suvuton lisääntyminen

Biologi

2022

Selitämme mitä aseksuaalinen lisääntyminen on, olemassa olevat tyypit, niiden edut ja haitat. Lisäksi mitä on kloonaus.

Jotkut kasvit, kuten voikukka, lisääntyvät aseksuaalisesti siementensä kautta.

Mitä on aseksuaalinen lisääntyminen?

Aseksuaalinen lisääntyminen vaatii yhden organismi, jonka ei tarvitse paritella muodostaakseen uusia yksilöitä. Koska sukupuolisolujen väliintuloa ei ole, seksuaalinen lisääntyminen ei ole vaihtoa tai yhdistelmää Geneettinen tieto.

Kun organismi lisääntyy aseksuaalisesti, se tekee sen läpi menetelmiä jotka koostuvat sen geneettisen sisällön replikaatiosta tai monistamisesta uusien yksilöiden synnyttämiseksi, jotka ovat geneettisesti identtisiä itsensä kanssa.

Lisääntyminen muodostuu saman lajin kanssa uusien yksilöiden tuottamisesta esivanhempi, joka mahdollistaa monistamisen ja säilyttämisen lajit. Lisääntyminen on yksi tärkeimmistä vaiheista Elinkaari kaikesta elävä olento ja vaikka yksilön selviytyminen ei ole välttämätöntä, lajin on välttämätöntä pysyä hengissä Maapallo.

Organismit voivat lisääntyä useilla tavoilla, jotka voidaan ryhmitellä kahteen lisääntymistyyppiin: sukupuoliseen tai aseksuaaliseen lisääntymiseen riippuen osallistuvien yksilöiden lukumäärästä ja siitä, ovatko jälkeläiset geneettisesti identtisiä emoorganismin tai -organismien kanssa.

Seksuaalinen lisääntyminen, kuten Ihmiset, sisältää seksuaalisen kontaktin kahden yksilön, naisen ja miehen, välillä, joista kumpikin muodostaa sukusolun tai sukupuolisolun. Naisen ja miehen sukusolujen (munasolun ja siittiön) välinen liitos synnyttää alkion, joka kehittyessään muodostaa uuden yksilöllinen samasta lajista, jonka geneettinen materiaali syntyy sen vanhempien geneettisen materiaalin yhdistelmästä. Siten seksuaalisessa lisääntymisessä kukin vanhempi antaa puolet geneettisestä tiedosta, ja jälkeläiset ovat geneettisesti erilaisia ​​kuin heidän vanhempansa.

Aseksuaalinen lisääntyminen on tyypillistä yksisoluisia organismeja, Kuin prokaryootit Y protistit, ja se on yleinen sieniä, selkärangattomat Y kasvit. Vaikka monimutkaisimmissa muodoissa elämää, sukupuolinen lisääntyminen on yleensä yleisempää, on myös joitain erityistapauksia eläimet jotka lisääntyvät aseksuaalisesti.

Aseksuaalisen lisääntymisen tyypit

Monet kasvit voivat luoda fragmentista uuden yksilön.

Aseksuaalinen lisääntyminen voi tapahtua erilaisten mekanismien kautta, joihin kuuluvat seuraavat:

  • Gemmation. Se koostuu kuoppien tai silmumuodostelmien muodostumisesta itse vanhemman kehoon, josta syntyy itsenäinen yksilö, joka pystyy irrottautumaan ja elämään itsenäisesti tai pysymään kiinni ja aloittamaan pesäkkeen. Orastuminen on usein esiintyvä prosessi porifereissä, cnidariansissa ja sammaleläimissä. Lisäksi jotkut yksisoluiset organismit, kuten hiiva ja jotakin bakteerit, toistaa tällä menetelmällä.
  • Pirstoutuminen. Se koostuu uusien yksilöiden tuottamisesta vanhemman kehon palasista, jolloin koko keho rakennetaan uudelleen merkittävästä osasta sitä. Nämä sirpaloituneet voivat olla tahallisia tai vahingossa. Fragmentoituminen on suvuton lisääntymismekanismi, jota esiintyy monissa selkärangattomissa, kuten meritähtissä, meritähtissä ja tasomaisissa. Eläinten lisäksi on kasveja, jotka voivat lisääntyä ihmisen ohjaaman pirstoutumismekanismin avulla ja joka tunnetaan paremmin nimellä "keinotekoinen kasvullinen lisääntyminen".
    On tärkeää olla sekoittamatta pirstoutumiseen perustuvaa regeneraatiota aseksuaaliseen lisääntymiseen. Esimerkiksi jotkut liskot pystyvät uudistamaan häntänsä, jos ne vahingossa menettävät sen, mutta tämä ilmiö ei tarkoita lisääntymistä, koska se ei johda uusien yksilöiden ilmestymiseen.
  • Binäärifissio. Se on yksinkertaisin aseksuaalinen lisääntymismekanismi ja koostuu geneettisen materiaalin (molekyylien DNA) vanhemman, jota seuraa sen organellien jakautuminen ja lopuksi sytoplasman leikkaaminen, jolloin saadaan kaksi soluja identtinen, kun aiemmin oli vain yksi. Binaarifissiota suorittavat prokaryoottiset organismit, joihin kuuluvat arkeabakteerit. On myös joitain yksisoluisia eukaryoottisia organismeja, jotka lisääntyvät samanlaisella mekanismilla: yksi solu synnyttää kaksi identtistä samankokoista tytärsolua. Kuitenkin näissä organismeissa a solun ydin true tekee prosessista hieman monimutkaisemman ja monimutkaisemman.
  • Itiöinti. Se koostuu lisääntymisestä vastustuskykyisten, yksisoluisten rakenteiden kautta, jotka kykenevät vastustamaan äärimmäisiä olosuhteita, joita kutsutaan itiöiksi tai endosporeiksi.Itiöityminen voi olla osa organismin normaalia elinkaarta tai joissain tapauksissa sitä suosivat tai laukaisevat epäsuotuisat ympäristöolosuhteet. Itiöintimekanismi on solujen jakautumisen muoto, joka on yleinen sienissä, kasvit ja tietynlainen bakteerit.
  • Apomixis. Tämä mekanismi on ainutlaatuinen kasveille ja muodostuu suvuttomasta lisääntymisestä siementen avulla, mikä ei tarkoita hedelmöitystä tai meioosi. