Dele:
Seksuelle reproduksjonsegenskaper og -typer (dyr, planter og mikroorganismer)
den aseksuell reproduksjon Det er definert som multiplikasjon av et individ som er i stand til opprinnelige avkom uten behov for befruktning. Derfor består barnets organismer av kloner av foreldrene.
Det antas at barn født av aseksuelle reproduksjonshendelser er identiske kopier av foreldrene sine. Imidlertid må det huskes at kopien av det genetiske materialet er underlagt endringer kalt "mutasjoner".
Seksuell reproduksjon er overveiende i encellede organismer, som bakterier og protister. I de fleste tilfeller gir en stamcelle opphav til to datterceller, i et tilfelle kalt binær fisjon.
Selv om dyr vanligvis er forbundet med seksuell reproduksjon og planter med aseksuell reproduksjon, er det et feil forhold, og i begge linjene finner vi de to grunnleggende modellene for reproduksjon.
Det er forskjellige mekanismer som en organisme kan reproducere aseksuelt. Hos dyr er hovedtypene fragmentering, spirende og parthenogenese.
I tilfelle av planter er aseksuell reproduksjon preget av å være ekstremt variert, siden disse organismer har god plastisitet. De kan reproducere, ved stikker, jordstammer, stakes og til og med av mange blader og røtter.
Seksuell reproduksjon representerer en rekke fordeler. Det er raskt og effektivt, noe som gjør det mulig å kolonisere miljøer på relativt kort tid. I tillegg trenger det ikke å bruke tid og energi i kamp av seksuelle partnere eller i danser av komplekse og forseggjorte courtships.
Den største ulempen er imidlertid mangelen på genetisk variabilitet, som er en tilstand sine qua non slik at mekanismene som er ansvarlige for den biologiske evolusjonen kan virke.
Mangelen på variabilitet i en art kan føre til utryddelse av det samme dersom de må møte ugunstige forhold, kalle plager eller ekstreme klima. Derfor forstås aseksuell reproduksjon som en alternativ tilpasning som respons på forhold som krever ensartede populasjoner.
index
- 1 Generelle egenskaper
- 2 Seksuell reproduksjon i dyr (typer)
- 2.1 Gemasjon
- 2.2 Fragmentering
- 2.3 Parthenogenese hos hvirvelløse dyr
- 2.4 Parthenogenese hos vertebrater
- 2,5 androgenese og ginogenese
- 3 Seksuell reproduksjon i planter (typer)
- 3.1 Stoler
- 3.2 Rhizomes
- 3.3 Stiklinger
- 3.4 Grafts
- 3.5 Løv og røtter
- 3.6 Sporulasjon
- 3.7 Propágulos
- 3.8 Parthenogenese og apomixis
- 3.9 Fordeler med aseksuell reproduksjon i planter
- 4 Seksuell reproduksjon i mikroorganismer (typer)
- 4.1 Binær fisjon i bakterier
- 4.2 Binær fisjon i eukaryoter
- 4.3 Flere fisjoner
- 4.4 Gemasjon
- 4.5 Fragmentering
- 4.6 Sporulasjon
- 5 Forskjeller mellom seksuell og aseksuell reproduksjon
- 6 Fordeler med aseksuell versus seksuell reproduksjon
- 7 referanser
Generelle egenskaper
Seksuell reproduksjon oppstår når et individ produserer nye organismer fra somatiske strukturer. Etterkommerne er genetisk identiske med stammen i alle aspekter av genomet, unntatt i regioner som har opplevd somatiske mutasjoner.
Ulike vilkår brukes til å referere til produksjon av nye individer som starter fra vev eller somatiske celler. I litteraturen er seksuell reproduksjon synonym med klonal reproduksjon.
For dyr, begrepet agametic reproduksjon (fra engelsk agametic reproduksjon), mens det i planter er vanlig å bruke uttrykket vegetativ reproduksjon.
En enorm mengde organismer reproduserer gjennom hele livet gjennom seksuell reproduksjon. Avhengig av gruppe- og miljøforhold, kan organismen reprodusere utelukkende gjennom aseksuell rute eller skifte den med seksuelle reproduksjonshendelser.
Seksuell reproduksjon i dyr (typer)
Dyr kan avkomme fra en enlig forelder gjennom mitotiske divisjoner (aseksuell reproduksjon) eller det kan forekomme gjennom befruktning av to gameter fra to forskjellige personer (seksuell reproduksjon).
