Sexuella reproduktionsegenskaper och typer

4163
Anthony Golden
Sexuella reproduktionsegenskaper och typer

De asexuell fortplantning Det definieras som multiplicering av en individ som kan komma till avkomma utan behov av befruktning. Därför består dotterorganismer av föräldrarnas kloner.

Barn som härrör från asexuella reproduktionshändelser antas vara identiska kopior av sina föräldrar. Man måste dock komma ihåg att kopian av det genetiska materialet är föremål för förändringar som kallas "mutationer".

Källa: Pixabay.com

Asexuell reproduktion är dominerande i encelliga organismer, såsom bakterier och protister. I de flesta fall ger en stamcell upphov till två dotterceller, i en händelse som kallas binär fission..

Även om djur vanligtvis förknippas med sexuell reproduktion och växter med asexuell reproduktion är det ett felförhållande och i båda linjerna hittar vi de två grundläggande modellerna för reproduktion.

Det finns olika mekanismer genom vilka en organism kan reproducera asexuellt. Hos djur är huvudtyperna fragmentering, spirande och parthenogenes.

När det gäller växter kännetecknas asexuell reproduktion av att den är extremt varierad, eftersom dessa organismer har stor plasticitet. De kan reproducera, genom sticklingar, jordstammar, sticklingar och till och med delar av löv och rötter.

Asexuell reproduktion har ett antal fördelar. Det är snabbt och effektivt, vilket möjliggör kolonisering av miljöer på relativt kort tid. Dessutom behöver du inte spendera tid och energi på att kämpa för sexpartner eller komplicerade och detaljerade uppvaktningsdanser..

Den största nackdelen är dock bristen på genetisk variation, vilket är ett tillstånd sine qua non så att de mekanismer som är ansvariga för biologisk utveckling kan agera.

Bristen på variation i en art kan leda till att den utrotas om de måste möta ogynnsamma förhållanden, kalla det skadedjur eller extrema klimat. Därför förstås asexuell reproduktion som en alternativ anpassning som svar på förhållanden som kräver enhetliga populationer..

Artikelindex

  • 1 Allmänna egenskaper
  • 2 Sexuell reproduktion hos djur (typer)
    • 2.1 Spirande
    • 2.2 Fragmentering
    • 2.3 Partenogenes hos ryggradslösa djur
    • 2.4 Partenogenes hos ryggradsdjur
    • 2.5 Androgenes och gynogenes
  • 3 Sexuell reproduktion hos växter (typer)
    • 3.1 Stolons
    • 3.2 Rhizomes
    • 3.3 Sticklingar
    • 3.4 Transplantat
    • 3.5 Löv och rötter
    • 3.6 Sporulation
    • 3,7 utbredningar
    • 3.8 Partenogenes och apomix
    • 3.9 Fördelar med asexuell reproduktion i växter
  • 4 Sexuell reproduktion i mikroorganismer (typer)
    • 4.1 Binär fission i bakterier
    • 4.2 Binär fission i eukaryoter
    • 4.3 Multipel klyvning
    • 4.4 Spirande
    • 4.5 Fragmentering
    • 4.6 Sporulation
  • 5 Skillnader mellan sexuell och asexuell reproduktion
  • 6 Fördelar med asexuell kontra reproduktion
  • 7 Referenser

Generella egenskaper

Sexuell reproduktion sker när en individ producerar nya organismer från somatiska strukturer. Avkommorna är genetiskt identiska med föräldern i alla aspekter av genomet, utom i regioner som har genomgått somatiska mutationer.

Olika termer används för att hänvisa till produktion av nya individer med start från somatisk vävnad eller celler. I litteraturen är sexuell reproduktion synonymt med klonal reproduktion.

För djur termen agametisk reproduktion (från engelska agametisk reproduktion), medan det i växter är vanligt att använda uttrycket vegetativ reproduktion.

Ett oerhört antal organismer reproducerar sig genom sina liv genom sexuell reproduktion. Beroende på grupp och miljöförhållanden kan organismen reproducera exklusivt asexuellt eller alternera den med sexuella reproduktionshändelser..

