ASEXUAL REPRODUKCIÓ: JELLEMZŐK ÉS TÍPUSOK - BIOLÓGIA - 2025

Az asexuális szaporodást úgy kell meghatározni, mint egy olyan szaporodás, amely képes vetőmagot megtermékenyítés nélkül létrehozni. Ezért a leányorganizmusok a szülő klónjaiból állnak.

Az aszexuális reproduktív események által termelt gyermekek szüleik azonos példányai. Emlékeztetni kell azonban arra, hogy a genetikai anyag másolata "mutációknak" nevezett változásoknak van kitéve.

Forrás: pixabay.com

Az Asexualis szaporodás túlnyomórészt az egysejtű szervezetekben, például baktériumokban és protistákban fordul elő. A legtöbb esetben az egyik őssejt két leánysejtet hoz létre, egy bináris hasadásnak nevezett eseményben.

Noha az állatokat általában a szexuális szaporodással, a növényeket pedig az szexuális szaporodással társítják, ez rossz kapcsolat, és mindkét vonalban megtaláljuk a szaporodás két alapvető modelljét.

Különböző mechanizmusok léteznek, amelyek révén egy organizmus szaporodhat aszexuálisan. Az állatokban a fő típusok a fragmentáció, a vándorlás és a partenogenezis.

A növények esetében az aszexuális szaporodást rendkívül változatos jellemzi, mivel ezek az organizmusok nagyszerű plaszticitást élveznek. Szaporodhatnak dugványok, rizóma, dugványok, akár levelek és gyökerek részei révén is.

Az Asexual reprodukciónak számos előnye van. Gyors és hatékony, lehetővé téve a környezet kolonizálását viszonylag rövid idő alatt. Ráadásul nem kell időt és energiát költenie szexuális partnerek vagy összetett és bonyolult udvarlásos táncokért.

Ennek fő hátránya azonban a genetikai variabilitás hiánya, amely elengedhetetlen feltétel a biológiai evolúcióért felelős mechanizmusok működéséhez.

A fajok variabilitásának hiánya kihalásához vezethet, ha kedvezőtlen körülményekkel kell szembenézniük, legyen az akár kártevők, akár szélsőséges éghajlat. Ezért az aszexuális szaporodást alternatív adaptációként kell értelmezni olyan körülményekre válaszul, amelyek egyenletes populációt igényelnek.

Általános tulajdonságok

A szexuális szaporodás akkor fordul elő, amikor az egyén új szervezeteket termel szomatikus szerkezetekből. Az utódok a genom minden vonatkozásában genetikailag azonosak a szülővel, kivéve azokat a régiókat, amelyekben szomatikus mutációk mentek keresztül.

Különböző kifejezéseket használunk új egyének szomatikus szövetből vagy sejtből kiindulva történő termelésére. Az irodalomban a szexuális reprodukció szinonimája a klonális reprodukciónak.

Az állatok esetében az agamikus reprodukciót (az angol agametic reproduction-től) gyakran használják, míg a növényekben a vegetatív reprodukció kifejezést használják.

Nagyon sok organizmus szaporodik egész életében szexuális szaporodás révén. A csoporttól és a környezeti feltételektől függően, a szervezet képes kizárólag aszexuálisan szaporodni, vagy váltakozhat szexuális szaporodási eseményekkel.

Asexuális szaporodás állatokban (típusok)

Állatokban az utódok egyszeres szülőkből származhatnak mitotikus megoszlások révén (asexual reprodukció), vagy két különböző egyedből származó ivarsejt megtermékenyítésével (szexuális szaporodás) fordulhatnak elő.

Az állatok különféle csoportjai szaporodhatnak aszexuálisan, túlnyomórészt gerinctelenek csoportjai. Az állatok szexuális szaporodásának legfontosabb típusai a következők:

Rügyezés

A kidobás egy kidudorodásból vagy a szülői egyénből történő ürítésből áll. Ezt a struktúrát tojássárgának nevezzük, és új szervezet alakul ki.

Ez a folyamat bizonyos cnidarianusokban (medúza és rokon) és a zsákállatokban fordul elő, ahol utódok származhatnak a szülõk testén található kiálló részekkel. Az egyén felnövekszik és függetlenné válhat, vagy szüleihez kötődik, és kolóniát képezhet.

Vannak cnidarianus kolóniák, a híres sziklás korallok, amelyek több mint egy métert meghosszabbíthatnak. Ezeket a struktúrákat alkotó események alkotta egyének alkotják, akiknek drágakövei továbbra is kapcsolatban álltak. A hidrákról ismertek, hogy képesek szeplősként szaporodni, kezdve a bimbót.