Ulike grupper av dyr kan reprodusere aseksuelt, hovedsakelig grupper av hvirvelløse dyr. De viktigste typene av aseksuell reproduksjon hos dyr er følgende:
gemmation
Budding består av dannelse av en bulge eller evakuering som kommer fra foreldrenes individuelle. Denne strukturen kalles eggeplomme og vil gi opphav til en ny organisme.
Denne prosessen skjer i visse cnidarians (maneter og relatert) og motefødder der avkommet kan produseres av fremspring av foreldrenes kropp. Den enkelte kan vokse og bli uavhengig eller være knyttet til foreldrene for å danne en koloni.
Det er kolonier av cnidarians, de berømte steinete korallene, som kan strekke seg over mer enn en meter. Disse strukturer er dannet av individer dannet av spirende hendelser, hvis gemmules forblir forbundet. Hydras er kjent for deres evne til å reprodusere aseksuelt ved spirende.
I tilfelle av porifera (svamper) er spirende en ganske vanlig måte å reproducere. Svamper kan danne gemmules for å motstå perioder med ugunstige miljøforhold. Svampe har imidlertid også seksuell reproduksjon.
fragmentering
Dyr kan dele sin kropp i en fragmenteringsprosess, hvor et stykke kan stamme fra et nytt individ. Denne prosessen er ledsaget av regenerering, hvor cellene i den opprinnelige delen av foreldrene er delt for å generere en komplett kropp.
Dette fenomenet forekommer i forskjellige utstrekninger av hvirvelløse dyr, som svamper, cnidarians, annelider, polychaetes og manteldyr.
Ikke forveksle regenereringsprosesser i seg selv med aseksuelle reproduksjonshendelser. For eksempel kan svampe når de mister en arm, regenerere en ny. Det innebærer imidlertid ikke reproduksjon fordi det ikke fører til en økning i antall individer.
I sjøstjernen av slekten Linckia Det er mulig at et nytt individ stammer fra en arm. Dermed kan en organisme med fem armer gi opphav til fem nye individer.
Planarias (Turbelarios) er vermiforme organismer med evnen til å reprodusere både seksuelt og aseksuelt. En felles erfaring i biologilaboratorier er å fragmentere en planaria ved å observere hvordan en ny organisme regenereres fra hvert brikke.
Parthenogenese hos hvirvelløse dyr
I noen grupper av hvirvelløse dyr, som for eksempel insekter og krepsdyr, er en ovule i stand til å utvikle et komplett individ uten behov for å bli befruktet av en sæd. Dette fenomenet kalles parthenogenese og er utbredt i dyr.
Det klareste eksempelet er at hymenoptera, spesielt bier. Disse insekter kan stamme fra menn, kalt droner, ved hjelp av parthenogenese. Som individer kommer fra et unfertilized egg er de haploid (de har bare halvparten av den genetiske belastningen).
Bladlus - en annen gruppe insekter - kan stamme fra nye individer gjennom prosesser av parthenogenese eller seksuell reproduksjon.
I krebsdyr Daphnia kvinnen produserer ulike typer egg, avhengig av miljøforholdene. Eggene kan befruktes og gi opphav til et diploid individ eller utvikle seg ved parthenogenese. Det første tilfellet er knyttet til ugunstige miljøforhold, mens parthenogenese forekommer i velstående miljøer
I laboratoriet er det mulig å indusere parthenogenese ved anvendelse av kjemikalier eller fysiske stimuli. Hos visse hekslinger og amfibier har denne prosessen blitt utført med suksess og kalles eksperimentell parthenogenese. På samme måte er det en bakterie av slekten Wolbachia kunne indusere prosessen.
Parthenogenese hos vertebrater
Fenomenet av parthenogenese strekker seg til linjen til vertebrater. I flere slanger av fisk, amfibier og reptiler oppstår en mer kompleks form av denne prosessen, som involverer duplisering av kromosomspillet, som fører til diploide zygoter uten deltagelse av en mannlig gamete.
Omtrent 15 arter av firben er kjent for sin eksklusive evne til å reprodusere ved parthenogenese.
