FRAGMENTERING (BIOLOGI): HOS DYR, I PLANTER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2026

Den fragmentering er en type aseksuell reproduksjon i den spontane brudd av en organisme som forekommer i to eller flere fragmenter. Hvert av disse fragmentene har muligheten til å regenerere et komplett individ, og dermed øke antall kloner i en populasjon.

Selv om denne typen reproduksjon er observert i koloniale bakterier og i flercellede dyr og planter, fortsetter den å være et kontroversielt fokus i vitenskapens verden, ettersom mange forskere argumenterer for den evolusjonære relevansen til denne reproduktive metoden.

Fotografi av en blå sjøstjerne (Linckia laevigata) (Kilde: Frédéric Ducarme via Wikimedia Commons)

Noen forfattere vurderer at fragmenteringsmåtene i naturen inkluderer både binær fisjon i bakterier og kollektiv fragmentering og produksjon av encellede former i flercellede organismer.

Uansett syn på denne prosessen, er fragmentering en type aseksuell reproduksjon som kan oppstå "med vilje" eller som kan formidles av miljøstressorer, så vel som antropologisk intervensjon.

Denne typen reproduksjon blir ikke gitt en meiotisk divisjonshendelse, det vil si at den ikke involverer syngamy eller gametisk fusjon, men selv om de resulterende fragmentene kan gjenopprette et nytt individ som er identisk med det som ble fragmentert.

Størrelsen og antallet fragmenter som en organisme kan produsere ved fragmentering er svært varierende, og det samme er avkommet. En forskjell mellom fragmentering og andre typer aseksuell reproduksjon er at den ikke krever investering av energi, i motsetning til fisjon eller spiring, for eksempel.

Fragmentering hos dyr

Fragmentering er blitt beskrevet som en reproduksjonsstrategi for mange virvelløse dyr, blant dem er flatorm (flatworms), ringform (meitemark), noen hiddyr (sjøstjerner) og cnidarians (koraller og anemoner).

Meitemark reproduseres også ved fragmentering (Kilde: Fir0002, via Wikimedia Commons)

Vanligvis ender oppdelingen av et av disse virvelløse dyrene i ett eller flere fragmenter med regenereringen av de "manglende delene" i hver enkelt. Denne illustrasjonen viser en sjøstjerne som har fragmentert:

Fragmentering vs. Regeneration

Sjøstjerner kan fragmentere, men fragmentering er forskjellig fra regenerering. Det er vanlig å forveksle fragmenteringsprosessen med regenereringsprosessen, og et tydelig eksempel på dette har med sjøstjerner å gjøre, som er en type pighuder.

Som mange andre organismer, kan sjøstjerner regenerere armene i løpet av korte perioder når de mister dem på grunn av forskjellige omstendigheter (biotiske eller abiotiske). Dessverre beskriver mange generelle tekster denne prosessen som en fragmenteringshendelse, et faktum som ikke nødvendigvis er sant.

Når en sjøstjerne fragmenter, er det riktig at den kan gjenopprette delene den mistet, men i virkeligheten dør de tapte fragmentene før de formes igjen dyrets kropp.

Bare sjøstjerner som tilhører slekten Lickia, for eksempel den blå sjøstjernen Lickia laevigata, kan gjenopprette nye individer fra delene som følge av en utilsiktet fragmenteringsprosess, enten det er av naturlig opprinnelse eller ikke.

I planter

Planter kan også reprodusere vegetativt ved fragmentering og representere kanskje det mest relevante eksemplet på aseksuell reproduksjon assistert antropologisk eller, hva er det samme, regissert av menneskelig intervensjon.

Mange planteorganismer kan formere seg klonalt ved å fragmentere noen av kroppsregionene sine i "porsjoner" som kan gi opphav til et nytt individ genetisk identisk med foreldrene.