Borsó (szivacs) esetében a bimbózás meglehetősen általános módszer a szaporodásra. A szivacsok drágaköveket képezhetnek, hogy ellenálljanak a kedvezőtlen környezeti feltételeknek. Ugyanakkor a szivacsok szexuális reprodukciót is mutatnak.

szilánkosodás

Az állatok megoszthatják testüket a fragmentáció során, amikor egy darab új egyedhez vezethet. Ezt a folyamatot regeneráció kíséri, ahol az eredeti szülői sejtek megosztódnak egy teljes test létrehozása céljából.

Ez a jelenség a gerinctelen állatok különféle vonalaiban fordul elő, mint például a szivacsok, cnidarianusok, annelidák, polihettek és zsákállatok.

A regenerációs folyamatokat önmagában nem szabad összekeverni az aszexuális reprodukciós eseményekkel. Például, ha a szivacsok elveszítik az egyik fegyvert, újabb regenerálódhat. Ez azonban nem jelenti a szaporodást, mivel nem eredményezi az egyének számának növekedését.

A Linckia nemzetség tengeri csillagában lehetséges, hogy egy új egyed egy karból származik. Így egy öt karral rendelkező szervezet öt új egyedhez vezethet.

A planárisok (turbellárusok) vermiform organizmusok, amelyek képesek szaporodni mind szexuálisan, mind szexuálisan. A biológiai laboratóriumokban tapasztalt általános tapasztalat, hogy egy síkbeli részt vesz fel, hogy megfigyeljék, hogyan regenerálódik egy új szervezet mindegyik darabból.

Parthenogenezis gerinctelenekben

Néhány gerinctelen csoportban, például rovarokban és rákfélékben, a petesejt képes teljes egyed kifejlődésére anélkül, hogy spermával megtermékenyíteni kellene. Ezt a jelenséget parthenogenezisnek nevezik, és az állatokban széles körben elterjedtek.

A legtisztább példa erre a Hymenopterans, különösen a méhek. Ezek a rovarok a parthenogenezis révén hímeket, ún. Drónokat eredményezhetnek. Mivel az egyének megtermékenyítetlen tojásból származnak, haploidok (a genetikai terhelésüknek csak fele van).

Az levéltetvek - egy másik rovarcsoport - parthenogenezis vagy szexuális szaporodás révén új egyedeket hozhatnak létre.

A Daphnia rákban a nőstény a környezeti körülményektől függően különféle tojásokat termel. A tojások megtermékenyíthetők, és diploid egyént eredményezhetnek, vagy parthenogenezis útján fejlődhetnek ki. Az első eset kedvezőtlen környezeti feltételekkel jár, míg a parthenogenezis virágzó környezetben fordul elő

A laboratóriumban a parthenogenezist vegyi anyagok vagy fizikai ingerek alkalmazásával indukálhatják. Bizonyos tüskésbőrűeknél és kétéltűeknél ezt a folyamatot sikeresen hajtották végre, és kísérleti partenogenezisnek hívják. Ugyanígy létezik a Wolbachia nemzetségbe tartozó baktérium, amely képes indukálni a folyamatot.

Parthenogenezis gerincesekben

A parthenogenezis jelensége kiterjed a gerinces törzsre. A halak, kétéltűek és hüllők különböző nemzetségeiben ennek a folyamatnak a bonyolultabb formája fordul elő, amely magában foglalja a kromoszómakészlet megkettőződését, ami diploid zigótákhoz vezet, hím ivarsejt részvétele nélkül.

Körülbelül 15 gyíkfajról ismert egyedülálló reprodukciós képességük a partenogenezis révén.

Noha ezeknek a hüllőknek közvetlenül nem kell partnerük a fogamzáshoz (valójában ezeknek a fajoknak nincs hímük), szexuális ingereket igényelnek a hamis párosítás és más egyénekkel való udvarlás során.

Androgenezis és a gynogenezis

Az androgenezis folyamatában az oocita magja degenerálódik, és az apától felváltott mag helyettesíti két sperma magfúziója útján. Bár néhány állatfajban, például pálca-rovarokon fordul elő, ebben a királyságban ezt nem tekintik általános eljárásnak.

A gynogenezis másrészt olyan új organizmusok előállítását foglalja magában, amelyek diploid petesejtek (női nemi sejtek) általi termeléséből származnak, amelyek genetikai anyagának meiosisos megoszlása ​​nem esett át.

Ne feledje, hogy nemi sejtjeinknek csak a kromoszómák fele van, és amikor megtermékenyül, a kromoszómák száma helyreáll.