Selv om disse reptilene ikke trenger en partner direkte for å oppnå unnfangelse (faktisk mangler disse artene menn), krever de seksuelle stimuli fra falske kopimasjoner og hoftsøkt med andre individer..
Androgenese og ginogenese
I prosessen med androgenese degenererer kjernen fra oocyten og erstattes av kjernen til faren gjennom nukleær fusjon fra to spermaceller. Selv om det forekommer hos noen dyrearter, som for eksempel stavinsekter, regnes det ikke som en vanlig prosess i det kongerike.
På den annen side består gynogenesen av produksjon av nye organismer av oocytter (kvinnelige kjønnceller) diploid som ikke gjennomgikk deling av deres genetiske materiale ved meiose.
Husk at våre sexceller bare har halvparten av kromosomene, og når befruktning skjer, blir antall kromosomer restaurert.
For gynogenese å forekomme, er stimulering fra mannens sædmeny nødvendig. Avkomproduktet av gynogenesen er kvinner som er identiske med deres mor. Denne banen er også kjent som pseudogami.
Seksuell reproduksjon i planter (typer)
I planter er det et bredt spekter av reproduksjonsmoduser. De er svært plastiske organismer, og det er ikke uvanlig å finne planter som kan reproducere seksuelt og aseksuelt.
Det har imidlertid vist seg at mange arter foretrekker banen for aseksuell reproduksjon, selv om deres forfedre gjorde det seksuelt.
Ved aseksuell reproduksjon kan planter generere avkom på forskjellige måter, fra utvikling av en ovocell uten befruktning til oppnåelse av en komplett organisme av et fragment av foreldrene..
Som i tilfelle av dyr, foregår seksuell reproduksjon ved hendelser av celledeling ved mitose, noe som resulterer i identiske celler. Deretter skal vi diskutere de mest relevante typer vegetativ reproduksjon:
utløpere
Noen planter er i stand til å reprodusere med tynne og langstrakte stammer som kommer opp langs jordens overflate. Disse strukturer er kjent som stolons og genererer røtter med avstand mellomrom. Røttene kan generere oppreist stammer som utvikler seg over tid i uavhengige individer.
Et slående eksempel er jordbær- eller jordbærarter (Fragaria ananassa) som er i stand til å generere ulike strukturer, inkludert blader, røtter og stammer av hver knutepunkt av en stolon.
jordstengler
Både i tilfelle av stolons og rhizomes, kan axillary knopper av plantene generere en spesialisert skyting for aseksuell reproduksjon. Moderfabrikken representerer en reservekilde for utbrudd.
Rhizomes er stammer av udefinert vekst som vokser under bakken - eller over - horisontalt. Som stolons produserer de utilsiktede røtter, som vil generere en ny plante som er identisk med moderens.
Denne type vegetative reproduksjonsmåte er viktig i gruppen av gress (hvor rotstokker fører til dannelse av knopper som resulterer stilker med blader og blomster), dekorative stauder, beiter, siv og bambus.
borekaks
Steggene er deler eller stykker av en stamme hvorfra en ny plante stammer. For denne hendelsen skal stammen bli begravet i jord for å forhindre uttørking og kan behandles med hormoner som stimulerer veksten av utilsiktede røtter..
I andre tilfeller er stengelen plassert i vann for å stimulere dannelsen av røtter. Etter at det er overført til et passende miljø, kan et nytt individ utvikle seg.
grafts
Planterne kan reproduseres ved innsetting av en knopp i en spalt som tidligere er laget i en stamme av en skogaktig plante som har røtter.
Når prosedyren er vellykket, lukker såret, og stammen er levedyktig. Samfunn er det sagt at anlegget "fanget".
Blad og røtter
Det finnes noen arter i bladene som kan brukes som strukturer for vegetativ reproduksjon. Arten populært kjent som "maternity plant" (Kalanchoe daigremontiana) kan generere planter skilt fra det meristematiske vevet plassert på kanten av bladene.
Disse små plantene vokser festet til bladene, til de er modne og skiller seg fra sin mor. Når det faller til bakken, er datterplanten forankret.
I kirsebærtreet kan epletreet og bringebæren gjengis gjennom røttene. Disse underjordiske strukturer produserer utbrudd som er i stand til å oppstå nye personer.