En av egenskapene til planter som favoriserer denne prosessen, er muligheten til at noen av cellene deres "starter på nytt" genomet sitt, de-differensierer og deler opp for å gi opphav til nye cellelinjer som vil differensiere i de spesifikke organene og vevene i den nye klonen.

De vanligste eksemplene på hagebruksteknikker for planteformering som er avhengige av aseksuell reproduksjonskapasitet ved fragmentering inkluderer bruk av "stiklinger" eller "stiklinger", samt multiplikasjon gjennom deler av reservestrukturer som knoller og pærer.

I det naturlige miljøet kan mange bregner, trær, busker og andre flerårige ikke-treholdige planter reprodusere seg ved fragmentering av jordstenglene som har utviklet nye skudd.

Hvordan oppstår fragmentering i planter?

Når en plante reproduserer seg ved fragmentering, enten naturlig eller kunstig (forårsaket av et menneske), er det i hvert fragment vekst og differensiering av eventyrlige røtter (som er på andre steder enn der de burde være).

Produksjonen av disse røttene gjør det mulig å feste den nye planten i formasjon til underlaget, hvorfra den får hydrering og mineralnæringsstoffer. Senere, fra det "forankrede" fragmentet, oppstår en ny skudd med dets apikale meristem, grenene og bladbladene (avhengig av tilfelle).

Spesifikke eksempler på arter som reproduserer seg ved fragmentering

Et korall

Korallartene Palythoa caribaeorum, som tilhører phylum Cnidaria, til Anthozoa-klassen og til Zoantharia-ordenen, er et godt eksempel på virvelløse dyr som reproduserer seg ved fragmentering.

I en studie utført i to kystområder i Brasil, viste Acosta et al. (2001) at reproduksjon ved fragmentering hos denne arten ikke var avhengig av indre signaler eller stimuli, men snarere av et stort antall eksogene faktorer.

I henhold til deres art klassifiserer denne forfatteren faktorer som "biotisk" og "abiotisk". Biotika er de som forårsaker isolering av vevsfragmenter gjennom skader, ofte relatert til tilfeller av delvis dødelighet i koloniene.

I stedet har eksogene abiotiske faktorer å gjøre med fysisk fragmentering som resulterer i "brudd" av et individ i ett eller flere fragmenter på grunn av fysiske krefter som storm, strøm, bølger eller sterke tidevann. Disse kreftene kan også omfatte noen forårsaket av menneskelig inngripen, som forankring, manipulering av dykkere, etc.

En plante

Plectranthus scutellarioides, populært kjent som "coleus", er en Magnoliophyta-plante som tilhører Lamiaceae-familien. Det er preget av sine forskjellige fargevariasjoner og er svært ettertraktet innen hagedesign.

Denne planten er ofte reprodusert av "stiklinger" eller "fragmenter" av stilkene eller bladene, hvorfra nye individer er hentet. Utseendet til eventyrlige røtter og "gjenveksten" av disse plantene er relativt raskt, og kan observeres i løpet av noen få dager.

referanser

1. Acosta, A., Sammarco, PW, & Duarte, LF (2001). Asexual reproduksjon i en zoanthid ved fragmentering: rollen som eksogene faktorer. Bulletin of Marine Science, 68 (3), 363-381.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Virvelløse dyr (nr. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Egger, B. (2008). Fornyelse: Givende, men potensielt risikabelt. Fødselsdefekter Forskning Del C: Embryo Today: Reviews, 84 (4), 257-264.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (1997). Integrerte zoologiske prinsipper. 10. utg. Boston: WCB.
5. Highsmith, RC (1982). Reproduksjon ved fragmentering i koraller. Fremdriftsserie for marin økologi. Oldendorf, 7 (2), 207-226.
6. Pichugin, Y., Peña, J., Rainey, PB, & Traulsen, A. (2017). Fragmenteringsmåter og utviklingen av livssykluser. PLoS beregningsbiologi, 13 (11), e1005860.
7. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (9. utg.). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.