Szexuális reprodukciós jellemzők és típusok (állatok, növények és mikroorganizmusok)



az asszexuális reprodukció úgy definiálják, hogy az egyén képes lesz az utódok megtermékenyítésére, termékenyítés nélkül. Ezért a gyermekorganizmusok a szülő klónjaiból állnak.

Feltételezzük, hogy az asszexuális reprodukciós eseményekből született gyermekek a szüleik azonos példányai. Emlékeztetni kell azonban arra, hogy a genetikai anyag másolata a „mutációk” néven változik..

Az egysejtű szervezetekben, például a baktériumokban és a protistákban a szexuális reprodukció dominál. A legtöbb esetben az őssejt két leánysejtet hoz létre, egy bináris hasadást jelző eseményben.

Bár az állatokat általában szexuális reprodukcióval és asszexuális reprodukcióval rendelkező növényekkel társítják, rossz kapcsolat áll fenn, és mindkét ágban megtaláljuk a két szaporodási modellt..

Vannak különböző mechanizmusok, amelyek segítségével a szervezet aszimmetrikusan képes reprodukálni. Állatokban a főbb típusok a töredezettség, a rablás és a partenogenezis.

A növények esetében az asszexuális reprodukciót rendkívül változatos jellemzi, mivel ezek a szervezetek nagyszerűséggel rendelkeznek. Szaporodnak, dugványokkal, rizómákkal, tétekkel, sőt sok levelekkel és gyökerekkel.

Aszexuális reprodukció számos előnyt jelent. Gyors és hatékony, viszonylag rövid idő alatt lehetővé teszi a környezetek gyarmatosítását. Emellett nem kell időt és energiát költeni a szexuális partnerek harcaiban, vagy a bonyolult és bonyolult tárgyalások táncaiban..

Ennek fő hátránya azonban a genetikai variabilitás hiánya, ami egy feltétel sine qua non úgy, hogy a biológiai fejlődésért felelős mechanizmusok működjenek.

A fajok változékonyságának hiánya ugyanezhez vezethet, ha kedvezőtlen körülményekkel, bántalmazásokkal vagy szélsőséges éghajlattal kell szembenéznie. Ezért az asszexuális reprodukció az alternatív alkalmazkodást jelenti az egységes populációkat igénylő körülményekre adott válaszként.

index

  • 1 Általános jellemzők
  • 2 Szexuális reprodukció állatokban (típusok)
    • 2.1 Gemáció
    • 2.2 Töredezettség
    • 2.3. Partenogenezis gerinctelen állatokban
    • 2.4 Partenogenezis gerincesekben
    • 2.5 Androgenesis és ginogenezis
  • 3 Szexuális reprodukció növényekben (típusok)
    • 3.1
    • 3.2 Rizómák
    • 3.3 Dugványok
    • 3.4 Graftok
    • 3.5 A levelek és a gyökerek
    • 3.6 Sporuláció
    • 3.7 Propágulos
    • 3.8 Partenogenezis és apomixis
    • 3.9 Az asszexuális reprodukció előnyei a növényekben
  • 4 Szexuális reprodukció mikroorganizmusokban (típusok)
    • 4.1. Bináris hasadások baktériumokban
    • 4.2. Bináris hasadás eukariótákban
    • 4.3 Többszörös hasadás
    • 4.4 Gemáció
    • 4.5 Töredezettség
    • 4.6 Sporuláció
  • 5 A szexuális és az asszexuális reprodukció közötti különbségek
  • 6 Az asszexuális és szexuális reprodukció előnyei
  • 7 Referenciák

Általános jellemzők

A szexuális reprodukció akkor következik be, amikor az egyén új szervezeteket termel szomatikus szerkezetekből. Az utódok genetikailag azonosak a progenitorral a genom minden vonatkozásában, kivéve azokat a régiókat, amelyek szomatikus mutációkat tapasztaltak.

Különböző kifejezéseket alkalmaznak arra, hogy a szövetekből vagy szomatikus sejtekből kiindulva új egyedeket termeljenek. Az irodalomban a szexuális reprodukció a klonális szaporodás szinonimája.

