Eşeysiz üreme özellikleri ve çeşitleri (hayvanlar, bitkiler ve mikroorganizmalar)



eşeysiz üreme döllenme ihtiyacı olmadan yavru doğurabilecek bir bireyin çarpımı olarak tanımlanır. Bu nedenle, çocuk organizmaları ebeveynin klonlarından oluşur..

Aseksüel üreme olaylarından doğan çocukların ebeveynlerinin özdeş kopyaları olduğu varsayılmaktadır. Ancak, genetik materyalin kopyasının “mutasyonlar” adı verilen değişikliklere tabi olduğu unutulmamalıdır..

Eşeysiz üreme, bakteri ve protistler gibi tek hücreli organizmalarda baskındır. Çoğu durumda, bir kök hücre ikili fisyon adı verilen bir durumda iki kız hücreye yol açar.

Hayvanlar genellikle cinsel üreme ve aseksüel üreme bitkileriyle ilişkilendirilse de, bu yanlış bir ilişkidir ve her iki soyda da üremenin iki temel modelini buluyoruz.

Bir organizmanın aseksüel olarak üreyebileceği farklı mekanizmalar vardır. Hayvanlarda ana türler parçalanma, tomurcuklanma ve partenogenezdir..

Bitkilerde, aseksüel üreme, bu organizmalar büyük bir plastisiteye sahip olduklarından, aşırı çeşitlilik göstererek karakterize edilir. Kesimler, rizomlar, kazıklar ve hatta birçok yaprak ve kök ile çoğalabilirler..

Eşeysiz üreme bir dizi avantajı temsil eder. Ortamların nispeten kısa sürede kolonileşmesine izin veren hızlı ve verimlidir. Ayrıca, cinsel ortakların mücadelelerinde ya da karmaşık ve karmaşık mahkemelerin danslarında zaman ve enerji harcamasına gerek yoktur..

Bununla birlikte, temel dezavantajı, bir koşul olan genetik değişkenlik eksikliğidir. olmazsa olmazlar böylece biyolojik evrimden sorumlu mekanizmalar hareket edebilir.

Bir türdeki değişkenliğin olmayışı, elverişsiz koşullar, çağrı rahatsızlıkları veya aşırı iklimlerle karşı karşıya kalmaları gerekmesi durumunda aynı şeylerin tükenmesine yol açabilir. Bu nedenle, eşeysiz üreme gerektiren koşullara cevaben aseksüel üreme alternatif bir uyarlama olarak anlaşılmaktadır..

indeks

  • 1 Genel özellikler
  • 2 Hayvanlarda cinsel üreme (türler)
    • 2.1 Gemation
    • 2.2 Parçalanma
    • 2.3 Omurgasızlarda partenogenez
    • Omurgalılarda 2.4 Parthenogenesis
    • 2.5 Androgenez ve Ginogenesis
  • 3 Bitkilerde cinsel üreme (türleri)
    • 3.1 Stolons
    • 3.2 Rizomlar
    • 3.3 Kesimler
    • 3.4 Greftler
    • 3.5 Yapraklar ve kökler
    • 3.6 Sporülasyon
    • 3.7 Propágulos
    • 3.8 Partenogenez ve apomixis
    • 3.9 Bitkilerde aseksüel üremenin avantajları
  • 4 Mikroorganizmalarda cinsel üreme (türleri)
    • 4.1 Bakterilerde ikili fisyon
    • 4.2 Ökaryotlarda ikili fisyon
    • 4.3 Çoklu fisyon
    • 4.4 Gemation
    • 4.5 Parçalanma
    • 4.6 Sporülasyon
  • 5 Cinsel ve aseksüel üreme arasındaki farklar
  • 6 Eşeysiz ve cinsel üreme avantajları
  • 7 Kaynakça

Genel özellikler

Cinsel üreme, bir birey somatik yapılardan yeni organizmalar ürettiğinde gerçekleşir. Soyları, somatik mutasyonlara uğramış bölgeler hariç, genomun bütün yönlerinde, progenitör ile genetik olarak aynıdır..

Doku veya somatik hücrelerden başlayan yeni bireylerin üretimini ifade etmek için farklı terimler kullanılmaktadır. Literatürde cinsel üreme klonal üreme ile eş anlamlıdır.

