Објави:
Карактеристике и типови асексуалне репродукције (животиње, биљке и микроорганизми)
Тхе асексуална репродукција дефинише се као умножавање појединца способног за настанак потомства без потребе за оплодњом. Због тога се дјечји организми састоје од клонова родитеља.
Претпоставља се да су дјеца рођена из асексуалних репродуктивних догађаја идентичне копије њихових родитеља. Међутим, мора се имати на уму да копија генетског материјала подлеже променама које се називају "мутације"..
Сексуална репродукција је доминантна у једноћелијским организмима, као што су бактерије и протисти. У већини случајева, матична ћелија доводи до настанка две ћерке ћелије, у случају званом бинарна фисија.
Иако се животиње обично повезују са сексуалном репродукцијом и биљкама са асексуалном репродукцијом, то је погрешна веза иу оба рода налазимо два основна модела репродукције.
Постоје различити механизми помоћу којих се организам може размножавати асексуално. Код животиња, главни типови су фрагментација, пупљење и партеногенеза.
У случају биљака, асексуална репродукција се одликује изузетном разноликошћу, јер ови организми уживају велику пластичност. Могу се размножавати резницама, ризомима, колцима, па чак и лишћем и коријењем.
Сексуална репродукција представља низ предности. Она је брза и ефикасна, омогућавајући колонизацију окружења у релативно кратком времену. Осим тога, није потребно трошити вријеме и енергију у борбама сексуалних партнера или плесовима сложених и разрађених судова.
Међутим, његов главни недостатак је недостатак генетске варијабилности, што је услов сине куа нон тако да механизми одговорни за биолошку еволуцију могу дјеловати.
Недостатак варијабилности у једној врсти може довести до истребљења истог у случају да се морају суочити са неповољним условима, звати кугу или екстремним климатским условима. Према томе, асексуална репродукција се схвата као алтернативна адаптација као одговор на услове који захтевају уједначене популације.
Индек
- 1 Опште карактеристике
- 2 Асексуална репродукција код животиња (врсте)
- 2.1 Гематион
- 2.2 Фрагментација
- 2.3 Партхеногенеза код бескичмењака
- 2.4 Партеногенеза код краљежњака
- 2.5 Андрогенеза и Гиногенеза
- 3 Асексуална репродукција у биљкама (типови)
- 3.1 Столонс
- 3.2
- 3.3 Резање
- 3.4 Графтс
- 3.5 Лишће и корење
- 3.6 Спорулација
- 3.7 Пропагулос
- 3.8 Партхеногенеза и апомикис
- 3.9 Предности асексуалне репродукције у биљкама
- 4 Асексуална репродукција у микроорганизмима (типови)
- 4.1 Бинарна фисија у бактеријама
- 4.2 Бинарна фисија код еукариота
- 4.3 Вишеструка фисија
- 4.4 Гематион
- 4.5 Фрагментација
- 4.6 Спорулација
- 5 Разлике између сексуалне и асексуалне репродукције
- 6 Предности асексуалног против сексуалне репродукције
- 7 Референце
Опште карактеристике
Сексуална репродукција настаје када појединац производи нове организме из соматских структура. Потомци су генетски идентични прогенитору у свим аспектима генома, осим у регионима који су искусили соматске мутације.
Користе се различити термини који се односе на производњу нових индивидуа, почевши од ткива или соматских ћелија. У литератури је сексуална репродукција синоним за клоналну репродукцију.
За животиње, израз агаметна репродукција (са енглеског агаметна репродукција), док је код биљака уобичајено да се користи израз вегетативна репродукција.
Огромна количина организама се репродукује кроз живот кроз сексуалну репродукцију. У зависности од групе и услова животне средине, организам се може репродуковати искључиво путем асексуалног пута или га наизменично репродуковати.
Сексуална репродукција код животиња (врсте)
Код животиња, потомци могу да потичу од једног родитеља кроз митотске поделе (асексуална репродукција) или се могу јавити оплодњом две гамете од две различите особе (сексуална репродукција)..