Asexuell reproduktion hos djur (typer)

Hos djur kan avkomma komma från en ensamstående förälder genom mitotiska uppdelningar (asexuell reproduktion) eller så kan det förekomma genom befruktning av två könsceller från två olika individer (sexuell reproduktion)..

Olika grupper av djur kan reproducera asexually, främst grupper av ryggradslösa djur. De viktigaste typerna av asexuell reproduktion hos djur är följande:

Gemmation

Spirande består av bildandet av en utbuktning eller urladdning från föräldrarnas individ. Denna struktur kallas äggula och kommer att ge upphov till en ny organism..

Denna process inträffar i vissa cnidarians (maneter och besläktade) och manteldjur där avkomman kan produceras genom utsprång på föräldrarnas kropp. Individen kan växa och bli självständig eller förbli knuten till sin förälder för att bilda en koloni.

Det finns kolonier av cnidarians, de berömda steniga korallerna, som kan sträcka sig mer än en meter. Dessa strukturer består av individer som bildas av spirande händelser, vars ädelstenar förblev anslutna. Hydra är kända för sin förmåga att reproducera asexually genom spirande.

När det gäller poriferer (svampar) är spirande ett ganska vanligt sätt att reproducera. Svampar kan bilda ädelstenar för att klara tider med ogynnsamma miljöförhållanden. Emellertid uppvisar svampar också sexuell reproduktion.

Splittring

Djur kan dela sina kroppar i en fragmenteringsprocess, där en bit kan ge upphov till en ny individ. Denna process åtföljs av regenerering, där cellerna i den ursprungliga föräldradelen delar sig för att generera en komplett kropp..

Detta fenomen förekommer i olika rader av ryggradslösa djur, såsom svampar, cnidarians, annelids, polychaetes och manteldjur..

Regenereringsprocesser bör inte förväxlas i sig med asexuella reproduktionshändelser. Till exempel kan svampar när de förlorar en av armarna regenerera en ny. Det innebär dock inte reproduktion eftersom det inte leder till en ökning av antalet individer..

I sjöstjärnan i genren Linckia det är möjligt att en ny individ härstammar från en arm. Således kan en organism med fem armar ge upphov till fem nya individer..

Planarians (Turbellarians) är vermiforma organismer med förmågan att reproducera både sexuellt och asexuellt. En vanlig erfarenhet i biologilaboratorier är att fragmentera en planarian för att observera hur en ny organism regenererar från varje bit..

Partenogenes hos ryggradslösa djur

I vissa grupper av ryggradslösa djur, såsom insekter och kräftdjur, kan ett ägg utveckla en fullständig individ utan att man behöver befruktas av en sperma. Detta fenomen kallas parthenogenes och är utbrett hos djur..

Det tydligaste exemplet är Hymenopterans, särskilt bin. Dessa insekter kan ge upphov till män, kallade drönare, genom partenogenes. Eftersom individer kommer från ett obefruktat ägg är de haploida (de har bara hälften av den genetiska belastningen).

Bladlöss - en annan grupp av insekter - kan ge upphov till nya individer genom partenogenesprocesser eller genom sexuell reproduktion.

I kräftdjuret Daphnia honan producerar olika sorters ägg beroende på miljöförhållandena. Äggen kan befruktas och ge upphov till en diploid individ eller utvecklas genom parthenogenes. Det första fallet är förknippat med ogynnsamma miljöförhållanden, medan partenogenes inträffar i välmående miljöer

I laboratoriet kan partenogenes induceras genom applicering av kemikalier eller fysiska stimuli. I vissa tagghudingar och amfibier har denna process genomförts framgångsrikt och kallas experimentell parthenogenes. På samma sätt finns det en bakterie av släktet Wolbachia kan inducera processen.

Partenogenes hos ryggradsdjur

Fenomenet partenogenes sträcker sig till ryggradsdjurens släktlinje. I olika släkter av fisk, amfibier och reptiler inträffar en mer komplex form av denna process som involverar duplicering av kromosomuppsättningen, vilket leder till diploida zygoter utan deltagande av en manlig könsceller..

Cirka 15 arter av ödlor är kända för sin unika förmåga att reproducera genom parthenogenes..