Hayvanlar için, agametik üreme terimi (İngilizce'den) agametik üreme), bitkilerde bitkisel üreme ifadesini kullanmak yaygındır.

Çok fazla sayıda organizma, yaşamları boyunca cinsel üreme yoluyla çoğalır. Gruba ve çevresel koşullara bağlı olarak, organizma yalnızca aseksüel yoldan çoğalabilir veya cinsel üreme olaylarıyla değiştirebilir.

Hayvanlarda cinsel üreme (türler)

Hayvanlarda yavrular, tek bir ebeveynden mitotik bölünmeler (aseksüel üreme) yoluyla gelebilir veya iki gametin iki farklı bireyden döllenmesiyle (cinsel üreme) oluşabilir..

Farklı hayvan grupları, çoğunlukla omurgasız grupları olmak üzere aseksüel olarak üreyebilir. Hayvanlarda en önemli aseksüel üreme türleri şunlardır:

tomurcuklanma

Tomurcuklanma, ebeveyn bireyden gelen bir çıkıntı veya tahliye oluşumundan oluşur. Bu yapıya yumurta sarısı adı verilir ve yeni bir organizmaya yol açacaktır..

Bu işlem belirli cnidarianslarda (denizanası ve benzeri) oluşur ve yavruların ebeveynlerin vücudunun çıkıntıları ile üretilebileceği tunikler. Birey büyüyebilir ve bağımsız olabilir ya da bir koloni oluşturmak için ebeveynlerine bağlanabilir.

Bir metreden daha uzun bir süre boyunca uzayabilen ünlü kayalık mercanlar olan cnidarians kolonileri vardır. Bu yapılar, gemmülleri bağlı kalan tomurcuklanma olaylarından oluşan bireylerden oluşur. Hydralar tomurcuklanarak aseksüel olarak üreme yetenekleriyle bilinir..

Porifera (süngerler) söz konusu olduğunda, tomurcuklanma, üremenin oldukça yaygın bir yoludur. Süngerler, elverişli olmayan çevresel şartlar ile periyodlara dayanacak şekilde gemüller oluşturabilir. Ancak süngerlerin cinsel üremeleri de var..

parçalanma

Hayvanlar vücutlarını, bir parçanın yeni bir bireyden doğabileceği bir parçalanma sürecinde bölebilirler. Bu sürece, ebeveynin orijinal kısmındaki hücrelerin komple bir gövde oluşturmak üzere bölündüğü yenilenme eşlik eder..

Bu fenomen süngerler, cnidarianslar, annelitler, poliketler ve tunikler gibi farklı omurgasız soylarında ortaya çıkar..

Rejenerasyon işlemlerini karıştırmayın kendi başına eşeysiz üreme olayları ile. Örneğin, bir kolu kaybettiklerinde süngerler yenisini yenileyebilir. Ancak, birey sayısında artışa yol açmadığı için üreme anlamına gelmez.

Cinsin denizyıldızında Linckia Yeni bir bireyin bir koldan kaynaklanmış olması mümkündür. Böylece, beş kollu bir organizma beş yeni kişiye neden olabilir.

Planarias (Turbelarios) hem cinsel hem de aseksüel olarak üreme kabiliyetine sahip vermiform organizmalardır. Biyoloji laboratuvarlarında ortak bir deneyim, her bir parçadan nasıl yeni bir organizmanın yeniden üretildiğini gözlemlemekte bir planaryanın parçalanmasıdır..

Omurgasızlarda partenogenez

Böcekler ve kabuklular gibi bazı omurgasız gruplarında, bir ovül, bir sperm tarafından döllenmesine gerek kalmadan tam bir birey geliştirebilir. Bu fenomen partojenez olarak adlandırılır ve hayvanlarda yaygındır..

En net örnek, hymenoptera, özellikle arılar. Bu böcekler, partojenez yoluyla dron adı verilen erkeklerden kaynaklanabilir. Bireyler döllenmemiş bir yumurtadan geldiklerinde haploid olurlar (genetik yükün yarısı vardır).

Yaprak bitleri - başka bir böcek grubu - partenogenez veya cinsel üreme süreçleriyle yeni bireyler ortaya çıkarabilir.

