ASEXUAL REPRODUKSJON: EGENSKAPER OG TYPER - BIOLOGI - 2026

Den aseksuelle reproduksjonen er definert som multiplikasjon av et individ som kan forårsake frø uten befruktning. Derfor består datterorganismer av kloner av forelderen.

Barn som er produsert av aseksuelle reproduktive hendelser antas å være identiske kopier av foreldrene. Det må imidlertid huskes at kopien av det genetiske materialet er gjenstand for endringer som kalles "mutasjoner".

Kilde: pixabay.com

Asexual reproduksjon dominerer i encellede organismer, som bakterier og protister. I de fleste tilfeller gir en stamcelle opphav til to datterceller, i tilfelle kalt binær fisjon.

Selv om dyr vanligvis er assosiert med seksuell reproduksjon og planter med aseksuell reproduksjon, er det et feil forhold, og i begge linjer finner vi de to grunnleggende modellene for reproduksjon.

Det er forskjellige mekanismer som en organisme kan reprodusere aseksuelt. Hos dyr er hovedtypene fragmentering, spiring og parenogenese.

For planter er aseksuell reproduksjon preget av å være ekstremt variert, siden disse organismer nyter stor plastisitet. De kan reprodusere, med stiklinger, jordstengler, stiklinger og til og med deler av blader og røtter.

Asexual reproduksjon har en rekke fordeler. Det er raskt og effektivt, og tillater kolonisering av miljøer på relativt kort tid. I tillegg trenger du ikke bruke tid og energi på å kjempe for seksuelle partnere eller komplekse og forseggjorte frieridanser.

Imidlertid er dens største ulempe mangelen på genetisk variabilitet, som er en sin qua non betingelse for at mekanismene som er ansvarlige for biologisk evolusjon, kan fungere.

Mangelen på variasjon hos en art kan føre til utryddelse av dem hvis de må møte ugunstige forhold, det være seg skadedyr eller ekstreme klima. Derfor forstås useksuell reproduksjon som en alternativ tilpasning som svar på forhold som krever ensartede bestander.

Generelle egenskaper

Seksuell reproduksjon oppstår når et individ produserer nye organismer fra somatiske strukturer. Avkommet er genetisk identisk med foreldrene i alle aspekter av genomet, bortsett fra i regioner som har gjennomgått somatiske mutasjoner.

Ulike betegnelser brukes for å referere til produksjonen av nye individer som starter fra somatisk vev eller celler. I litteraturen er seksuell reproduksjon synonymt med klonell reproduksjon.

For dyr brukes vanligvis betegnelsen agammetisk reproduksjon, mens det i planter er vanlig å bruke uttrykket vegetativ reproduksjon.

Et stort antall organismer reproduserer seg gjennom livet gjennom seksuell reproduksjon. Avhengig av gruppen og miljøforholdene, kan organismen reprodusere utelukkende seksuelt eller skifte den med seksuelle reproduksjonshendelser.

Asexual reproduksjon hos dyr (typer)

Hos dyr kan avkom komme fra en enslig forsørger gjennom mitotiske divisjoner (aseksuell reproduksjon) eller det kan skje gjennom befruktning av to kjønnsceller fra to forskjellige individer (seksuell reproduksjon).

Ulike grupper av dyr kan reprodusere useksuelt, hovedsakelig grupper av virvelløse dyr. De viktigste typene aseksuell reproduksjon hos dyr er følgende:

Gemmation

Spirende består av dannelse av en bule eller utflod fra foreldrenes individ. Denne strukturen kalles eggeplomme og vil gi opphav til en ny organisme.

Denne prosessen skjer hos visse cnidarians (maneter og beslektede) og tunikaer hvor avkommet kan produseres av fremspring på foreldrenes kropp. Individet kan vokse opp og bli selvstendig eller bli knyttet til foreldrene for å danne en koloni.