A gynogenezis kialakulásához stimuláció szükséges a hím spermájából. A gynogenezis utódterméke az anyjával azonos nőstény. Ez az út álnévként is ismert.

Aszexuális szaporodás növényekben (típusok)

A növényekben a szaporodási módok széles spektruma létezik. Nagyon plasztikus organizmusok, és nem szokatlan, hogy olyan növényeket találnak, amelyek szexuálisan és aszexuálisan szaporodhatnak.

Sok fajról azonban azt találták, hogy inkább az aszexuális szaporodási útvonalat részesítik előnyben, bár őseik ezt szexuálisan végezték.

Aszexuális szaporodás esetén a növények különféle módon generálhatnak utódokat, kezdve egy nem megtermékenyített petesejt kifejlődésétől egészen a teljes organizmus megszerzéséig a szülő egy részén keresztül.

Mint az állatok esetében is, a szexuális szaporodás a mitózis általi sejtosztódás eseményeivel történik, amelyek azonos sejteket eredményeznek. Az alábbiakban a vegetatív szaporodás legfontosabb típusait tárgyaljuk:

stolons

Néhány növény képes a szaporodásra karcsú, hosszúkás száron, amely a talaj felszínén származik. Ezeket a struktúrákat stolonoknak nevezik, és bizonyos távolságokon keresztül gyökereket generálnak. A gyökerek olyan eredetű szárokat hozhatnak létre, amelyek végül független egyénekké alakulnak.

Kiváló példa erre az eper- vagy eperfaj (Fragaria ananassa), amely képes különféle struktúrákat létrehozni, beleértve a stolon minden csomópontjának leveleit, gyökereit és szárát.

rizómák

Mind a sztrókok, mind a rizómák esetében a növények axilláris rügyei speciális hajtást generálhatnak az aszexuális szaporodáshoz. Az anyanövény a hajtások tartalék forrását képviseli.

A rizómák határozatlan ideig növekvő szárak, amelyek vízszintesen a föld alatt vagy felett fekszenek. Mint a stolonok, véletlenszerű gyökereket termelnek, amelyek az anyával megegyező új növényt hoznak létre.

Ez a fajta vegetatív szaporodás fontos a füvek (ahol a rizómák olyan rügyek kialakulásához vezetnek, amelyek levelekkel és virágokkal képződő szálakat eredményeznek), az évelő, évelő növények, a legelők, a nád és a bambusz csoportjában.

kivágások

A dugványok olyan darabok vagy darabok, amelyekből egy növény származik. Ahhoz, hogy ez az esemény bekövetkezzen, a szárot a földbe kell temetni, hogy elkerülje a kiszáradást, és kezelhető olyan hormonokkal, amelyek serkentik az esetleges gyökerek növekedését.

Más esetekben a szárdarabot vízbe helyezik a gyökérképződés stimulálása érdekében. A megfelelő környezetbe történő átvitele után új egyén alakulhat ki.

oltványok

A növények szaporodhatnak úgy, hogy egy rügyet behelyeznek egy korábban készített hasadékba egy fás szárú növény szárában, amelynek gyökerei vannak.

Ha az eljárás sikeres, a seb lezárul és a szár életképes. Nyelvtanulása szerint a növény "elkapott".

Levelek és gyökerek

Vannak olyan fajok, amelyekben a leveleket fel lehet használni vegetatív szaporodás szerkezetéül. A szülési növénynek (Kalanchoe daigremontiana) néven ismert fajok képesek növényeket generálni a levelek szélén elhelyezkedő merisztatikus szövettől elválasztva.

Ezek a kis növények a levelekhez kapcsolódva növekednek, amíg elég éretté nem válnak, hogy elváljanak az anyjától. Amikor a lánya növény a földre esik, akkor gyökérzetbe kerül.

Cseresznye, alma és málna esetében a szaporodás a gyökerekön keresztül történhet. Ezek a föld alatti struktúrák olyan hajtásokat hoznak létre, amelyek képesek új egyének származására.

Szélsőséges esetek vannak, például a pitypang. Ha valaki megpróbálja kihúzni a növényt a talajból és töredezni a gyökereit, mindegyik darab új növényt eredményezhet.

sporulázást

A sporuláció számos növényi szervezetben fordul elő, beleértve a mohákat és a páfrányokat. A folyamat jelentős számú spóra képződéséből áll, amelyek képesek ellenállni a káros környezeti feltételeknek.