Állatok esetében az agametikus szaporodás (angol nyelvű kifejezés) agametikus reprodukció), míg a növényekben a vegetatív reprodukció kifejezést használják.

A szexuális reprodukció révén az életük során hatalmas mennyiségű szervezet szaporodik. A csoporttól és a környezeti viszonyoktól függően a szervezet kizárólag az asexual útvonalon keresztül reprodukálható, vagy szexuális reprodukciós eseményekkel váltogathatja azt.

Szexuális reprodukció állatokban (típusok)

Állatokban az utódok szülőkből származhatnak mitotikus szétválasztással (asszexuális szaporodás), vagy két különböző ivarát két különböző egyénből (szexuális reprodukció) történő megtermékenyítése révén fordulhat elő..

Az állatok különböző csoportjai aszimmetrikusan, többnyire gerinctelenek csoportjai reprodukálhatók. Az állatokban az asszexuális reprodukció legfontosabb típusai a következők:

rügyezés

A szülők a szülői egyénből származó dudor kialakulását vagy evakuálását foglalják magukban. Ezt a struktúrát sárgának hívják, és új szervezetet hoz létre.

Ez a folyamat bizonyos cnidarianoknál (medúza és a kapcsolódó) és a mályhákon történik, ahol az utódokat a szülők testének nyúlványai hozhatják létre. Az egyén növekszik és függetlenné válhat, vagy ahhoz, hogy kolóniát alakítson ki, szülőhöz csatlakozhat.

Vannak cnidáriusok, a híres sziklás korallok, amelyek több mint egy méterre nyúlhatnak. Ezeket a struktúrákat olyan egyedek alkotják, akiket rögtönzött események alakítanak ki, amelyek gemmulusai kapcsolatban álltak. A Hydras ismert, hogy képesek aszimmetrikusan szaporodni.

A porifera (szivacs) esetében a ropogósság meglehetősen gyakori a reprodukálás módja. A szivacsok gemmulusokat képezhetnek, amelyek ellenállnak a kedvezőtlen környezeti feltételeknek kitett időszakoknak. A szivacsok azonban szexuális reprodukcióval is rendelkeznek.

szilánkosodás

Az állatok feloszthatják a testüket, ahol egy darab új személyt hozhat létre. Ezt a folyamatot regenerálással kísérjük, ahol a szülő eredeti részének sejtjei megoszlanak egy teljes test létrehozásához.

Ez a jelenség a gerinctelen állatok különböző vonalaiban fordul elő, mint például szivacsok, cnidárok, annelidák, polikéták és tunikátumok.

Ne keverje össze a regenerálási folyamatokat önmagában szexuális reprodukciós eseményekkel. Például, a szivacsok, amikor elveszítik az egyik karjukat, újjáéledhetnek. Ez azonban nem jelenti a reprodukciót, mivel nem vezet az egyének számának növekedéséhez.

A nemzetség tengeri csillagában linckia Lehetséges, hogy egy új személy egy karból származik. Így egy öt karral rendelkező szervezet öt új személyt hozhat létre.

A planariasok (Turbelarios) vermiform szervezetek, amelyek képesek szexuálisan és aszimmetrikusan reprodukálni. A biológiai laboratóriumok közös tapasztalata az, hogy egy planáriát töredezettek fel annak megfigyelésében, hogy egy új szervezet hogyan regenerálódik minden egyes darabból.

Partenogenezis gerinctelen állatokban

A gerinctelen állatok egyes csoportjaiban, például rovarokban és rákfélékben egy ovulátum képes egy teljes egyed kifejlesztésére, anélkül, hogy egy spermium megtermékenyítésére lenne szükség. Ezt a jelenséget partenogenezisnek nevezik, és az állatokban széles körben elterjedt.

A legtisztább példa a hymenoptera, különösen a méhek. Ezek a rovarok partinogenezissel eredetileg a férfiak, a drónok származhatnak. Mivel az egyén nemfertőzött tojásból származik, azok haploidok (csak a genetikai terhelés fele)..