Kabuklularda Daphnia Dişi, çevresel koşullara bağlı olarak farklı türlerde yumurta üretir. Yumurtalar döllenebilir ve diploid bir bireye yol açabilir veya partenogenezle gelişebilir. İlk durum, olumsuz çevre koşullarıyla ilişkiliyken partenogenez, müreffeh ortamlarda gerçekleşir.

Laboratuvarda kimyasalların veya fiziksel uyaranların uygulanmasıyla partenogenezi başlatmak mümkündür. Bazı ekinodermlerde ve amfibilerde bu işlem başarıyla gerçekleştirilmiştir ve deneysel partenogenez denir. Aynı şekilde, cins bir bakteri var Wolbachia Süreci tetikleyebilir.

Omurgalılarda partenogenez

Parthenogenesis olgusu, omurgalıların soylarına kadar uzanır. Birkaç cins balık, amfibi ve sürüngen cinsinde, bu sürecin daha karmaşık bir şekli oluşur ve bu, erkek gamete katılımı olmadan diploid zigotlara neden olan kromozom oyununun çoğaltılmasını içerir..

Parthenogenesis ile üreme özel yetenekleri için yaklaşık 15 tür kertenkele.

Her ne kadar bu sürüngenlerin gebe kalmak için doğrudan bir ortağa ihtiyaç duymasalar da (aslında, bu türler erkeklerden yoksundur), sahte düzenlemelerden ve diğer bireylerle yapılan oturumlardan cinsel uyaranlara ihtiyaç duyarlar..

Androgenesis ve Ginogenesis

Androgenez sürecinde oosit kaynaklı çekirdek, dejenere olur ve iki sperm hücresindeki nükleer füzyon yoluyla babanın çekirdeği ile değiştirilir. Örneğin böcek böcekleri gibi bazı hayvan türlerinde ortaya çıkmasına rağmen, bu krallıkta ortak bir süreç olarak kabul edilmez..

Öte yandan, jinojenez, genetik materyallerinin mayoz yoluyla bölünmediği oositler (kadın cinsiyet hücreleri) diploidi tarafından yeni organizmaların üretilmesinden ibarettir.

Cinsiyet hücrelerimizin sadece kromozomların yarısına sahip olduğunu ve döllenme meydana geldiğinde kromozom sayısının geri kazanıldığını hatırlayın.

Jinogenezin oluşması için erkeğin sperminden stimülasyon gereklidir. Jinojenezin yavru ürünü anneleri ile aynı dişilerdir. Bu yol aynı zamanda psödogami olarak da bilinir..

Bitkilerde cinsel üreme (türleri)

Bitkilerde geniş bir üreme modu yelpazesi vardır. Bunlar oldukça plastik organizmalardır ve cinsel olarak ve eşeysiz olarak üreyebilen bitkiler bulmak sıra dışı değildir..

Bununla birlikte, atalarının cinsel olarak yaptıklarına rağmen, birçok türün aseksüel üreme yolunu tercih ettiği bulunmuştur..

Aseksüel üreme durumunda, bitkiler döllenmeden bir yumurta hücresinin gelişmesinden ebeveynin bir parçası tarafından tam bir organizmanın elde edilmesine kadar farklı şekillerde yavrular üretebilir..

Hayvanlarda olduğu gibi, cinsel üreme, aynı hücrelere yol açan mitozla hücre bölünmesi olayları ile gerçekleşir. Daha sonra, en alakalı vejetatif üreme türlerini tartışacağız:

stolons

Bazı bitkiler toprağın yüzeyinden kaynaklanan ince ve uzun saplarla çoğalabilirler. Bu yapılar dışkı olarak bilinir ve aralıklı aralıklarla kök oluşturur. Kökler, bağımsız bireylerde zamanla gelişen dik gövdeler oluşturabilir.

Çarpıcı bir örnek çilek veya çilek türüdür (Fragaria ananassa) bir stolonun her bir düğümünün yaprakları, kökleri ve gövdeleri dahil çeşitli yapılar üretebilen.

rizomlar

Hem çıkıntılarda hem de rizomlarda, bitkilerin aksiller tomurcukları aseksüel üreme için özel bir atış yapabilir. Ana bitki salgınlar için bir rezerv kaynağıdır.

