Akseksuaalsed reproduktiivsed omadused ja liigid (loomad, taimed ja mikroorganismid)



The ebatavaline reproduktsioon see on defineeritud kui järglase paljunemine ilma väetamiseta. Seetõttu koosnevad lapse organismid vanema kloonidest.

Eeldatakse, et ebatavalisest reproduktsioonist sündinud lapsed on nende vanemate identsed koopiad. Siiski tuleb meeles pidada, et geneetilise materjali koopia on muutuste all, mida nimetatakse "mutatsioonideks"..

Akseksuaalne paljunemine on domineeriv ühikuliste organismide, näiteks bakterite ja protistide puhul. Enamikul juhtudel tekitab tüvirakk kahest tütarrakust, mida nimetatakse binaarseks lõhustumiseks.

Kuigi loomad on tavaliselt seotud seksuaalse paljunemisega ja ebatavalise paljunemisega taimedega, on see vale suhe ja mõlemas sugupooles leiame kaks põhilist reproduktsioonimudelit..

On erinevaid mehhanisme, mille abil organism saab aseksuaalselt paljuneda. Loomadel on peamised liigid killustatus, lootused ja partenogenees.

Taimede puhul iseloomustab ebatavaline paljunemine väga mitmekesist, kuna neil organismidel on suur plastilisus. Nad võivad paljuneda, pistikute, risoomide, panuste ja isegi paljude lehtede ja juurte abil.

Axxual reprodutseerimine kujutab endast mitmeid eeliseid. See on kiire ja tõhus, võimaldades keskkondade koloniseerimist suhteliselt lühikese aja jooksul. Lisaks sellele ei ole vaja kulutada aega ja energiat seksuaalpartnerite võitluses või keeruliste ja keerukate kohtumiste tantsudes..

Selle peamiseks puuduseks on aga geneetilise varieeruvuse puudumine, mis on tingimus sine qua non nii et bioloogilise arengu eest vastutavad mehhanismid võivad toimida.

Liigi varieeruvuse puudumine võib viia selle väljasuremiseni, kui nad peavad silmitsi ebasoodsate tingimustega, kõnelemistega või äärmuslike ilmastikutingimustega. Seetõttu mõistetakse aseksuaalset paljunemist alternatiivse kohandamisena vastusena tingimustele, mis nõuavad ühtset populatsiooni.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
  • 2 Aeksuaalne reproduktsioon loomadel (tüübid)
    • 2.1 Gematsioon
    • 2.2 killustatus
    • 2.3. Partenogenees selgrootutes
    • 2.4. Partenogenees selgroogsetel
    • 2.5 Androgenees ja ginogenees
  • 3 Seksuaalne reprodutseerimine taimedes (liigid)
    • 3.1 Stolons
    • 3.2 Risoomid
    • 3.3 Pistikud
    • 3.4 Graftid
    • 3.5 Lehed ja juured
    • 3.6
    • 3.7 Propágulos
    • 3.8 Partenogenees ja apomiksid
    • 3.9 Ebasuaalse paljunemise eelised taimedes
  • 4 Akseksuaalne paljunemine mikroorganismides (tüübid)
    • 4.1 Binaarne lõhustumine bakterites
    • 4.2 Binaarne lõhustumine eukarüootides
    • 4.3 Mitmekordne lõhustumine
    • 4.4 Gematsioon
    • 4.5 killustatus
    • 4.6
  • 5 Erinevused seksuaalse ja ebatavalise reproduktsiooni vahel
  • 6 Aseksuaalse ja seksuaalse paljunemise eelised
  • 7 Viited

Üldised omadused

Seksuaalne reproduktsioon toimub siis, kui inimene toodab uusi organisme somaatilistest struktuuridest. Järeltulijad on geneetiliselt identsed genoomi kõigis aspektides, välja arvatud piirkondades, mis on kogenud somaatilisi mutatsioone.