Различите групе животиња могу се размножавати асексуално, претежно у скупинама бескраљежњака. Најважније врсте асексуалне репродукције код животиња су:
Гематион
Буддинг се састоји од формирања испупчења или евакуације која долази од родитељске индивидуе. Ова структура се назива жуманце и изазива нови организам.
Овај процес се одвија у одређеним жарама (медузама и сродним) и туникатима гдје потомци могу бити произведени избочинама тела родитеља. Појединац може расти и постати самосталан или бити везан за свог родитеља да би формирао колонију.
Постоје колоније жарњака, познати стјеновити кораљи, који се могу проширити на више од једног метра. Ове структуре се формирају од појединаца који су настали догађајима пупања, чији су гемули остали повезани. Хидре су познате по својој способности да се размножавају асексуално путем пупљења.
У случају порифера (спужве), пупљење је прилично чест начин репродукције. Спужве могу формирати гемуле да издрже периоде са неповољним условима околине. Међутим, спужве такође имају сексуалну репродукцију.
Фрагментација
Животиње могу подијелити своје тијело процесом фрагментације, гдје комад може потицати нову особу. Овај процес је праћен регенерацијом, где су ћелије оригиналног дела родитеља подељене да би се створило комплетно тело.
Овај феномен се јавља у различитим линијама бескичмењака, као што су спужве, жарњаци, анелиди, поликети и туника..
Не мешајте процесе регенерације пер се са асексуалним репродукцијским догађајима. На примјер, спужве када изгубе једну руку, могу регенерирати нову. Међутим, то не подразумева репродукцију, јер не доводи до повећања броја појединаца.
У морској звезди рода Линцкиа Могуће је да нова особа потиче из руке. Тако, организам са пет руку може изазвати пет нових јединки.
Планарије (Турбелариос) су организми који су способни да се репродукују и сексуално и асексуално. Уобичајено искуство у биолошким лабораторијама је фрагментирање планарије у посматрању како се нови организам регенерира из сваког комада.
Партеногенеза код бескичмењака
Код неких група бескичмењака, као што су инсекти и ракови, овула је способна да развије комплетну особу, без потребе да буде оплођена спермом. Овај феномен се назива партеногенеза и широко је распрострањен код животиња.
Најјаснији пример је хименоптера, посебно пчела. Ови инсекти могу да потичу мушкарце, који се називају трутови, путем партеногенезе. Како појединци долазе из неоплођеног јаја, они су хаплоидни (имају само половину генетског оптерећења).
Апхидс - друга група инсеката - могу створити нове индивидуе кроз процес партеногенезе или сексуалне репродукције.
У раковима Дапхниа женка производи различите врсте јаја у зависности од услова околине. Јаја се могу оплодити и довести до диплоидног појединца или се развити путем партеногенезе. Први случај је повезан са неповољним условима околине, док се партеногенеза јавља у просперитетном окружењу
У лабораторији је могуће индуковати партеногенезу применом хемикалија или физичких стимуланса. У појединим ехинодерима и водоземцима овај процес је успјешно проведен и назива се експериментални партеногенеза. На исти начин, постоји и бактерија рода Волбацхиа у стању да изазове процес.
Партеногенеза код кичмењака
Феномен партеногенезе се протеже на лозу кичмењака. У неколико родова риба, водоземаца и гмизаваца, јавља се сложенији облик овог процеса, који укључује дуплицирање игре хромозома, што доводи до диплоидних зигота без учешћа мушке гамете..
Отприлике 15 врста гуштера је познато по својој ексклузивној способности да се размножавају путем партеногенезе.
Иако овим рептилима није потребан директно партнер за постизање концепције (у ствари, овим врстама недостаје мужјака), они захтијевају сексуалне подстицаје од лажних копулација и удварања са другим појединцима..