Rizomlar, toprak altında veya üstünde - yatay olarak büyüyen tanımlanmamış bir büyümeden kaynaklanır. Stolons gibi, onlar anne ile aynı olan yeni bir bitki üretecek, maceralı kökler üretirler.

Bu vejetatif üreme türü, çimenlerde (rizomlann yaprak ve çiçeklerle saplanmasına neden olan tomurcukların oluşmasına yol açan), süs çok yıllık bitkilere, meralara, sazlara ve bambularda önemlidir..

kupürleri

Çelikler, yeni bir bitkinin menşei olan bir sapın parçaları veya parçalarıdır. Bu olayın gerçekleşmesi için, kurumu önlemek için sapın toprağa gömülmesi gerekir ve maceracı köklerin büyümesini teşvik eden hormonlarla tedavi edilebilir..

Diğer durumlarda, kök oluşumunu teşvik etmek için sap parçası suya yerleştirilir. Uygun bir ortama aktarıldıktan sonra, yeni bir birey gelişebilir.

greftler

Bitkiler daha önce kökleri olan odunsu bir bitkinin sapında yapılmış bir yarık içine bir tomurcuk sokulmasıyla çoğaltılabilir..

İşlem başarılı olduğunda, yara kapanır ve kök uygun olur. Konuşmadan bitkinin “yakalandığı” söylenir..

Yapraklar ve kökler

Yapraklarda, vejetatif üreme için yapı olarak kullanılabilecek bazı türler vardır. Popüler olarak "doğum bitkisi" olarak bilinen türler (Kalanchoe daigremontiana) Yapraklarının kenarında bulunan meristematik dokudan ayrılmış bitkiler üretebilir..

Bu küçük bitkiler yeteri kadar olgunlaşana ve annelerinden ayrılmadan yapraklara yapışırlar. Yere düşerken kızı bitki köklü.

Kiraz ağacında, elma ağacı ve ahududu üreme kökleri yoluyla oluşabilir. Bu yeraltı yapıları yeni bireyler ortaya çıkarabilecek salgınlar üretiyor.

Karahindiba gibi aşırı durumlar vardır. Birisi bitkiyi topraktan koparmaya ve köklerini parçalamaya çalışırsa, parçaların her biri yeni bir bitkiye yol açabilir.

sporulasyon

Sporülasyon, yosun ve eğrelti otları da dahil olmak üzere çok çeşitli bitki organizmalarında meydana gelir. İşlem, olumsuz çevresel koşullara dayanabilen önemli sayıda spor oluşumunu içerir..

Sporlar, hayvanlar tarafından veya rüzgarla küçük ve kolayca dağılırlar. Olumlu bir bölgeye ulaştıklarında, spor onu başlatanla aynı olan bir bireyde gelişir..

propogullerin

Propagüller, tipik olarak briyofit ve eğrelti otları gibi hücrelerin birikimidir, ancak aynı zamanda, yumru ve ot gibi bazı yüksek bitkilerde de bulunur. Bu yapılar thallustan gelir ve yayılma kabiliyetine sahip küçük tomurcuklardır..

Parthenogenesis ve apomixis

Botanikte, genellikle partenogenezde de uygulanır. "Apomixis gametofitica" olayını tanımlamak için daha katı bir anlamda kullanılmasına rağmen. Bu durumda, bir sporofit (tohum) indirgenmeyen bir yumurta hücresi tarafından üretilir.

Apoximis, yaklaşık 400 anjiyoperm türünde bulunurken, diğer bitkiler isteğe bağlı olarak yapabilir. Bu nedenle partenogenez, bitkilerde yalnızca aseksüel üremenin bir bölümünü tarif eder. Bu nedenle, bitkiler için terim kullanmaktan kaçınılması önerilmektedir..

Bazı yazarlar (bkz. De Meeûs). et al. 2007) apomix'i sıklıkla vejetatif üremeden ayırır. Ek olarak, apomiksiyi daha önce tarif edilen gametofitikte sınıflandırırlar ve embriyonun nükleer bir hücreden veya overtoyun gametofitik fazı deneyimlemeyen diğer somatik dokusundan geliştiği sporofit'ten gelirler..