Erinevaid termineid kasutatakse uute indiviidide tootmiseks, alustades kudedest või somaatilistest rakkudest. Kirjanduses on seksuaalne reprodutseerimine kloonilise paljunemise sünonüüm.

Loomade puhul kasutatakse terminit "agameetiline paljunemine" (inglise keeles) ageteetiline paljunemine), samas kui taimedes on tavaline kasutada väljendit vegetatiivne paljunemine.

Suur hulk organisme paljuneb kogu oma elu jooksul seksuaalse paljunemise kaudu. Sõltuvalt rühmast ja keskkonnatingimustest võib organism paljuneda ainult ebatavalise marsruudi kaudu või vaheldumisi seksuaalse paljunemisega..

Seksuaalne reproduktsioon loomadel (tüübid)

Loomadel võivad järeltulijad pärineda ühest vanemast mitootiliste jagunemiste kaudu (aseksuaalne paljunemine) või see võib tekkida kahe erineva inimese sugurakkude viljastamise kaudu (seksuaalne reproduktsioon)..

Erinevad loomarühmad võivad paljuneda aseksuaalselt, peamiselt selgrootute rühmad. Loomade kõige tähtsamad ebatavalise paljunemise liigid on järgmised:

Gematsioon

Kutsumine koosneb vanemate individuaalsest väljakujunemisest või evakueerimisest. Seda struktuuri nimetatakse munakollaseks ja see tekitab uue organismi.

See protsess esineb teatud cnidarians (meduusid ja nendega seotud) ja mantellid, kus järglased võivad olla tekkinud vanemate keha väljaulatuvusega. Üksikisik võib kasvada ja olla iseseisev või olla seotud oma vanemaga, et moodustada koloonia.

On pesakondade kolooniaid, kuulsaid kiviseid koralle, mis võivad ulatuda üle ühe meetri. Need struktuurid on moodustatud üksikisikutest, keda moodustavad lootustandvad sündmused, mille gemmulid jäid seotuks. Hydras on tuntud oma võime tõttu aseksuaalselt paljuneda.

Porifera (käsnad) puhul on viljastamine üsna tavaline reprodutseerimise viis. Käsnad võivad moodustada gemmuleid, et taluda ebasoodsate keskkonnatingimustega perioode. Kuid käsnadel on ka seksuaalne paljunemine.

Killustatus

Loomad võivad jagada oma keha killustatuse protsessis, kus tükk võib pärineda uuest isikust. Selle protsessiga kaasneb regenereerimine, kus vanema algse osa rakud on jagatud, et luua täielik keha.

See nähtus esineb selgrootute erinevatel liinidel, nagu käsnad, cnidarianid, annelidid, polüketaadid ja mantellid.

Ärge segage uuendamisprotsesse iseenesest koos ebatavalise reproduktsiooniga. Näiteks, ühe käsivarre kaotamise ajal võivad käsnad uuendada. Siiski ei tähenda see reprodutseerimist, kuna see ei suurenda üksikisikute arvu.

Perekonna meredes Linckia On võimalik, et uus inimene pärineb käest. Seega võib viie relvaga organism põhjustada viis uut inimest.

Planariad (Turbelarios) on vermiformsed organismid, mis suudavad paljuneda nii seksuaalselt kui ka aseksuaalselt. Bioloogia laborite ühine kogemus on planariaadi fragmenteerimine, jälgides, kuidas uuest organismist igast tükist regenereeritakse.

Partenogenees selgrootutes

Mõnedel selgrootute rühmadel, nagu putukad ja koorikloomad, on munarakk võimeline välja töötama täieliku indiviidi, ilma et seda oleks vaja sperma viljastada. Seda nähtust nimetatakse partenogeneesiks ja see on loomadel laialt levinud.

Kõige selgem näide on hymenoptera, eriti mesilaste puhul. Need putukad võivad partenogeneesi abil pärineda meestest, nimelt droneid. Kuna üksikisikud tulevad viljastamata munast, on nad haploidsed (neil on ainult pool geneetilisest koormusest)..