Андрогенеза и Гиногенеза
У процесу андрогенезе, нуклеус из ооцита се дегенерише и замењује нуклеусом оца преко нуклеарне фузије из две ћелије сперме. Иако се јавља код неких животињских врста, као што су штапићи, на пример, не сматра се заједничким процесом у том краљевству.
С друге стране, гиногенеза се састоји од производње нових организама од диплоида ооцита (женских полних ћелија) које нису подвргнуте подели њиховог генетског материјала мејозом.
Подсетимо се да наше полне ћелије имају само половину хромозома и када се врши оплодња, број хромозома се обнавља.
Да би се појавила гиногенеза, неопходна је стимулација из спермија мушког пола. Поточни производ гиногенезе су жене идентичне мајци. Овај пут је такође познат као псеудогамија.
Сексуална репродукција у биљкама (типови)
У биљкама постоји широк спектар начина репродукције. Они су високо пластични организми и није необично наћи биљке које се могу репродуковати сексуално и асексуално.
Међутим, утврђено је да многе врсте преферирају пут асексуалног размножавања, иако су то учинили њихови преци сексуално.
У случају асексуалне репродукције, биљке могу генерисати потомство на различите начине, од развоја овоцела без оплодње до добијања комплетног организма фрагментом родитеља..
Као иу случају животиња, сексуална репродукција се дешава догађајима дељења ћелија митозом, што доводи до идентичних ћелија. Затим ћемо дискутовати о најважнијим врстама вегетативне репродукције:
Столонс
Неке биљке су способне да се размножавају танким и издуженим стабљикама које потичу од површине земље. Ове структуре су познате као столони и генеришу корене у размакнутим интервалима. Коријени могу створити усправне стабљике које се временом развијају код независних појединаца.
Упечатљив пример је врста јагоде или јагоде (Фрагариа ананасса) који је у стању да генерише различите структуре, укључујући лишће, корење и стабљике сваког чвора столона.
Рхизомес
И у случају столона и ризома, аксиларни пупољци биљака могу да створе специјализовани снимак за асексуалну репродукцију. Матична биљка представља резервни извор за епидемије.
Корени су стабљике недефинисаног раста који расту испод земље - или изнад - хоризонтално. Попут столона, они производе адвентивне корене, који ће генерирати нову биљку идентичну мајчиној.
Овај тип вегетативног размножавања је важан у групи траве (где ризоми доводе до формирања пупољака који стварају стабла са лишћем и цветовима), украсних вишегодишњих биљака, пашњака, трске и бамбуса..
Цуттингс
Резнице су делови или делови стабљике из које потиче нова биљка. Да би се овај догађај догодио, матична стабла морају бити закопана у земљишту како би се спријечило исушивање и може се лијечити хормонима који стимулирају раст адвентивних коријена..
У другим случајевима, комад стабљике се ставља у воду да стимулише формирање корена. Након што се пренесе у одговарајуће окружење, може се развити нови појединац.
Графтс
Биљке се могу репродуковати уметањем пупољака у прорез који је претходно направљен у стаблу дрвенасте биљке која има корене.
Када је процедура успешна, рана се затвара, а стабљика је одржива. Колоквијално се каже да је биљка "ухваћена".
Лишће и корење
Постоје неке врсте у листовима које се могу користити као структуре за вегетативну репродукцију. Врста популарно позната као "породилиште" (Каланцхое даигремонтиана) може да генерише биљке одвојене од меристематског ткива које се налази на ивици њихових листова.
Ове мале биљке расту привезане за листове, док не сазрију довољно и одвоје се од мајке. Када падне на земљу, ћерка биљка је укорењена.
У стаблу трешње, јабука и малине репродукција се може одвијати кроз корење. Ове подземне структуре производе епидемије способне за стварање нових појединаца.
Постоје екстремни случајеви као што је маслачак. Ако је неко покушао да растрга биљку са земље и фрагментира њене корене, сваки комад може довести до нове биљке.
Спорулација
Спорулација се јавља у широком распону биљних организама, укључујући маховине и папрати. Процес укључује формирање значајног броја спора које су у стању да издрже неповољне услове околине.