Även om dessa reptiler inte direkt behöver en partner för att bli gravid (faktiskt, dessa arter saknar män), kräver de sexuella stimuli från falsk samlings- och uppvaktningssessioner med andra individer..

Androgenes och gynogenes

I androgenesprocessen degenererar kärnan från oocyten och ersätts av kärnan från fadern genom kärnfusion från två spermier. Även om det förekommer hos vissa djurarter, till exempel stickinsekter, anses det inte vara en vanlig process i det riket..

Å andra sidan består gynogenes av produktionen av nya organismer av diploida oocyter (kvinnliga könsceller) som inte genomgick delning av deras genetiska material med meios..

Kom ihåg att våra könsceller bara har hälften av kromosomerna och när befruktning sker återställs antalet kromosomer.

För att gynogenes ska inträffa är stimulering från hannens spermier nödvändig. Avkomman av gynogenes är kvinnor som är identiska med sin mor. Denna väg kallas också pseudogami..

Asexuell reproduktion i växter (typer)

I växter finns ett brett spektrum av reproduktionsmetoder. De är mycket plastiska organismer och det är inte ovanligt att hitta växter som kan reproducera sexuellt och asexuellt..

Men många arter har visat sig föredra den asexuella reproduktionsvägen, även om deras förfäder gjorde det sexuellt..

I fallet med asexuell reproduktion kan växter generera avkomma på olika sätt, från utvecklingen av en ofödlad äggcell till att få en fullständig organism genom ett fragment av föräldern..

Som i fallet med djur sker sexuell reproduktion genom händelser av celldelning genom mitos, vilket resulterar i identiska celler. Nedan kommer vi att diskutera de mest relevanta typerna av vegetativ reproduktion:

Stolons

Vissa växter kan reproducera med tunna, långsträckta stjälkar som har sitt ursprung längs markytan. Dessa strukturer är kända som stolons och de genererar rötter med mellanrum. Rötterna kan generera upprätta stjälkar som utvecklas till oberoende individer över tiden..

Ett utmärkt exempel är jordgubbar eller jordgubbar (Fragaria ananassa) som kan generera olika strukturer, inklusive löv, rötter och stjälkar i varje nod i en stolon.

Rhizomes

Både när det gäller stolons och rhizomer, kan axillary knoppar av växter generera en specialiserad skott för asexuell reproduktion. Moderplantan utgör en reservkälla för skotten.

Rhizomes är odefinierade stjälkar som växer under jord - eller över - horisontellt. Liksom stolons, producerar de oavsiktliga rötter, som kommer att generera en ny växt identisk med moderns.

Denna typ av vegetativ reproduktion är viktig i gräsgruppen (där jordstammar leder till bildandet av knoppar som ger upphov till stjälkar med löv och blommor), dekorativa perenner, betesmarker, vass och bambu.

Sticklingar

Sticklingar är bitar eller bitar av en stam som en ny växt har sitt ursprung i. För att denna händelse ska inträffa måste stammen begravas i marken för att undvika uttorkning och kan behandlas med hormoner som stimulerar tillväxten av oavsiktliga rötter..

I andra fall placeras stjälken i vatten för att stimulera rotbildning. Efter att den har överförts till en lämplig miljö kan en ny individ utvecklas.

Transplantat

Växter kan reproducera genom att sätta in en knopp i en tidigare gjord klyfta i en stam av en träig växt som har rötter..

När proceduren lyckas stängs såret och stammen är livskraftig. Allmänt sägs att anläggningen "tänds".

Löv och rötter

Det finns några arter i bladen som kan användas som strukturer för vegetativ reproduktion. Arten populärt känd som "moderskapsväxt" (Kalanchoe daigremontiana) kan generera växter åtskilda från den meristematiska vävnaden som ligger på kanten av deras löv.

Dessa små växter växer fästa vid bladen, tills de är mogna för att separera från sin mor. När den faller till marken rotar dottern.

I körsbär, äpple och hallon kan reproduktion ske genom rötterna. Dessa underjordiska strukturer producerar skott med ursprung i nya individer.

Det finns extrema fall som maskros. Om någon försöker dra ut växten ur marken och fragmentera sina rötter kan var och en av bitarna ge upphov till en ny växt.