Det er kolnier av cnidarians, de berømte steinete korallene, som kan strekke seg over mer enn en meter. Disse strukturene er sammensatt av individer dannet av spirende hendelser, hvis gemmules forble koblet. Hydras er kjent for sin evne til å reprodusere seg aseksuelt ved spiring.

Når det gjelder porifere (svamper) er spiring en ganske vanlig måte å reprodusere på. Svamper kan danne perler for å tåle tider med ugunstige miljøforhold. Imidlertid viser svamper også seksuell reproduksjon.

Fragmentering

Dyr kan dele kroppene sine i en prosess med fragmentering, der et stykke kan gi opphav til et nytt individ. Denne prosessen er ledsaget av regenerering, der cellene i den opprinnelige foreldredelen deler seg for å generere en komplett kropp.

Dette fenomenet forekommer i forskjellige slektslinjer av virvelløse dyr, som svamper, cnidarians, annelider, polychaetes og tunicates.

Regenerasjonsprosesser i seg selv bør ikke forveksles med aseksuelle reproduksjonshendelser. For eksempel kan svamper når de mister en av armene, gjenopprette en ny. Imidlertid innebærer det ikke reproduksjon, siden det ikke fører til en økning i antall individer.

I sjøstjerner av slekten Linckia er det mulig at et nytt individ stammer fra en arm. Dermed kan en organisme med fem armer gi opphav til fem nye individer.

Planarians (Turbellarians) er vermiforme organismer med evnen til å reprodusere både seksuelt og aseksuelt. En vanlig erfaring i biologilaboratorier er å fragmentere en planarianer for å observere hvordan en ny organisme regenererer seg fra hvert stykke.

Parthenogenese hos virvelløse dyr

I noen grupper av virvelløse dyr, som insekter og krepsdyr, er en egg i stand til å utvikle et komplett individ, uten at det trenger å bli befruktet av en sædcelle. Dette fenomenet kalles parthenogenesis og er utbredt hos dyr.

Det tydeligste eksemplet er Hymenopterans, spesielt bier. Disse insektene kan gi opphav til hanner, kalt droner, gjennom parthenogenese. Ettersom individer kommer fra et ufruktisert egg, er de haploide (de har bare halvparten av den genetiske belastningen).

Bladlus - en annen gruppe insekter - kan gi opphav til nye individer ved prosesser med parthenogenese eller ved seksuell reproduksjon.

I krepsdyret Daphnia produserer hunnen forskjellige typer egg avhengig av miljøforholdene. Eggene kan befruktes og gi opphav til et diploid individ eller utvikles ved parthenogenese. Det første tilfellet er assosiert med ugunstige miljøforhold, mens parthenogenese forekommer i velstående miljøer

I laboratoriet kan parthenogenese induseres ved påføring av kjemikalier eller fysiske stimuli. I visse pattedyr og amfibier har denne prosessen blitt utført vellykket og kalles eksperimentell parthenogenese. På samme måte er det en bakterie av slekten Wolbachia som er i stand til å indusere prosessen.

Parthenogenese hos virveldyr

Fenomenet parthenogenese strekker seg til ryggvirvelens avstamning. I forskjellige slekter av fisk, amfibier og reptiler forekommer en mer kompleks form av denne prosessen, som involverer duplisering av kromosomsettet, noe som fører til diploide zygoter uten deltakelse av en mannlig gamet.

Omtrent 15 arter av øgler er kjent for sin unike evne til å reprodusere seg gjennom parthenogenese.

Selv om disse krypdyrene ikke direkte trenger en partner for å bli gravid (faktisk mangler disse artene hanner), krever de seksuell stimuli fra falsk copulation og frieri med andre individer.

Androgenese og Gynogenesis

I androgeneseprosessen degenererer kjernen fra oocytten og erstattes av kjernen fra faren gjennom kjernefusjon fra to sædceller. Selv om det forekommer i noen dyrearter, som for eksempel pinneinsekter, regnes det ikke som en vanlig prosess i det riket.

På den annen side består gynogenese av produksjon av nye organismer av diploide oocytter (kvinnelige kjønnsceller) som ikke gjennomgikk deling av genetisk materiale ved meiose.