Bitkilerde aseksüel üremenin avantajları

Genel olarak, aseksüel üreme, bitkinin kendisini bu özel ortama iyi adapte edilmiş özdeş kopyalarda çoğaltmasına izin verir..

Ek olarak, silverlerde eşeysiz üreme hızlı ve etkili bir mekanizmadır. Bu nedenle, organizma ortamların tohum üretimi için uygun olmadığı bölgelerde olduğunda, strateji olarak kullanılır..

Örneğin, Patagonya'da koryonlar gibi kurak ortamlarda bulunan bitkiler, bu şekilde çoğalır ve sonunda geniş toprak alanlarını işgal eder..

Öte yandan, çiftçiler bu tür bir yayılımdan en iyi şekilde yararlandılar. Bir çeşit seçebilir ve klonları elde etmek için aseksüel olarak çoğaltabilirsiniz. Böylece, genetik tekdüzelik elde edecekler ve istenen bazı özellikleri korumalarına izin vereceklerdir..

Mikroorganizmalarda cinsel üreme (türleri)

Tek hücreli organizmalarda cinsel olmayan üreme çok yaygındır. Prokaryotik soylarda, örneğin bakterilerde, en belirgin olanı ikili fisyon, tomurcuklanma, parçalanma ve çoklu fisyondur. Öte yandan, tek hücreli ökaryotik organizmalarda ikili bölünme ve sporülasyon vardır..

Bakterilerde ikili fisyon

İkili fisyon, genetik materyalin bölünmesi işlemidir; bunu, ana ile aynı ve birbiriyle aynı iki organizma elde etmek için hücrenin iç kısmının eşit bölünmesi izler..

İkili fisyon, bakteri yeterli besin maddesinin bulunduğu ortamdayken ve ortamın üremeye elverişli olduğu durumlarda başlar. Sonra, hücre hafif uzama olayını yaşar.

Daha sonra genetik materyalin replikasyonu başlar. Bakterilerde, DNA dairesel bir kromozomda düzenlenir ve ökaryotların göze çarpan ve ayırt edici çekirdeği olarak bir zarla sınırlandırılmaz.

Genetik materyalin bölünme döneminde bölünmüş hücrenin diğer taraflarına dağıtılır. Bu noktada bakteri duvarını oluşturan polisakaritlerin sentezi başlar, daha sonra ortada bir septum oluşumu meydana gelir ve hücre sonunda tamamen ayrılır.

Bazı durumlarda bakteriler, genetik materyallerini bölmeye ve kopyalamaya başlayabilir. Ancak, hücreler asla ayrılmaz. Bunun örnekleri diplococci gibi hindistancevizi gruplarıdır..

Ökaryotlarda ikili fisyon

Tek hücreli ökaryotlarda, örneğin Trypanosoma örneğin, benzer bir üreme türü meydana gelir: bir hücre, benzer büyüklükteki iki kız hücreye neden olur.

Gerçek bir hücre çekirdeğinin varlığıyla, bu işlem daha karmaşık ve ayrıntılı hale gelir. Çekirdeğin bölünmesi için bir mitoz süreci meydana gelmeli, bunu sitoplazmanın bölünmesini içeren sitokinez takip etmelidir..

Çoklu fisyon

İkili fisyon en yaygın üreme yöntemi olmasına rağmen, bazı türler BdellovibrioMultiple Birden fazla fisyon yaşayabilir. Bu işlemin sonucu, çoklu fisyon hücreleridir ve ikili fisyonda belirtildiği gibi artık iki değildir..

tomurcuklanma

Hayvanlar için belirtilene benzer bir işlemdir, ancak tek bir hücreye göre hesaplanır. Bakteriyel tomurcuklanma ana hücreden farklı küçük bir tomurcukla başlar. Bahsedilen çıkıntı, onu oluşturan bakteriden yavaş yavaş ayrılana kadar bir büyüme sürecinden geçmektedir..