Lehed - veel üks putukate rühm - võivad saada uusi isikuid partenogeneesi või seksuaalse paljunemise protsesside kaudu.

Vähilises Daphnia naissoost toodab erinevat tüüpi munad sõltuvalt keskkonnatingimustest. Munad võivad olla viljastatud ja tekitada diploidse indiviidi või areneda partenogeneesi teel. Esimene juhtum on seotud ebasoodsate keskkonnatingimustega, samas kui partenogenees esineb jõukates keskkondades

Laboris on võimalik indutseerida partenogeneesi kemikaalide või füüsiliste stiimulite abil. Teatud okasnahksete ja kahepaiksete puhul on see protsess edukalt läbi viidud ja seda nimetatakse eksperimentaalseks partenogeneesiks. Samamoodi on perekonna bakter Wolbachia protsessi.

Partenogenees selgroogsetel

Partenogeneesi nähtus laieneb selgroogsetele. Mitmetes kalade, kahepaiksete ja roomajate perekondades toimub selle protsessi keerulisem vorm, mis hõlmab kromosoomimängu dubleerimist, mis viib diploidsete zygootideni ilma meessoost gameta osalemata.

Ligikaudu 15 liiki sisalikke on tuntud oma eksklusiivse võime tõttu reprodutseerida partenogeneesiga.

Ehkki need roomajad ei vaja kontseptsiooni saavutamiseks otseselt partnerit (tegelikult puuduvad need liigid meestest), vajavad nad seksuaalset stiimulit valedest kopulatsioonidest ja kohtumiste istungitest teiste inimestega..

Androgenees ja ginogenees

Androgeneesi protsessis degeniseerub ootsüütide tuum ja see asendatakse isa tuumaga kahe sperma raku tuuma sulandamise teel. Kuigi seda esineb mõnel loomaliigil, näiteks kleepuv putukatel, ei peeta seda selles riigis tavaliseks protsessiks.

Teisest küljest koosneb gynogenees uute organismide tootmisest ootsüütide (naissugu rakud) diploidiga, mida ei jaotatud nende geneetilisest materjalist meioosi abil..

Tuletame meelde, et meie suguelunditel on ainult pool kromosoome ja kui viljastatakse, taastatakse kromosoomide arv.

Selleks, et gynogenees toimuks, on vajalik stimuleerimine meessoost sperma poolt. Güroogeneesi järeltulijaks on emad, kes on identsed emaga. Seda rada tuntakse ka pseudogamiana.

Aeksuaalne paljundamine taimedes (liigid)

Taimedes on paljude reprodutseerimisrežiimide valik. Nad on väga plastilised organismid ja ei ole ebatavaline leida taimi, mis suudavad seksuaalselt ja aseksuaalselt paljuneda.

Siiski on leitud, et paljud liigid eelistavad ebatavalise paljunemise teed, kuigi nende esivanemad tegid seda seksuaalselt.

Ebasuaalse reprodutseerimise korral võivad taimed luua erineval moel järglasi, alates ovotsellist ilma viljastamiseta kuni täieliku organismi saamiseni emaosa fragmendiga..

Nagu ka loomade puhul, toimub seksuaalne paljunemine rakkude jagunemise juhtumitega mitoosiga, mille tulemuseks on identsed rakud. Seejärel arutame kõige olulisemaid vegetatiivse paljundamise liike:

Stolons

Mõned taimed on võimelised paljunema õhuke ja piklik vars, mis pärinevad pinna pinnast. Neid struktuure tuntakse stolonidena ja tekitatakse juurte vahedega. Juured võivad tekitada püstitatud varred, mis arenevad aja jooksul sõltumatutel inimestel.

Silmatorkav näide on maasika- või maasikaliigid (Fragaria ananassa), mis on võimeline tekitama erinevaid struktuure, kaasa arvatud stoloni iga sõlme lehed, juured ja varred.