Sporulation

Sporulation förekommer i ett brett spektrum av växtorganismer, inklusive mossor och ormbunkar. Processen består av bildandet av ett betydande antal sporer som klarar ogynnsamma miljöförhållanden..

Sporer är små element som lätt kan spridas, antingen av djur eller av vinden. När de når en gynnsam zon utvecklas sporen i en individ som är lika med den som härstammar från den..

Propaguler

Propaguler är ackumuleringar av celler, typiska för bryophytes och ormbunkar men finns också i vissa högre växter som knölar och gräs. Dessa strukturer kommer från thallusen och är små knoppar med förmåga att sprida sig.

Partenogenes och apomixis

I botanik används det ofta också i termen partenogenes. Även om det används i en striktare mening för att beskriva en händelse av "gametophytic apomixis". I detta fall produceras en sporofyt (fröet) av en cell i en ägglossning som inte genomgår reduktion..

Apoxymys finns i cirka 400 arter av angiospermer, medan andra växter kan göra det fakultativt. Således beskriver partenogenes endast en del av aseksuell reproduktion i växter. Därför föreslås det att man undviker att använda termen till växter.

Vissa författare (se De Meeûs et al. 2007) delar vanligtvis apomixis från vegetativ reproduktion. Dessutom klassificerar de apomixis i den redan beskrivna gametofytiken och kommer från sporofyten, där embryot utvecklas från en kärncell eller annan somatisk vävnad i äggstocken som inte genomgår den gametofytiska fasen.

Fördelar med asexuell reproduktion i växter

I allmänhet gör asexuell reproduktion att växten kan reproducera i identiska kopior som är väl anpassade till den specifika miljön..

Dessutom är asexuell reproduktion i silver en snabb och effektiv mekanism. Därför används den som en strategi när organismen befinner sig i områden där miljöerna inte är särskilt lämpliga för reproduktion av utsäde..

Till exempel reproducerar växter i torra miljöer i Patagonien, såsom korioner, på detta sätt och kommer att ockupera stora markområden..

Å andra sidan har jordbrukare utnyttjat denna typ av förökning. De kan välja en sort och reproducera den asexuellt för att få kloner. Således kommer de att få genetisk enhetlighet och låta dem behålla någon önskad egenskap..

Asexuell reproduktion i mikroorganismer (typer)

Asexuell reproduktion är mycket vanlig i encelliga organismer. I prokaryota släkter, till exempel bakterier, är den mest framträdande binär klyvning, spirande, fragmentering och multipel klyvning. Å andra sidan finns det i encelliga eukaryota organismer binär delning och sporulation.

Binär fission i bakterier

Binär fission är en process för uppdelning av det genetiska materialet, följt av en rättvis uppdelning av det inre av cellen för att erhålla två organismer som är identiska med föräldrarna och identiska med varandra..

Binär fission börjar när bakterierna befinner sig i en miljö där det finns tillräckligt med näringsämnen och miljön främjar reproduktion. Cellen upplever sedan en liten förlängningshändelse.

Senare börjar replikeringen av det genetiska materialet. I bakterier organiseras DNA på en cirkulär kromosom och begränsas inte av ett membran, som den iögonfallande och distinkta kärnan i eukaryoter..

Under uppdelningsperioden distribueras genetiskt material till motsatta sidor av delningscellen. Vid denna tidpunkt börjar syntesen av polysackariderna som bildar bakterieväggen, sedan bildas ett septum i mitten och cellen separeras slutligen helt..

I vissa fall kan bakterier börja dela upp och duplicera sitt genetiska material. Men cellerna separeras aldrig. Ett exempel på detta är kluster av kockar, såsom diplokocker.

Binär klyvning i eukaryoter

I encelliga eukaryoter, såsom Trypanosom Till exempel förekommer en liknande typ av reproduktion: en cell ger upphov till två dotterceller av samma storlek.

På grund av närvaron av en riktig cellkärna blir denna process mer komplex och detaljerad. En process av mitos måste inträffa för att kärnan ska dela sig, följt av cytokinese som innefattar uppdelningen av cytoplasman.