Tomurcuklanma, hücrede bulunan malzemenin dengesiz dağılımına yol açar.

parçalanma

Genellikle filamentli tipteki bakteriler (örneğin Nicardia sp.) bu yolla çoğaltılabilir. Filament hücreler ayrılır ve yeni hücreler olarak büyümeye başlar.

sporulasyon

Sporülasyon, spor denilen yapıların üretimidir. Bunlar bir hücrenin oluşturduğu aşırı dayanıklı yapılardır..

Bu işlem, organizmayı çevreleyen çevresel koşullarla bağlantılıdır, genellikle bunlar, besinlerin veya aşırı iklimlerin kıtlığı nedeniyle elverişsiz hale geldiğinde, sporülasyon tetiklenir..

Cinsel ve aseksüel üreme arasındaki farklar

Aseksüel olarak üreyen bireylerde yavrular, progenitörlerinin, yani klonların hemen hemen aynı kopyalarından oluşur. Tek ebeveynin genomu, DNA'nın kopyalandığı ve iki parça hücreye eşit kısımlarda iletildiği mitotik hücre bölünmeleri ile kopyalanır..

Aksine, cinsel üremenin gerçekleşmesi için, hermafroditler hariç, zıt cinsiyetlerden iki kişinin katılması gerekir..

Ebeveynlerin her biri mayotik olayların ürettiği gamet veya seks hücrelerini taşıyacaktır. Yavrular, her iki ebeveyn arasındaki benzersiz kombinasyonlardan oluşur. Başka bir deyişle, dikkate değer bir genetik çeşitlilik var..

Cinsel üremedeki yüksek değişkenlik seviyelerini anlamak için, bölünme sırasında onları kromozomlara yoğunlaştırmamız gerekir. Bu yapılar, birbirleriyle fragman değiş tokuş yapabilirler, bu da eşsiz kombinasyonlara yol açar. Bu nedenle, aynı ebeveynlerden gelen kardeşleri gözlemlediğimizde birbirimizle aynı değiliz..

Eşeysiz ve cinsel üreme avantajları

Eşeysiz üreme, cinsel olana göre birkaç avantaj sağlar. İlk olarak, karmaşık kur danslarında zaman ve enerji boşa harcanmaz veya bazı türlere özgü dişilerle savaşır, çünkü sadece bir ebeveyne ihtiyaç duyulur..

İkincisi, cinsel olarak üreyen birçok birey, asla döllenmemiş olan gamet üretiminde çok fazla enerji harcar. Bu, yeni ortamların ortak olmaya gerek kalmadan hızlı ve etkili bir şekilde kolonize edilmesini sağlar.

Teorik olarak, yukarıda belirtilen aseksüel üreme modelleri, genotiplerini kesin bir şekilde devam ettirebildiklerinden, istikrarlı ortamlarda yaşayan bireylere, cinsel olana kıyasla daha fazla avantaj sağlar..

referanslar

  1. Campbell, N.A. (2001). Biyoloji: Kavramlar ve ilişkiler. Pearson Eğitimi.
  2. Curtis, H. ve Schnek, A. (2006). Biyolojiye Davet. Ed. Panamericana Medical.
  3. De Mee's, T., Prugnolle, F., ve Agnew, P. (2007). Eşeysiz üreme: genetik ve evrimsel yönler. Hücresel ve Moleküler Yaşam Bilimleri, 64(11), 1355-1372.
  4. Engelkirk, P.G., Duben-Engelkirk, J.L., ve Burton, G.R.W. (2011). Burton'ın sağlık bilimleri için mikrobiyolojisi. Lippincott Williams & Wilkins.
  5. Patil, U., Kulkarni, J.S., ve Chincholkar, S.B. (2008). Mikrobiyolojideki Temeller. Nirali Prakashan, Pune.
  6. Raven, P.H., Evert, R.F., & Eichhorn, S.E. (1992). Bitkilerin biyolojisi (Cilt 2). Geri döndüm.
  7. Tabata, J., Ichiki, R.T., Tanaka, H., & Kageyama, D. (2016). Cinsel ve Cinsiyetsiz Üreme: Son Kolonizasyon Sonrası Parthenogenetic Mealyugugların Göreceli Bolluğundaki Belirgin Sonuçlar. BİRİNCİ, 11(6), e0156587.
  8. Yuan, Z. (2018). Mikrobiyal Enerji Dönüşümü. Walter de Gruyter GmbH ve KG.