Risoomid

Nii stoolide kui ka risoomide puhul võivad taimede aksillaarsed pungad genereerida asexualiseks reprodutseerimiseks spetsiaalset tulist. Emaettevõte kujutab endast puhangute reservi allikat.

Risoomid on määramata kasvu varred, mis kasvavad maapinna all - või kõrgemal - horisontaalselt. Nagu stoolid, toodavad nad ka juhuslikke juured, mis tekitavad uue, emale sarnase taime.

Seda tüüpi vegetatiivne paljunemine on rohumaade rühmas oluline (kus risoomid toovad kaasa pungade moodustumise, mis tekitavad lehtede ja lilledega varred), dekoratiivsed mitmeaastased taimed, karjamaad, pilliroog ja bambus.

Pistikud

Põõsad on varre osad või osad, millest pärineb uus taim. Selleks, et see sündmus toimuks, peab vars olema kuivanud pinnasesse, et vältida kuivamist, ja seda saab ravida hormoonidega, mis stimuleerivad juhuslike juurte kasvu..

Muudel juhtudel pannakse varreosa juurte moodustumise stimuleerimiseks vette. Pärast sobivasse keskkonda viimist võib tekkida uus inimene.

Grafts

Taimi saab paljundada pungaga, mis on eelnevalt tehtud puidu taime vars, mis on juurtega varustatud..

Kui protseduur on edukas, sulgub haav ja vars on elujõuline. Kõnekeeles öeldakse, et taime "püütud".

Lehed ja juured

Lehed sisaldavad mõningaid liike, mida saab kasutada vegetatiivse paljunemise struktuurina. Liigid, mida tuntakse üldjuhul „rasedus- ja sünnitusettevõttena” (Kalanchoe daigremontiana) võib tekitada nende lehtede servas asuvatest meristemaatilisest koest eraldatud taimi.

Need väikesed taimed kasvavad lehtede külge, kuni nad on piisavalt küpsed ja emalt eraldatud. Maapinnale langedes juurdub tütarettevõte.

Kirsipuudes võib õunapuu ja vaarik paljunemine toimuda juurte kaudu. Need maa-alused struktuurid tekitavad puhanguid, mis võivad pärineda uutest inimestest.

On äärmuslikke juhtumeid, nagu võilill. Kui keegi püüdis taime maapinnalt maha rebida ja selle juured killustuda, võib iga tükk viia uue tehase juurde.

Sporulatsioon

Sporulatsioon toimub paljudes taimede organismides, kaasa arvatud sambad ja sõnajalad. Protsess hõlmab märkimisväärse arvu spooride moodustumist, mis suudavad taluda ebasoodsaid keskkonnatingimusi.

Sporad on väikesed ja kergesti hajutatavad kas loomade või tuulega. Kui nad jõuavad soodsasse tsooni, areneb spoor indiviidil, mis on võrdne selle tekkega.

Paljundid

Paljundid on rakkude kogunemine, mis on tüüpilised brünofüütidele ja sõnajaladele, kuid mida leidub ka teatud kõrgemates taimedes, nagu mugulad ja heintaimed. Need struktuurid pärinevad talmist ja on väikesed pungad, kellel on võime levida.

Partenogenees ja apomiksid

Botaanikas kasutatakse seda ka partenogeneesis. Kuigi seda kasutatakse rangemas tähenduses "apomixis gametofitica" sündmuse kirjeldamiseks. Sel juhul toodab sporofüüt (seemne) muna raku, mida ei vähendata.

Apoksimisis esineb ligikaudu 400 angiospermide liigis, samas kui teised taimed võivad seda teha vabatahtlikult. Seega kirjeldab partenogenees ainult taimedes esinevat ebatavalist paljunemist. Seetõttu soovitatakse vältida terminite kasutamist taimede puhul.

Mõned autorid (vt De Meeûs et al. 2007) jagavad apomiksiid sageli vegetatiivsest paljunemisest. Lisaks klassifitseerivad nad apomiksiid juba kirjeldatud gametofüütiliseks ja on pärit sporofüütist, kus embrüo areneb munasarja tuumarakust või muust somaatilisest koest, millel ei ole gametofüütilist faasi.

