У одноклеточных водорослей есть два базовых пути размножения — бесполый (чаще всего) и половой (обычно при стрессах). Конкретная «механика» зависит от группы, но общий принцип в том, что в благоприятных условиях клетки копируют себя митозом, а при ухудшении среды переходят к половому процессу с образованием покоящихся стадий.

Бесполое размножение (основной режим)

1. Деление клетки надвое (митотическое деление).
   У многих жгутиковых форм материнская клетка делится на две дочерние, которые получают органеллы и быстро вырастают до «нормального» размера.

2. Эндоспоры (автоспоры и зооспоры).
   Часто ядро и цитоплазма многократно делятся внутри общей оболочки, после чего высвобождаются несколько дочерних клеток:

   • Автоспоры — неподвижные «мини-копии» материнской клетки (классический пример — Chlorella, обычно 2–8 автоспор).

   • Зооспоры — подвижные, со жгутиками (типично для Chlamydomonas). Они некоторое время плавают, затем теряют жгутики, оседают и превращаются во взрослую клетку.

3. Покоящиеся бесполые стадии.
   У ряда морских и планктонных одноклеточных формируются цисты — утолщённо-стенные, устойчивые к высыханию/холоду клетки. При улучшении условий циста «прорастает» в обычную клетку.

4. У диатомовых — особый случай.
   Диатомеи делятся митозом, но из-за «панциря» из кремнезёма каждая линия со временем уменьшается в размере. Чтобы восстановить исходный размер, им требуется половой процесс (см. ниже).

Половое размножение (включается при стрессе)

Триггеры — нехватка азота/фосфора, пересоление, охлаждение/перегрев, сильная освещённость и т. п. Суть — слияние гамет с последующей редукцией (меозом), что даёт генетическое разнообразие и часто — прочную покоящуюся стадию.

1. Изогамия и анизогамия у зелёных одноклеточных.
   У Chlamydomonas клетки превращаются в гаметы и сливаются:

   • Изогамия — гаметы похожи по размеру и строению.

   • Анизогамия — одна гамета крупнее другой.
     Образуется зигота с толстой оболочкой — зигоциста; после периода покоя происходит меоз, и выходят новые гаплоидные вегетативные клетки.

2. Оогамия у некоторых групп.
   Женская гамета (яйцеклетка) крупная и неподвижная, мужская — мелкая и подвижная. После оплодотворения формируется покоящаяся зигота, из которой после меоза развиваются новые клетки.

3. Диатомовые (восстановление размера через половое размножение).
   Когда средний размер клеток линии уменьшается до критического, диатомеи образуют гаметы.

   • У центральных (centric) форм чаще оогамия.

   • У перистых (pennate) — изогамия с образованием гамет в сопрягающихся клетках.
     После слияния ядер формируется ауксоспора — раздувающаяся молодая клетка, которая восстанавливает максимальный размер, а затем снова переходит к обычным митотическим делениям.

4. Динофлагелляты (у одноклеточных морских планктонных).
   Помимо частых бесполых делений, при стрессах образуют половые клетки; после слияния — планозигота, которая может превращаться в покоящуюся цисту и пережидать неблагоприятный период.

Что «переключает» режимы

• Благоприятно (свет, питательные вещества, оптимальная температура) → быстрые митотические деления, автоспоры/зооспоры.

• Стресс (дефициты, экстремальные t°, резкие изменения солёности/света) → индуцируется гаметогенез, формируются прочные зиготы/цисты; после улучшения условий следует меоз и возвращение к обычному росту.

Коротко по примерам

• Chlorella: бесполое — автоспоры (2–8); полового процесса в простых курсах часто не приводят, хотя у близких форм он есть.

• Chlamydomonas: бесполое — зооспоры; половое — изо-/анизогамия, зигоциста, меоз.

• Диатомеи: бесполое — деление с уменьшением размера; половое — гаметы → ауксоспора для восстановления размера.

• Динофлагелляты: частые бесполые деления; половое — планозиготы и цисты при стрессах.

Итог: у одноклеточных водорослей доминирует быстрый бесполый путь (деление, автоспоры/зооспоры), а половой включается как «режим выживания и обновления» — обеспечивает разнообразие, покоящиеся стадии и у некоторых групп (как у диатомей) — восстановление исходного размера клеток.