A spórák olyan kis elemek, amelyeket az állatok vagy a szél könnyen eloszlathat. Amikor elérték a kedvező zónát, a spóra egyénben alakul ki, amely megegyezik azzal, amelyik azt létrehozta.

szaporítóképletekből

A szaporítóanyagok sejtek halmozódása, amelyek jellemzőek a bryophytesre és a páfrányokra, de bizonyos magasabb növényekben, például gumókban és fűben is megtalálhatók. Ezek a struktúrák a talliuszból származnak, és kis rügyek, amelyek képesek elterjedni.

Parthenogenezis és apomixis

A botanikában gyakran alkalmazzák a parthenogenezis kifejezésben. Noha szűkebb értelemben használják a "gametophytic apomixis" eseményének leírására. Ebben az esetben a sporofitet (a magot) egy petesejt olyan sejtje állítja elő, amely nem vesz részt redukción.

Az apoxymysis körülbelül 400 fajban van jelen az ültetvényben, míg más növények ezt fakultatív módon megtehetik. Így a parthenogenezis a szexuális szaporodásnak csak egy részét írja le a növényekben. Ezért javasoljuk, hogy kerülje a kifejezés növényekre történő használatát.

Egyes szerzők (lásd De Meeûs et al. 2007) hajlamosak megosztani az apomixist a vegetatív szaporodástól. Ezen túlmenően az apomixist a már ismertetett gametofiták közé sorolják, és a sporofitából származik, ahol az embrió egy sejtmagból vagy más petefészek szövetből fejlődik ki, amelyen nem megy keresztül a gametofitikus szakasz.

Aszexuális szaporodás előnyei növényekben

Általában véve az azszexuális szaporodás lehetővé teszi a növény számára, hogy azonos példányokban szaporodjon, amelyek jól alkalmazkodnak az adott környezethez.

Ezenkívül az aszexuális reprodukció az ezüstökben gyors és hatékony mechanizmus. Ezért stratégiaként alkalmazzák, amikor a szervezet olyan területeken van, ahol a környezet nem túl alkalmas vetőmagszaporodásra.

Például a Patagóniában száraz környezetben található növények, mint például a korionok, szaporodnak ilyen módon, nagy talajterületeket foglalva el.

Másrészről a mezőgazdasági termelők a legtöbbet hoztak ki ilyen típusú szaporításból. Kiválaszthatnak egy fajtát, és aszexuális úton reprodukálhatják, hogy klónokat kapjanak. Így genetikai egységességet kapnak, és lehetővé teszik számukra a kívánt tulajdonság megőrzését.

Asexuális szaporodás mikroorganizmusokban (típusok)

Az Asexualis reprodukció nagyon gyakori az egysejtű szervezetekben. A prokarióta vonalokban, például a baktériumokban a legelterjedtebbek a bináris hasadás, a bimbózás, a fragmentáció és a többszörös hasadás. Másrészről, az egysejtű eukarióta szervezetekben bináris megoszlás és sporuláció történik.

Bináris hasadás baktériumokban

A bináris hasítás a genetikai anyag megosztásának folyamata, amelyet a sejt belsejének méltányos megosztása követ, hogy a szülővel azonos és egymással azonos két szervezetet kapjunk.

A bináris hasadás akkor kezdődik, amikor a baktériumok olyan környezetben vannak, ahol elegendő tápanyag van, és a környezet elősegíti a szaporodást. A sejt ezután enyhe megnyúlási eseményt tapasztal.

Később megkezdődik a genetikai anyag replikációja. A baktériumokban a DNS egy kör alakú kromoszómán van elrendezve, és nem korlátozódik membránon, mint például az eukarióta szembetűnő és megkülönböztető magja.

A megosztás időszakában a genetikai anyag eloszlik az osztó sejt másik oldalán. Ezen a ponton megkezdődik a baktériumfalat képező poliszacharidok szintézise, ​​majd a közepén egy septum képződik, és a sejt végül teljesen elválasztódik.

Egyes esetekben a baktériumok elkezdhetik genetikai anyaguk megosztását és sokszorosítását. A sejtek azonban soha nem választanak szét. Erre példa a cocci-klaszterek, például a diplococcusok.

Bináris hasadás az eukariótákban

Az egysejtű eukariótákban, például például a trippanosoma esetén, hasonló típusú reprodukció történik: egy sejt két hasonló méretű leánysejtet eredményez.

Valódi sejtmag jelenléte miatt ez a folyamat bonyolultabbá és bonyolultabbá válik. A mitózisnak meg kell történnie a mag megosztásához, amelyet citokinezis követ, amely magában foglalja a citoplazma megosztását.