Az levéltetvek - a rovarok egy másik csoportja - a partenogenezis vagy a szexuális reprodukció folyamatai révén új egyedeket hozhatnak létre.

A rákfélékben Daphnia a nőstény különböző típusú tojásokat termel a környezeti feltételek függvényében. A tojásokat megtermékenyíthetjük, és diploid egyén alakulhat ki vagy partenogenezissel alakulhat ki. Az első eset kedvezőtlen környezeti feltételekhez kapcsolódik, míg a partenogenezis virágzó környezetben fordul elő

A laboratóriumban vegyi anyagok vagy fizikai ingerek alkalmazásával a partenogenezis indukálható. Bizonyos tüskésbőrűek és kétéltűek esetében ezt a folyamatot sikeresen hajtották végre, és kísérleti partenogenezisnek hívják. Ugyanígy van egy nemzetségbe tartozó baktérium wolbachia képes megindítani a folyamatot.

Partenogenezis gerincesekben

A partenogenezis jelensége kiterjed a gerincesek vonalára is. A halak, kétéltűek és hüllők több nemzetségében ennek a folyamatnak a bonyolultabb formája fordul elő, amely magában foglalja a kromoszóma-játék duplikált zigóták nélküli párhuzamosságát, egy férfi gamete részvétele nélkül.

Kb. 15 gyíkfaj ismert a partenogenezissel való kizárólagos szaporodási képességük miatt.

Bár ezek a hüllők nem igényelnek partnert közvetlenül a fogantatás eléréséhez (valójában ezek a fajok nem férfiak), szexuális ingereket igényelnek a hamis copulációkból és más személyekkel folytatott tárgyalásokból..

Androgenesis és ginogenezis

Az androgenesis folyamatában a petesejt magja degenerálódik, és az apa magjával két spermium sejtből származó nukleáris fúzióval helyettesítik. Bár néhány állatfajban, például például rovar rovarokban fordul elő, ez nem tekinthető közös folyamatnak ebben a királyságban.

Másrészről a nőgyógyászat az új organizmusok termeléséből áll, amelyekben a petesejtek (női nemi sejtek) diploidok képződnek, amelyek genetikai anyagát nem osztották meg meiózissal..

Emlékezzünk arra, hogy a nemi sejtjeinknek csak a fele van a kromoszómáknak, és amikor megtermékenyítés történik, a kromoszómák száma visszaáll.

Ahhoz, hogy előforduljon a nőgyógyászat, szükség van a hímivarsejtek stimulációjára. A nőgyógyászat utódtermékei anyukájukkal azonosak. Ezt az utat pseudogamyaként is ismert.

Szexuális reprodukció növényekben (típusok)

A növényekben sokféle reprodukciós mód létezik. Ezek erősen műanyag szervezetek, és nem szokatlan, hogy olyan növényeket találunk, amelyek szexuálisan és aszimmetrikusan szaporodhatnak.

Azt találták azonban, hogy sok faj inkább az asszexuális reprodukció útját részesíti előnyben, bár őseik szexuálisan tették.

Az asszexuális reprodukció esetében a növények különböző módon hozhatnak létre utódokat, a petesejt kialakulásától a trágyázás nélkül, a teljes szervezetnek a szülői fragmens által történő megszerzéséig..

Mint az állatok esetében, a szexuális szaporodás a sejtek osztódásának eseményein keresztül történik, ami azonos sejteket eredményez. Ezután megvitatjuk a vegetatív reprodukció legmegfelelőbb típusait:

stolons

Egyes növények képesek reprodukálni vékony és hosszúkás szárakkal, amelyek a talaj felszínén származnak. Ezeket a struktúrákat stolonoknak nevezik és gyökereket generálnak egymástól. A gyökerek felépíthetõ szárakat hozhatnak létre, amelyek az idõszakban önálló egyénekben fejlődnek.