Multipel klyvning

Även om binär klyvning är den vanligaste reproduktiva modaliteten, är vissa arter, såsom Bdellovibrio¸ kan uppleva flera fissioner. Resultatet av denna process är flera dotterceller, och inte längre två, som nämnts i binär fission..

Gemmation

Det är en process som liknar den som nämns för djur, men extrapoleras till en enda cell. Bakteriell spirande börjar med en liten knopp som skiljer sig från föräldercellen. Denna utbuktning genomgår en tillväxtprocess tills den gradvis skiljer sig från de bakterier som har sitt ursprung..

Spirande resultat resulterar i ojämn fördelning av materialet i cellen.

Splittring

Generellt sett är bakterier av trådliknande typ (till exempel Nicardia sp.) kan reproducera sig genom denna rutt. Filamentcellerna lossnar och börjar växa som nya celler..

Sporulation

Sporulation består av produktion av strukturer som kallas sporer. Dessa är mycket resistenta strukturer som består av en cell.

Denna process är kopplad till miljöförhållandena som omger organismen, vanligtvis när dessa blir ogynnsamma på grund av brist på näringsämnen eller extrema klimat, utlöses sporulering.

Skillnader mellan sexuell och asexuell reproduktion

I aseksuellt reproducerande individer består avkomman av praktiskt taget identiska kopior av sina föräldrar, det vill säga kloner. Genomet till den enda föräldern kopieras av mitotiska celldelningar, där DNA kopieras och överförs i lika delar till de två dottercellerna.

Däremot måste två individer av motsatt kön delta, förutom hermafroditer, för att sexuell reproduktion ska kunna inträffa..

Var och en av föräldrarna kommer att ha en könsceller eller könsceller som genereras av meiotiska händelser. Avkomman består av unika kombinationer mellan båda föräldrarna. Med andra ord finns det en anmärkningsvärd genetisk variation.

För att förstå de höga nivåerna av variation i sexuell reproduktion måste vi fokusera på kromosomerna under delningen. Dessa strukturer kan utbyta fragment med varandra, vilket leder till unika kombinationer. Därför, när vi observerar syskon från samma föräldrar, är de inte identiska med varandra..

Fördelar med asexuell kontra sexuell reproduktion

Asexuell reproduktion har flera fördelar jämfört med sexuell reproduktion. För det första slösas ingen tid och energi bort i de komplexa uppvaktningsdanser eller slagsmål för kvinnan som är typisk för vissa arter, eftersom det bara behövs en förälder..

För det andra använder många individer som reproducerar sexuellt mycket energi i produktionen av könsceller som aldrig befruktas. Detta gör att du snabbt och effektivt kan kolonisera nya miljöer utan att behöva hitta en kompis..

Teoretiskt ger de asexuella reproduktionsmodellerna som nämns ovan fler fördelar - jämfört med sexuella - till individer som lever i stabila miljöer, eftersom de kan upprätthålla sina genotyper på ett exakt sätt.

Referenser

  1. Campbell, N. A. (2001). Biologi: begrepp och relationer. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Inbjudan till biologi. Panamerican Medical Ed..
  3. De Meeûs, T., Prugnolle, F., & Agnew, P. (2007). Asexuell reproduktion: genetik och evolutionära aspekter. Cellular and Molecular Life Sciences, 64(11), 1355-1372.
  4. Engelkirk, P. G., Duben-Engelkirk, J. L., & Burton, G. R. W. (2011). Burtons mikrobiologi för hälsovetenskap. Lippincott Williams & Wilkins.
  5. Patil, U., Kulkarni, J. S. och Chincholkar, S. B. (2008). Grunder i mikrobiologi. Nirali Prakashan, Pune.
  6. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Växtbiologi (Vol. 2). Omvänd.
  7. Tabata, J., Ichiki, R. T., Tanaka, H., & Kageyama, D. (2016). Sexuell kontra sexuell reproduktion: Distinkta resultat i relativ överflöd av parthenogenetiska mjölkfåglar efter den senaste koloniseringen. PLoS ONE, elva(6), e0156587.
  8. Yuan, Z. (2018). Omvandling av mikrobiell energi. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.