Husk at kjønnscellene bare har halvparten av kromosomene, og når befruktningen oppstår, blir antall kromosomer gjenopprettet.

For at gynogenese skal skje, er stimulering fra hannens sæd nødvendig. Avkomproduktet av gynogenese er kvinner som er identiske med moren. Denne stien er også kjent som pseudogamy.

Asexual reproduksjon i planter (typer)

I planter er det et bredt spekter av formeringsformer. De er svært plastiske organismer, og det er ikke uvanlig å finne planter som kan reprodusere seg seksuelt og aseksuelt.

Imidlertid er det funnet at mange arter foretrekker den useksuelle reproduksjonsmåten, selv om deres forfedre gjorde det seksuelt.

Ved aseksuell reproduksjon kan planter generere avkom på forskjellige måter, fra utviklingen av en ubefruktet eggcelle til oppnåelse av en komplett organisme av et fragment av foreldrene.

Som for dyr, skjer seksuell reproduksjon ved hendelser med celledeling ved mitose, som resulterer i identiske celler. Nedenfor vil vi diskutere de mest relevante typene vegetativ reproduksjon:

utløpere

Noen planter er i stand til å reprodusere på slanke, langstrakte stengler som har sin opprinnelse langs jordoverflaten. Disse strukturene er kjent som stoloner og genererer røtter med mellomrom. Røttene kan generere oppreiste stengler som etter hvert utvikler seg til selvstendige individer.

Et enestående eksempel er jordbær- eller jordbærarten (Fragaria ananassa) som er i stand til å generere forskjellige strukturer, inkludert blader, røtter og stengler i hver node i en stolon.

jordstengler

Både når det gjelder stoloner og jordstengler, kan plantenes aksilknopper generere en spesialisert skudd for aseksuell reproduksjon. Moderplanten representerer en reservekilde for skuddene.

Rhizomer er ubestemt voksende stengler som vokser under bakken - eller over - horisontalt. Som stoloner produserer de eventyrlige røtter, som vil generere en ny plante identisk med moren.

Denne typen vegetativ reproduksjon er viktig i gruppen av gress (der jordstengler fører til dannelse av knopper som gir opphav til stengler med blader og blomster), prydende stauder, beite, siv og bambus.

borekaks

Stiklinger er biter eller biter av en stilk som en ny plante stammer fra. For at denne hendelsen skal skje, må stammen graves ned i bakken for å unngå uttørking og kan behandles med hormoner som stimulerer veksten av eventyrlige røtter.

I andre tilfeller blir stengelen plassert i vann for å stimulere rotdannelse. Etter at den er overført til et passende miljø, kan et nytt individ utvikle seg.

grafts

Planter kan reprodusere seg ved å sette en knopp inn i en tidligere laget kløft i en stengel av en woody plante som har røtter.

Når inngrepet er vellykket, blir såret lukket, og stammen er levedyktig. Generelt sies det at planten "fanget".

Blader og røtter

Det er noen arter der bladene kan brukes som strukturer for vegetativ reproduksjon. Arten populært kjent som "fødselsplante" (Kalanchoe daigremontiana) kan generere planter skilt fra det meristematiske vevet som ligger på kanten av bladene.

Disse små plantene vokser festet til bladene, til de er modne nok til å skille seg fra moren. Når datterplanten faller til bakken tar det rot.

I kirsebær, eple og bringebær kan reproduksjon skje gjennom røttene. Disse underjordiske strukturer produserer skudd som er i stand til å opprette nye individer.

Det er ekstreme tilfeller som løvetann. Hvis noen prøver å trekke planten ut av bakken og fragmentere dens røtter, kan hver av bitene gi opphav til en ny plante.

sporulation

Sporulering forekommer i et bredt spekter av planteorganismer, inkludert moser og bregner. Prosessen består av dannelse av et betydelig antall sporer som er i stand til å motstå ugunstige miljøforhold.