Споре су мале и лако распршене, било животињама или ветром. Када достигну повољну зону, спора се развија у појединцу који је једнак ономе који га је створио.
Пропагулес
Пропугули су акумулације ћелија, типичне за махуну и папрати, али се такође налазе у одређеним вишим биљкама као што су гомољи и траве. Ове структуре потичу од талуса и представљају мале пупољке са способношћу ширења.
Партеногенеза и апомикис
У ботаници се обично користи иу партеногенези. Иако се користи у строжем смислу да опише догађај "апомикис гаметофитица". У овом случају, спорофит (семе) производи ћелија јајета која се не смањује.
Апокимисис је присутан у око 400 врста ангиосперма, док друге биљке то могу учинити на необавезан начин. Дакле, партеногенеза описује само део асексуалне репродукције у биљкама. Стога се предлаже да се избјегне употреба термина за биљке.
Неки аутори (види Де Мееус ет ал. 2007) често дијеле апомикис од вегетативне репродукције. Поред тога, они класифицирају апомикис у већ описаном гаметофиту и долазе из спорофита, где се ембрион развија из нуклеарне ћелије или другог соматског ткива јајника који не доживљава гаметофитичку фазу.
Предности асексуалне репродукције у биљкама
Генерално, асексуална репродукција омогућава биљци да се репродукује у идентичним копијама које су добро прилагођене том одређеном окружењу.
Поред тога, асексуална репродукција у сребру је брз и ефикасан механизам. Стога се користи као стратегија када се организам налази у подручјима у којима окружење није погодно за репродукцију семена.
На пример, биљке које се налазе у сушним срединама у Патагонији, као што су хориони, репродукују се на овај начин и на крају заузимају велике површине земље.
С друге стране, пољопривредници су највише искористили ову врсту пропагације. Можете да изаберете сорту и да је репродукујете асексуално да бисте добили клонове. Тако ће добити генетску униформност и омогућити им да задрже неке жељене карактеристике.
Сексуална репродукција код микроорганизама (типови)
Сексуална репродукција је врло честа у једноћелијским организмима. У прокариотским линијама, на пример бактеријама, најистакнутије су бинарна фисија, пупање, фрагментација и вишеструка фисија. С друге стране, у једноћелијским еукариотским организмима постоји бинарна подјела и спорулација.
Бинарна фисија у бактеријама
Бинарна фисија је процес поделе генетског материјала, праћен равномерном поделом унутрашњости ћелије да би се добила два организма идентична родитељу и идентични једни другима.
Бинарна фисија почиње када се бактерија налази у медијуму гдје има довољно храњивих твари, а околина погодује репродукцији. Затим, ћелија доживљава догађај благог издужења.
Након тога почиње репликација генетског материјала. Код бактерија, ДНК је организована у кружном хромозому и није ограничена мембраном, као упадљиво и препознатљиво језгро еукариота.
У периоду поделе генетског материјала дистрибуира се на супротне стране ћелије у подели. У овом тренутку почиње синтеза полисахарида који формирају бактеријски зид, затим се формира септум у средини, а ћелија се коначно потпуно одваја..
У неким случајевима, бактерије могу почети да деле и дуплицирају свој генетски материјал. Међутим, ћелије се никада не раздвајају. Примери за то су групе кокоса, као што су диплоцоки.
Бинарна фисија код еукариота
Код једноћелијских еукариота, као што су Трипаносома на пример, појављује се сличан тип репродукције: ћелија ствара две ћерке ћелије сличне величине.
Присуством истинског ћелијског језгра, овај процес постаје сложенији и елабориранији. Мора се појавити процес митозе да би се нуклеус поделио, након чега следи цитокинеза која обухвата поделу цитоплазме..
Мултипле фиссион
Иако је бинарна фисија најчешћи репродуктивни модалитет, неке врсте, као нпр БделловибриоТо могу да искусе вишеструке фиције. Резултат овог процеса су вишеструке ћелије кћери, а не више две, као што је поменуто у бинарној фисији.