Ebasuaalse paljunemise eelised taimedes

Üldiselt võimaldab ebatavaline reprodutseerimine taime ennast paljundada identsetes koopiates, mis on selle keskkonna jaoks hästi kohandatud.

Lisaks on ebatavaline reproduktsioon hõbedas kiire ja tõhus mehhanism. Seetõttu kasutatakse seda strateegiana, kui organism on piirkondades, kus keskkond ei sobi seemnete paljundamiseks.

Näiteks taimed, mis asuvad kuivas keskkonnas Patagoonias, näiteks korioonid, paljunevad sel moel ja võtavad lõpuks vastu suuri pinnase..

Teisest küljest on põllumajandustootjad seda liiki paljundamisest kõige rohkem ära kasutanud. Kloonide saamiseks saate sordi valida ja reprodutseerida. Seega saavad nad geneetilise ühtluse ja võimaldavad neil säilitada mõningaid soovitud omadusi.

Axxual reproduktsioon mikroorganismides (tüübid)

Akseksuaalne paljunemine on ühekordsete organismide puhul väga levinud. Prokarüootsetes liinides, näiteks bakterites, on kõige silmapaistvamad binaarne lõhustumine, lõhenemine, killustumine ja mitmekordne lõhustumine. Teisest küljest eksisteerib ühekomponentsetes eukarüootsetes organismides binaarne jagunemine ja sporulatsioon.

Binaarne lõhustumine bakterites

Binaarne lõhustumine on geneetilise materjali jagamise protsess, millele järgneb raku sisemuse võrdne jagunemine, et saada kaks identset organismi ja identsed üksteisega.

Binaarne lõhustumine algab siis, kui bakter on söötmes, kus on piisavalt toitaineid ja keskkond soodustab paljunemist. Seejärel kogeb rakk kerge pikenemise.

Seejärel algab geneetilise materjali replikatsioon. Bakterites on DNA organiseeritud ringikujulises kromosoomis ja seda ei piira membraan, nagu eukarüootide silmatorkav ja eristav tuum..

Geneetilise materjali jagunemise perioodil jagatakse see jagatud lahtri vastaskülgedele. Sel hetkel algab bakteriseina moodustavate polüsahhariidide süntees, siis toimub vaheseina moodustumine keskel ja rakk eraldub lõpuks täielikult.

Mõnel juhul võivad bakterid oma geneetilist materjali jagada ja dubleerida. Kuid rakud ei lahku kunagi. Selle näited on kookospähklite rühmad, näiteks diplokokid.

Binaarne lõhustumine eukarüootides

Ühikulistes eukarüootides, näiteks Trypanosoom näiteks esineb sarnane reproduktsioonitüüp: rakk tekitab kaks sarnase suurusega tütarrakku.

Tõelise raku tuuma juuresolekul muutub see protsess keerulisemaks ja keerulisemaks. Mitoosi protsess peab toimuma tuuma jagunemiseks, millele järgneb tsütokinees, mis hõlmab tsütoplasma jagunemist..

Mitmekordne lõhustumine

Kuigi binaarne lõhustumine on kõige tavalisem paljunemisviis, on mõned liigid, näiteks Bdellovibrio¸ suudavad kogeda mitmeid lõhesid. Selle protsessi tulemuseks on mitmed tütarrakud ja mitte enam kaks, nagu on märgitud binaarses lõhustumises.

Gematsioon

See on protsess, mis on sarnane loomade puhul mainitud protsessile, kuid ekstrapoleeritakse ühele rakule. Bakterite püüdmine algab väikese pungaga, mis erineb vanemrakust. Nimetatud väljaulatuv osa läbib kasvuprotsessi, kuni see järk-järgult eraldub selle algusest saadavast bakterist.