Egy szembetűnő példa az eper vagy eper fajok (Fragaria ananassa), amely különböző struktúrákat képes létrehozni, beleértve a stolon minden egyes csomópontjának leveleit, gyökereit és szárait.

rizómák

Mind a sztóniák, mind a rizómák esetében a növények axilláris rügyei egy speciális hajtást hozhatnak létre az asszexi reprodukcióhoz. Az anyanövény a kitörések tartalék forrását jelenti.

A rizómák meghatározatlan növekedésűek, amelyek a föld alatt - vagy fölött - vízszintesen nőnek. A sztolonokhoz hasonlóan véletlenszerű gyökereket is termelnek, amelyek egy új növényt hoznak létre, amely megegyezik az anyával.

Ez a fajta vegetatív reprodukció fontos a füvek csoportjában (ahol a rizómák a rügyek kialakulásához vezetnek, amelyek szárnyakkal és virágokkal származnak), a díszes évelő növények, a legelők, a nád és a bambuszok..

kivágások

A dugványok olyan szárak részei vagy darabjai, amelyekből egy új növény származik. Ahhoz, hogy ez az esemény bekövetkezzen, a szárat a talajban kell eltemetni, hogy megakadályozza a kiszáradást, és hormonokkal kezelhető, amelyek ösztönzik a véletlen gyökerek növekedését..

Más esetekben a szárrész vízbe van helyezve a gyökerek kialakulásának ösztönzésére. A megfelelő környezetbe való áthelyezés után új személy alakulhat ki.

oltványok

A növényeket egy bimbó beillesztésével lehet előállítani egy résbe, amelyet előzőleg egy gyökerező fás szárú szárban készítettünk..

Ha az eljárás sikeres, a seb lezárul, és a szár életképes. Beszélgetés szerint azt mondják, hogy a növény „elkapta”.

Levelek és gyökerek

Vannak olyan fajok a levelekben, amelyek vegetatív szaporodási struktúraként használhatók. Az "anyasági üzem" néven ismert faj (Kalanchoe daigremontiana) olyan növényeket hozhatnak létre, amelyek a levelek szélén elhelyezkedő merisztematikus szövetektől elkülönülnek.

Ezek a kis növények a levelekhez kötődnek, amíg eléggé érettek és elkülönülnek az anyjuktól. Amikor a földre esik, a leánygyár gyökerezik.

A cseresznyefában az almafa és a málna szaporodása a gyökereken keresztül történhet. Ezek a földalatti struktúrák olyan kitöréseket hoznak létre, amelyek képesek új egyének származására.

Vannak szélsőséges esetek, mint például a pitypang. Ha valaki megpróbálta széttépni a növényt a földről, és szétszórja a gyökereit, akkor mindegyik darab egy új növényhez vezethet.

sporulációja

A szaporodás a növényi szervezetek széles körében jelentkezik, beleértve a moha és a páfrányokat. A folyamat jelentős számú spórát képez, amelyek képesek ellenállni a kedvezőtlen környezeti feltételeknek.

A spórák kicsi és könnyen diszpergálhatók, akár állatok, akár szél által. Amikor elérik a kedvező zónát, a spóra egy olyan személyben alakul ki, amely megegyezik az eredetivel.

szaporítóképletekből

A propagulumok a bryophyták és páfrányok tipikus sejtjei, de bizonyos magasabb növényekben, például gumókban és füvekben is megtalálhatók. Ezek a struktúrák a thalluszból származnak, és apró rügyek, amelyek képesek elterjedni.

Partenogenezis és apomixis

A botanikában általában a partenogenezisben is alkalmazzák. Bár ezt szigorúbb értelemben használják az "apomixis gametofitica" eseményének leírására. Ebben az esetben egy sporofitot (a vetőmagot) egy tojás sejtje termel, amely nem csökken.

Az apoximisis kb. 400 fajtájú fajban van jelen, míg más növények választható módon végezhetik. Így a partenogenezis csak a növényekben lévő asexual reprodukció egy részét írja le. Ezért azt javasoljuk, hogy ne használja a növényeket.