Sporer er små elementer som lett spres, enten av dyr eller av vinden. Når de når en gunstig sone, utvikler sporen seg i et individ som er lik det som oppsto den.

propagules

Propagler er ansamlinger av celler, typisk 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.

Parthenogenesis og apomixis

I botanikk blir det også ofte brukt i begrepet parthenogenese. Selv om det brukes i en smalere forstand for å beskrive en hendelse av "gametophytic apomixis". I dette tilfellet produseres en sporofytt (frøet) av en celle i en eggløsning som ikke gjennomgår reduksjon.

Apoksymyse er til stede i omtrent 400 arter av angiospermer, mens andre planter kan gjøre det på en fakultativ måte. Dermed beskriver parthenogenesis bare en del av aseksuell reproduksjon hos planter. Derfor foreslås det å unngå bruk av begrepet til planter.

Noen forfattere (se De Meeûs et al. 2007) har en tendens til å dele apomixis fra vegetativ reproduksjon. I tillegg klassifiserer de apomixis som det allerede beskrevne gametophytic, og kommer fra sporofytten, hvor embryoet utvikler seg fra en kjernecelle eller annet somatisk vev i eggstokken som ikke gjennomgår den gametophytic fasen.

Fordeler med aseksuell reproduksjon i planter

Generelt lar aseksuell reproduksjon planten reprodusere i identiske kopier som er godt tilpasset det aktuelle miljøet.

Videre er aseksuell reproduksjon i sølv en rask og effektiv mekanisme. Av denne grunn brukes den som en strategi når organismen er i områder der miljøene ikke er veldig egnet for reproduksjon av frø.

For eksempel reproduserer planter som er lokalisert i tørre miljøer i Patagonia, som chorions, på denne måten og opptar store jordarealer.

På den annen side har bønder tjent mest mulig på denne typen forplantning. De kan velge en rekke og reprodusere den aseksuelt for å få kloner. Dermed vil de oppnå genetisk enhetlighet og tillate dem å beholde en ønsket karakteristikk.

Asexual reproduksjon i mikroorganismer (typer)

Asexual reproduksjon er veldig vanlig i encellede organismer. I prokaryote linjer, for eksempel bakterier, er de mest fremtredende binær fisjon, spiring, fragmentering og multiple fisjon. På den annen side er det i binære eukaryote organismer binær deling og sporulering.

Binær fisjon i bakterier

Binær fisjon er en prosess for deling av det genetiske materialet, etterfulgt av en rettferdig inndeling av det indre av cellen for å få to organismer som er identiske med foreldrene og identiske med hverandre.

Binær fisjon begynner når bakteriene er i et miljø der det er nok næringsstoffer og miljøet bidrar til reproduksjon. Cellen opplever da en svak forlengelseshendelse.

Senere begynner replikasjonen av arvestoffet. Hos bakterier er DNA organisert på et sirkulært kromosom og er ikke avgrenset av en membran, som den iøynefallende og særegne kjernen i eukaryoter.

I delingsperioden distribueres genetisk materiale til motsatte sider av delingscellen. På dette tidspunktet begynner syntesen av polysakkaridene som danner bakterievegg, deretter skjer dannelsen av et septum i midten, og cellen skiller seg til slutt fullstendig.

I noen tilfeller kan bakterier begynne å dele og duplisere genetisk materiale. Cellene skiller seg imidlertid aldri. Eksempler på dette er klynger av kokker, for eksempel diplokokker.

Binær fisjon i eukaryoter

I encellede eukaryoter, som for eksempel Trypanosoma, forekommer en lignende type reproduksjon: en celle gir opphav til to datterceller i lignende størrelser.

På grunn av tilstedeværelsen av en ekte cellekjerne, blir denne prosessen mer kompleks og forseggjort. En prosess med mitose må forekomme for at kjernen kan dele seg, etterfulgt av cytokinesis, som omfatter delingen av cytoplasma.