Det er ekstreme tilfeller som løvetann. Hvis noen prøvde å rive anlegget fra bakken og fragmentere sine røtter, kan hver av brikkene føre til en ny plante.
sporulation
Sporulasjon oppstår i et bredt spekter av planteorganismer, inkludert moser og bregner. Prosessen innebærer dannelse av et betydelig antall sporer som er i stand til å motstå negative miljøforhold.
Sporer er små og lett spredt, enten av dyr eller ved vind. Når de når en gunstig sone, utvikler sporen seg i et individ som er lik den som oppsto det.
propagules
Propagulene er akkumulasjoner av celler, typiske for bryofytter og bregner, men finnes også i visse høyere planter som knoller og gress. Disse strukturene kommer fra thallus, og er små knopper med evnen til å spre seg.
Parthenogenese og apomixis
I botanikk brukes det vanligvis også i parthenogenese. Selv om det brukes i strengere forstand å beskrive en hendelse av "apomixis gametofitica". I dette tilfellet produseres en sporofyte (frøet) av en celle av et egg som ikke undergår reduksjon.
Apoximisis finnes i ca 400 arter av angiospermer, mens andre planter kan gjøre det på en valgfri måte. Dermed beskriver parthenogenese bare en del av aseksuell reproduksjon i planter. Derfor foreslås det å unngå å bruke begrepet for planter.
Noen forfattere (se De Meeûs et al. 2007) deler ofte apomixisene fra vegetativ reproduksjon. Dessuten klassifiseres de i gametophytic apomiksis som allerede er beskrevet, og proveninete sporofyttskuddet hvor fosteret utvikles fra et kjernefysisk celle eller en somatisk ovarievev ikke undergår fase gametofítica.
Fordeler med aseksuell reproduksjon i planter
Generelt gir aseksuell reproduksjon anlegget mulighet til å reprodusere seg i identiske kopier som er godt tilpasset det aktuelle miljøet.
I tillegg er aseksuell reproduksjon i silversystemet en rask og effektiv mekanisme. Derfor brukes den som en strategi når organismen er i områder der miljøene ikke er egnet for frøproduksjon.
For eksempel reagerer planter som ligger i tørre miljøer i Patagonia, som kororene, på denne måten og til slutt opptar store områder av jord.
På den annen side har bøndene gjort mest mulig ut av denne type forplantning. Du kan velge en rekke og gjengi det aseksuelt for å oppnå kloner. Dermed vil de oppnå genetisk likformighet og tillate dem å beholde noen ønsket karakteristikk.
Seksuell reproduksjon i mikroorganismer (typer)
Seksuell reproduksjon er svært vanlig i encellede organismer. I prokaryoter linjene f.eks bakterier, den mest slående er binær fisjon, spirende, fragmentering og flere fisjon. På den annen side finnes det i de encellede eukaryotiske organismer binær deling og sporulering.
Binær fisjon i bakterier
Todeling er en prosess som deler det genetiske materialet, etterfulgt av lik deling inne i cellen for å oppnå to identiske foreldreorganismer og identiske med hverandre.
Binær fisjon begynner når bakterien er i et medium der det er nok næringsstoffer og miljøet bidrar til reproduksjon. Deretter opplever cellen en hendelse med liten forlengelse.
Deretter begynner replikasjonen av genetisk materiale. I bakterier er DNA organisert i et sirkulært kromosom og er ikke avgrenset av en membran som den iøynefallende og karakteristiske kjernen til eukaryoter.
I perioden med oppdeling av genetisk materiale fordeles det til motsatte sider av cellen i divisjon. På dette punkt syntese av polysakkarider som danner celleveggen begynner, skjer etter dannelsen av en skillevegg i midten, og cellen til slutt adskilles fullstendig.
I enkelte tilfeller kan bakteriene begynne å dele og duplisere deres genetiske materiale. Cellene kommer imidlertid aldri fra hverandre. Eksempler på dette er gruppene av kokosnøtter, som for eksempel diplokokker.
Binær fisjon i eukaryoter
I unicellular eukaryoter, for eksempel Trypanosoma for eksempel forekommer en lignende type reproduksjon: en celle gir opphav til to datterceller av lignende størrelser.
Ved nærvær av en ekte cellekjerne blir denne prosessen mer kompleks og forseggjort. En prosess med mitose må oppstå for at kjernen skal dele seg, etterfulgt av cytokinesen som omfatter delingen av cytoplasmaen.