Néhány szerző (lásd De Meeûs et al. 2007-ben gyakran osztják az apomixist a vegetatív reprodukciótól. Ezenkívül az apomixist a már leírt gametofitikus csoportba sorolják, és a sporofitából származnak, ahol az embrió a petefészek nukleáris sejtéből vagy más szomatikus szövetéből fejlődik ki, amely nem tapasztalja a gametofitikus fázist.

Az asszexuális reprodukció előnyei a növényekben

Általánosságban elmondható, hogy az asszexuális reprodukció lehetővé teszi, hogy a növény azonos másolatokban reprodukálódjon, amelyek jól illeszkednek az adott környezethez.

Ezenkívül az aszimmetikus reprodukció az ezüstösökben gyors és hatékony mechanizmus. Ezért stratégiaként használják, amikor a szervezet olyan területeken van, ahol a környezet nem alkalmas a vetőmagok szaporítására.

Például a Patagónia száraz környezetében lévő növények, mint például a kórokozók, így reprodukálódnak, és végül nagy területeket foglalnak el.

Másrészről, a gazdálkodók a legtöbbet használták az ilyen típusú szaporításból. Kiválaszthat egy fajtát és reprodukálhatja azt, hogy klónokat kapjon. Így genetikai egységességet kapnak, és lehetővé teszik számukra, hogy megtartsák a kívánt jellemzőket.

Szexuális reprodukció mikroorganizmusokban (típusok)

Az egysejtű szervezetekben nagyon gyakori a szexuális reprodukció. A prokarióta vonalakban, például a baktériumokban a legjelentősebbek a bináris hasadás, rablás, fragmentáció és többszörös hasadások. Másrészt az egysejtű eukarióta szervezetekben létezik a bináris szétválasztás és a sporuláció.

Bináris hasadás baktériumokban

A bináris hasadás a genetikai anyag megosztását jelenti, amelyet a sejt belsejének egyenlő elosztása követ, hogy a szülővel azonos organizmusokat kapjunk, és azonosak egymással..

A bináris hasadás akkor kezdődik, amikor a baktérium olyan táptalajban van, ahol elegendő tápanyag van, és a környezet elősegíti a szaporodást. Ezután a sejt enyhe nyúlást tapasztal.

Ezt követően kezdődik a genetikai anyag replikációja. A baktériumokban a DNS körkörös kromoszómában van kialakítva, és a membrán nem határolja le, mint az eukarióták látványos és megkülönböztető magja..

A genetikai anyag felosztásának időszakában a szétválasztott sejt ellentétes oldalaira oszlik. Ekkor kezdődik a bakteriális falat képező poliszacharidok szintézise, ​​majd középen keletkezik egy szeptum képződése, és a sejt végül teljesen elválik.

Egyes esetekben a baktériumok elkezdhetik megosztani és megismételni genetikai anyagukat. A sejtek azonban soha nem szétesnek. Erre példa a kókuszdió csoportjai, például a diplokokok.

Bináris hasadás eukariótákban

Egysejtű eukariótákban, pl Trypanosoma például egy hasonló típusú reprodukció következik be: a sejt két hasonló méretű lánytestet hoz létre.

Valódi sejtmag jelenlétével ez a folyamat bonyolultabbá és bonyolultabbá válik. A mitózis folyamatának meg kell történnie, hogy a mag elváljon, majd a citokinézist, amely a citoplazma megosztását foglalja magában..

Többszörös hasadás

Bár a bináris hasadás a leggyakoribb reprodukciós mód, egyes fajok, mint például Bdellovibrio¸ többszöri megszakításokat képesek megtapasztalni. Ennek a folyamatnak a eredménye több lányos sejt, és már nem kettő, amint azt a bináris hasadások említik.

rügyezés

Ez egy olyan folyamat, amely hasonlít az állatokra, de egyetlen sejtre extrapolálódik. A bakteriális rögtönzés egy kis bimbóval kezdődik, amely eltér a szülő cellától. Az említett nyúlvány növekedési folyamaton megy keresztül, amíg fokozatosan elválik a baktériumtól.