Flere fisjon

Selv om binær fisjon er den vanligste reproduktive modaliteten, er noen arter, for eksempel Bdellovibrio ¸, 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 på den som er nevnt for dyr, men ekstrapolert til en enkelt celle. Bakteriell spiring begynner med en liten knopp som skiller seg fra foreldrecellen. Denne bula gjennomgår en vekstprosess til den gradvis skiller seg fra bakteriene som oppsto den.

Knopping resulterer i ujevn fordeling av materialet i cellen.

Fragmentering

Generelt kan bakterier av filamentøs type (for eksempel Nicardia sp.) Reprodusere seg gjennom denne ruten. Cellene i glødetråden skiller seg ut og begynner å vokse som nye celler.

sporulation

Sporulering består av produksjon av strukturer som kalles sporer. Dette er svært motstandsdyktige strukturer som består av en celle.

Denne prosessen er knyttet til miljøforholdene som omgir organismen, vanligvis når disse blir ugunstige på grunn av mangel på næringsstoffer eller ekstreme klima, utløses sporulering.

Forskjeller mellom seksuell og aseksuell reproduksjon

Hos individer som reproduserer useksuelt, består avkommet av tilnærmet identiske kopier av foreldrene, det vil si kloner. Genomet til den eneste forelderen er kopiert av mitotiske celledelinger, der DNAet blir kopiert og overført i like deler til de to dattercellene.

I motsetning til at seksuell reproduksjon skal skje, må to individer av motsatt kjønn delta, med unntak av hermafroditter.

Hver av foreldrene vil bære en kamett eller kjønnsceller generert av meiotiske hendelser. Avkommet består av unike kombinasjoner mellom begge foreldrene. Det er med andre ord bemerkelsesverdig genetisk variasjon.

For å forstå de høye nivåene av variasjon i seksuell reproduksjon, må vi fokusere på kromosomene under deling. Disse strukturene er i stand til å utveksle fragmenter med hverandre, noe som fører til unike kombinasjoner. Derfor, når vi observerer søsken fra de samme foreldrene, er de ikke identiske med hverandre.

Fordeler med aseksuell versus seksuell reproduksjon

Asexual reproduksjon har flere fordeler fremfor seksuell reproduksjon. For det første er ingen tid og energi bortkastet i de komplekse frieridansene eller kampene for hunnen som er typisk for noen arter, siden bare en av foreldrene er nødvendig.

For det andre bruker mange individer som reproduserer seksuelt mye energi i produksjonen av gameter som aldri blir befruktet. Dette lar deg kolonisere nye miljøer raskt og effektivt uten å måtte finne en kamerat.

Teoretisk sett gir de aseksuelle reproduksjonsmodellene som er nevnt over flere fordeler - sammenlignet med seksuelle - til individer som lever i stabile miljøer, siden de kan forevige genotypene sine på en presis måte.

referanser

1. Campbell, NA (2001). Biologi: begreper og relasjoner. Pearson Education.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitasjon til biologi. Panamerican Medical Ed.
3. De Meeûs, T., Prugnolle, F., & Agnew, P. (2007). Asexual reproduksjon: genetikk og evolusjonsaspekter. Cellular and Molecular Life Sciences, 64 (11), 1355-1372.
4. Engelkirk, PG, Duben-Engelkirk, JL, & Burton, GRW (2011). Burtons mikrobiologi for helsevitenskapene. Lippincott Williams & Wilkins.
5. Patil, U., Kulkarni, JS, & Chincholkar, SB (2008). Grunnlag i mikrobiologi. Nirali Prakashan, Pune.
6. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Plantebiologi (bind 2). Jeg snudde meg.
7. Tabata, J., Ichiki, RT, Tanaka, H., & Kageyama, D. (2016). Seksuell versus asexual reproduksjon: Distinkte utfall i relativ overflod av parenogenetiske mugglyv etter nylig kolonisering. PLoS ONE, 11 (6), e0156587.
8. Yuan, Z. (2018). Mikrobiell energikonvertering. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.