Többszörös hasadás

Bár a bináris hasadás a leggyakoribb szaporodási mód, néhány faj, például a Bdellovibrio ¸, képes többféle hasadást megtapasztalni. Ennek a folyamatnak a következménye több lánya sejt, és már nem kettő, amint azt a bináris hasadás említi.

Rügyezés

Ez egy olyan folyamat, amely hasonló az állatoknál említetthez, de egyetlen sejtre extrapolálva. A baktériumok kirakódása egy kicsi rügytel kezdődik, amely különbözik a szülősejttől. Ez a duzzanat növekedési folyamaton megy keresztül, amíg fokozatosan el nem válik a baktériumoktól, amelyek az eredetét előállították.

A kezdődés a cellában lévő anyag egyenetlen eloszlását eredményezi.

szilánkosodás

Általában a rostos típusú baktériumok (például Nicardia sp.) Szaporodnak ezen az úton. Az izzószál sejtjei elkülönülnek és új sejtekként növekedni kezdenek.

sporulázást

A sporuláció spóráknak nevezett struktúrák előállításából áll. Ezek rendkívül ellenálló szerkezetek, amelyeket egy cella alkot.

Ez a folyamat összekapcsolódik a szervezetet körülvevő környezeti feltételekkel, általában akkor, ha a tápanyagok hiánya vagy a szélsőséges éghajlat miatt ezek kedvezőtlenné válnak, sporuláció alakul ki.

A szexuális és az szexuális reprodukció közötti különbségek

Az aszexuálisan szaporodó egyénekben az utódok szüleik, azaz klónok gyakorlatilag azonos példányaiból állnak. Az egyetlen szülő genomját mitotikus sejtosztódásokkal másolják, ahol a DNS-t lemásolják és egyenlő részben továbbítják a két lánysejtbe.

Ezzel szemben a szexuális szaporodás előfordulásához két ellentétes nemű egyénnek kell részt vennie, a hermafroditák kivételével.

A szülők mindegyike meiotikus események által generált ivarsejtet vagy nemi sejteket hordoz. Az utódok mindkét szülő egyedi kombinációiból állnak. Más szavakkal, figyelemre méltó genetikai variáció van.

A szexuális szaporodás magas szintű variációjának megértése érdekében az osztódás során a kromoszómákra kell összpontosítanunk. Ezek a struktúrák képesek egymással darabokra cserélni, ami egyedi kombinációkhoz vezet. Ezért, amikor ugyanazon szülők testvéreit figyeljük meg, nem azonosak egymással.

Az asexualális és a szexuális reprodukció előnyei

Az szexuális reprodukció számos előnnyel rendelkezik a szexuális reprodukcióval szemben. Először, nem vesztegeti időt és energiát az egyes fajokra jellemző komplex udvarlási táncokban vagy harcokban a nőstények számára, mivel csak egy szülőre van szükség.

Másodszor, sok olyan ember, aki nemi úton szaporodik, sok energiát költ az ivarsejtek előállításához, amelyek soha nem megtermékenyülnek. Ez lehetővé teszi az új környezetek gyors és hatékony telepítését anélkül, hogy társat kellene találni.

Elméletileg a fent említett az aszexuális szaporodási modellek - a szexuálishoz viszonyítva - több előnnyel járnak a stabil környezetben élő egyének számára, mivel genotípusukat pontosan meg tudják őrizni.

Irodalom

1. Campbell, NA (2001). Biológia: Fogalmak és kapcsolatok. Pearson oktatás.
2. Curtis, H. és Schnek, A. (2006). Meghívó a biológiához. Panamerican Medical Ed.
3. De Meeûs, T., Prugnolle, F., és Agnew, P. (2007). Asexual reprodukció: genetika és evolúciós szempontok. Cellular and Molecular Life Sciences, 64 (11), 1355-1372.
4. Engelkirk, PG, Duben-Engelkirk, JL, és Burton, GRW (2011). Burton mikrobiológiája az egészségtudományban. Lippincott Williams & Wilkins.
5. Patil, U., Kulkarni, JS, és Chincholkar, SB (2008). Alapjai a mikrobiológiában. Nirali Prakashan, Pune.
6. Raven, PH, Evert, RF és Eichhorn, SE (1992). Növénybiológia (2. kötet). Megfordítottam.
7. Tabata, J., Ichiki, RT, Tanaka, H., és Kageyama, D. (2016). Szexuális versus nem szexuális reprodukció: A parthenogenetikus táplálékbuborékok relatív meglehetõségének különbözõ eredményei a legutóbbi kolonizációt követõen. PLoS ONE, 11 (6), e0156587.
8. Yuan, Z. (2018). Mikrobiális energiakonverzió. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.