A lemondás a sejtben lévő anyag egyenetlen eloszlását eredményezi.

szilánkosodás

Általában fonalas típusú baktériumok (például Nicardia sp.) ezzel a módszerrel reprodukálható. Az izzósejtek különállóak és új sejtekként növekednek.

sporulációja

A sporuláció a spóráknak nevezett struktúrák előállítása. Ezek rendkívül ellenálló struktúrák, amelyeket egy sejt alkot.

Ez a folyamat kapcsolódik a szervezetet körülvevő környezeti viszonyokhoz, általában, ha ezek a tápanyagok vagy szélsőséges éghajlatok szűkössége miatt kedvezőtlenek, sporuláció lép fel.

A szexuális és az asszexuális reprodukció közötti különbségek

Azoknál az embereknél, akik aszimmetrikusan szaporodnak, az utódok gyakorlatilag azonos példányaikból állnak, azaz klónokból. Az egyetlen szülő genomját a mitotikus sejtosztódások átmásolják, ahol a DNS-t azonos részekben másolják és továbbítják a két lánysejtbe.

Ezzel ellentétben a szexuális reprodukció előfordulásához két ellentétes nemű személynek kell részt vennie, a hermafroditák kivételével..

A szülők mindegyike a meiotikus események által generált gamete vagy szex sejteket hordozza. Az utódok mindkét szülő között egyedi kombinációkból állnak. Más szóval, figyelemre méltó genetikai variáció van.

Ahhoz, hogy megértsük a szexuális szaporodás nagyfokú variációit, a szétválás során a kromoszómákra kell koncentrálnunk. Ezek a struktúrák képesek töredékeket cserélni egymással, ami egyedi kombinációkat eredményez. Ezért, amikor megfigyeljük az azonos szülőkből származó testvéreket, nem azonosak egymással.

Az asszexuális és szexuális reprodukció előnyei

Az asszexuális reprodukció több előnyt is feltételez a szexuális életben. Először is, az idő és az energia nem pazarolódik az egyes fajokra jellemző bonyolult udvari táncokban vagy nőkben, mivel csak egy szülőre van szükség..

Másodszor, sokan, akik szexuálisan szaporodnak, sok energiát költenek a gameták termelésébe, amelyek soha nem termékenyek. Ez lehetővé teszi az új környezetek gyors és hatékony telepítését partner nélkül.

Elméletileg a fent említett asszexuális reprodukciók modelljei több előnnyel rendelkeznek - a szexuális viszonyokhoz viszonyítva - a stabil környezetben élők számára, mivel genotípusukat pontos módon képesek megtartani.

referenciák

  1. Campbell, N. A. (2001). Biológia: fogalmak és kapcsolatok. Pearson oktatás.
  2. Curtis, H., és Schnek, A. (2006). Meghívás a biológiába. Ed. Panamericana Medical.
  3. De Meeûs, T., Prugnolle, F. és Agnew, P. (2007). Szexuális reprodukció: genetika és evolúciós szempontok. Cellular and Molecular Life Sciences, 64(11), 1355-1372.
  4. Engelkirk, P. G., Duben-Engelkirk, J.L., és Burton, G.R.W.. Burton mikrobiológiája az egészségügyi tudományok számára. Lippincott Williams és Wilkins.
  5. Patil, U., Kulkarni, J. S. és Chincholkar, S. B. (2008). A mikrobiológia alapjai. Nirali Prakashan, Pune.
  6. Raven, P. H., Evert, R. F. és Eichhorn, S. E. (1992). A növények biológiája (2. kötet). Megfordultam.
  7. Tabata, J., Ichiki, R. T., Tanaka, H., és Kageyama, D. (2016). Szexuális versus aszexuális reprodukció: a partenogenetikus mealybugok relatív abundanciájának különbségei a közelmúltbeli kolonizáció után. PLoS ONE, 11(6), e0156587.
  8. Yuan, Z. (2018). Mikrobiális energia konverzió. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.