Flere fisjoner
Selv om binær fisjon er den vanligste reproduktive modaliteten, vil enkelte arter, som f.eks Bdellovibrio¸ er i stand til å oppleve flere fisjoner. Resultatet av denne prosessen er flere datterceller, og ikke lenger to, som nevnt i binær fisjon.
gemmation
Det er en prosess som ligner det som er nevnt for dyr, men ekstrapolert til en enkelt celle. Bakteriell budding begynner med en liten bud som er forskjellig fra stamcellen. Den nevnte fremspring gjennomgår en prosess med vekst inntil den gradvis adskiller seg fra bakterien som oppsto den.
Spirende resulterer i ujevn fordeling av materialet som finnes i cellen.
fragmentering
Vanligvis bakterier av filamentøs type (for eksempel Nicardia sp.) kan gjengis på denne måten. Filamentcellene skiller seg og begynner å vokse som nye celler.
sporulation
Sporulasjon er produksjon av strukturer kalt sporer. Disse er ekstremt motstandsdyktige strukturer som utgjøres av en celle.
Denne prosessen er knyttet til de miljømessige forholdene rundt i organismen, vanligvis når disse blir ugunstig ved mangel på næringsstoffer eller ekstreme klimaer, blir sporedannelse utløses.
Forskjeller mellom seksuell og aseksuell reproduksjon
På enkeltpersoner som reproduserer aseksuelt, består avkom av nesten identiske kopier av deres stamfeller, dvs. kloner. Genet til den eneste forelder er kopiert av mitotiske celleavdelinger, hvor DNA'et kopieres og overføres i like deler til de to dattercellene.
I motsetning til at seksuell reproduksjon skal skje, må to personer av motsatte kjønn delta, med unntak av hermafrodittene..
Hver av foreldrene vil bære en gamete eller sexceller generert av meiotiske hendelser. Avkomene består av unike kombinasjoner mellom begge foreldrene. Med andre ord er det bemerkelsesverdig genetisk variasjon.
For å forstå de høye nivåene av variasjon i seksuell reproduksjon, må vi konsentrere dem om kromosomene under divisjonen. Disse strukturene er i stand til å utveksle fragmenter med hverandre, noe som resulterer i unike kombinasjoner. Derfor, når vi observerer brødre som kommer fra de samme foreldrene, er ikke identiske med hverandre.
Fordeler med aseksuell versus seksuell reproduksjon
Den aseksuelle reproduksjonen antar flere fordeler på den seksuelle. For det første blir tid og energi ikke bortkastet i de komplekse courtship-dansene eller kvinnekampene som er typiske for noen arter, siden bare en forelder er nødvendig..
For det andre bruker mange personer som reproduserer seksuelt mye energi i produksjon av gameter som aldri befruktes. Dette gjør det mulig å kolonisere nye miljøer raskt og effektivt uten at du trenger en partner.
Teoretisk gir de ovennevnte modellene for aseksuell reproduksjon dem flere fordeler - sammenlignet med den seksuelle - til personer som bor i stabile miljøer, siden de kan videreføre deres genotyper på en presis måte.
referanser
- Campbell, N. A. (2001). Biologi: Konsepter og relasjoner. Pearson Education.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitasjon til biologi. Ed. Panamericana Medical.
- De Meeûs, T., Prugnolle, F., & Agnew, P. (2007). Seksuell reproduksjon: genetikk og evolusjonære aspekter. Cellular and Molecular Life Sciences, 64(11), 1355-1372.
- Engelkirk, P.G., Duben-Engelkirk, J.L., & Burton, G.R.W. (2011). Burtons mikrobiologi for helsevitenskap. Lippincott Williams & Wilkins.
- Patil, U., Kulkarni, J. S., & Chincholkar, S. B. (2008). Grunnlag i mikrobiologi. Nirali Prakashan, Pune.
- Raven, P.H., Evert, R.F., & Eichhorn, S.E. (1992). Biologi av planter (Vol. 2). Jeg reverserte.
- Tabata, J., Ichiki, R. T., Tanaka, H., & Kageyama, D. (2016). Seksuell versus seksuell reproduksjon: Distinkte utfall i relativ overflod av parthenogenetiske mealybugs etter nylig kolonisering. Plasser en, 11(6), e0156587.
- Yuan, Z. (2018). Microbial Energy Conversion. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.