами у инфузорий существуют и сейчас, дают участникам новые гены (например, устойчивость к антибиотикам) и легко могли усовершенствоваться в слияние целых клеток, а затем в мейоз и оплодотворение. Вероятно, оба механизма сыграли роль: захват чужих клеток дал первые случаи объединения геномов, а закрепился регулярный взаимный обмен, выгодный обоим партнёрам.