Гематион
То је процес сличан ономе који се спомиње за животиње, али екстраполиран на једну ћелију. Бактеријско пупљење почиње са малим пупољком који се разликује од матичне ћелије. Наведена протуберанца пролази кроз процес раста док се постепено не одвоји од бактерије која га је произвела.
Пупкање доводи до неједнаке расподеле материјала који се налази у ћелији.
Фрагментација
Генерално, бактерије филаментног типа (на пример Ницардиа сп.) може се репродуковати на овај начин. Ћелије филамента се раздвајају и почињу да расту као нове ћелије.
Спорулација
Спорулација је производња структура названих спора. То су изузетно отпорне структуре које чине ћелија.
Овај процес је повезан са околним условима који окружују организам, генерално када они постану неповољни због недостатка хранљивих материја или екстремних климатских услова, спорулација се покреће.
Разлике између сексуалне и асексуалне репродукције
Код појединаца који се размножавају асексуално, потомци се састоје од готово идентичних копија њихових потомака, тј. Клонова. Геном јединог родитеља копирају митотске ћелијске поделе, где се ДНК копира и преноси у једнаким деловима на две ћерке ћелије..
Насупрот томе, да би дошло до сексуалне репродукције, морају учествовати двије особе супротног пола, изузев хермафродита..
Сваки од родитеља ће носити гамете или полне ћелије створене меиотичким догађајима. Потомци се састоје од јединствених комбинација између оба родитеља. Другим речима, постоји изузетна генетска варијација.
Да бисмо разумели високе нивое варијација у сексуалној репродукцији, морамо их концентрисати на хромозоме током поделе. Ове структуре могу међусобно размјењивати фрагменте, што резултира јединственим комбинацијама. Према томе, када посматрамо браћу која долазе из истих родитеља, они нису идентични једни другима.
Предности асексуалног и сексуалног размножавања
Асексуална репродукција претпоставља неколико предности на сексуалној репродукцији. Прво, време и енергија се не губе у сложеним удварачким плесовима или женским биткама типичним за неке врсте, јер је потребан само један родитељ..
Друго, многи појединци који репродукују сексуално троше много енергије у производњи гамета које никада нису оплођене. То омогућава брзо и ефикасно колонизирање нових окружења без потребе за партнером.
Теоретски, горе споменути модели асексуалне репродукције дају им више предности - у поређењу са сексуалним - појединцима који живе у стабилним окружењима, јер могу прецизно одржавати своје генотипове.
Референце
- Цампбелл, Н.А. (2001). Биологија: Концепти и односи. Пеарсон Едуцатион.
- Цуртис, Х., & Сцхнек, А. (2006). Инвитатион то Биологи. Ед Панамерицана Медицал.
- Де Мееус, Т., Пругнолле, Ф., & Агнев, П. (2007). Асексуална репродукција: генетика и еволутивни аспекти. Целлулар анд Молецулар Лифе Сциенцес, 64(11), 1355-1372.
- Енгелкирк, П.Г., Дубен-Енгелкирк, Ј.Л., & Буртон, Г.Р.В. (2011). Буртонова микробиологија за здравствене науке. Липпинцотт Виллиамс & Вилкинс.
- Патил, У., Кулкарни, Ј.С., & Цхинцхолкар, С.Б. (2008). Основе у микробиологији. Нирали Пракасхан, Пуне.
- Равен, П.Х., Еверт, Р.Ф., & Еицххорн, С.Е. (1992). Биологија биљака (Вол. 2). Преокренуо сам.
- Табата, Ј., Ицхики, Р.Т., Танака, Х., & Кагеиама, Д. (2016). Сексуална насупрот репродуктивној репродукцији: различити исходи у релативном обиљу партеногенетских оболења након недавне колонизације. ПЛоС ОНЕ, 11(6), е0156587.
- Иуан, З. (2018). Конверзија енергије микроба. Валтер де Груитер ГмбХ & Цо КГ.