Selle tulemuseks on rakus sisalduva materjali ebaühtlane jaotumine.

Killustatus

Üldiselt on filament-tüüpi bakterid (näiteks Nicardia sp.) saab selle abil taasesitada. Hõõglambid eralduvad ja hakkavad kasvama uute rakkudena.

Sporulatsioon

Sporulatsioon on spooride nimetus. Need on raku poolt moodustatud äärmiselt resistentsed struktuurid.

See protsess on seotud organismi ümbritsevate keskkonnatingimustega, kui need muutuvad toitainete või äärmuslike kliimapuuduste tõttu ebasoodsaks, käivitub sporulatsioon..

Erinevused seksuaalse ja ebatavalise reproduktsiooni vahel

Inimesed, kes paljunevad aseksuaalselt, koosnevad järglaste praktiliselt identsetest koopiatest, st kloonidest. Ainus vanema genoomi kopeerivad mitootiliste rakkude jagunemised, kus DNA kopeeritakse ja edastatakse võrdsetes osades kahele tütarrakule.

Seevastu seksuaalse reprodutseerimise toimumiseks peab osalema kaks vastastikku soost isikut, välja arvatud hermafrodiitid..

Iga vanem kannab meiotiliste sündmuste poolt genereeritud gameta- või sugurakke. Järeltulijad koosnevad unikaalsetest kombinatsioonidest mõlema vanema vahel. Teisisõnu, on märkimisväärne geneetiline variatsioon.

Et mõista seksuaalse paljunemise suurt varieeruvust, peame need jagamise ajal keskenduma kromosoomidele. Need struktuurid on võimelised omavahel fragmente vahetama, mille tulemuseks on unikaalsed kombinatsioonid. Seega, kui me vaatame, et samadest vanematest pärit vennad ei ole üksteisega identsed.

Aseksuaalse ja seksuaalse paljunemise eelised

Seksuaalne reproduktsioon eeldab seksuaalsel kombel mitmeid eeliseid. Esiteks, aega ja energiat ei raisata keerulistes kohtumiste tantsides või mõnele liigile tüüpilistele naistele, sest vaja on ainult ühte vanemat..

Teiseks, paljud isikud, kes reprodutseerivad seksuaalselt, kulutavad palju energiat sugurakkude tootmiseks, mida ei ole kunagi viljastatud. See võimaldab uute keskkondade koloniseerimist kiiresti ja tõhusalt ilma partneri saamiseta.

Teoreetiliselt annavad ülalmainitud ebatavalise reprodutseerimise mudelid neile rohkem eeliseid - võrreldes seksuaalse omaga - isikutele, kes elavad stabiilses keskkonnas, sest nad suudavad oma genotüüpe täpselt säilitada.

Viited

  1. Campbell, N. A. (2001). Bioloogia: mõisted ja suhted. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Kutse bioloogiasse. Ed. Panamericana Medical.
  3. De Meeûs, T., Prugnolle, F., & Agnew, P. (2007). Axxual reproduktsioon: geneetika ja evolutsioonilised aspektid. Rakuline ja molekulaarne eluteadus, 64(11), 1355-1372.
  4. Engelkirk, P. G., Duben-Engelkirk, J.L., & Burton, G.R.W.. Burtoni mikrobioloogia terviseteaduste jaoks. Lippincott Williams & Wilkins.
  5. Patil, U., Kulkarni, J. S., & Chincholkar, S. B. (2008). Mikrobioloogia alused. Nirali Prakashan, Pune.
  6. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S.E.. Taimede bioloogia (Vol. 2). Ma pöördusin tagasi.
  7. Tabata, J., Ichiki, R. T., Tanaka, H., & Kageyama, D. (2016). Seksuaalne versus seksuaalne seksuaalne reproduktsioon: partenogeneetiliste mealybugide suhteline küllus on viimane koloniseerimine. PLoS ONE, 11(6), e0156587.
  8. Yuan, Z. (2018). Mikroobide energia muundamine. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.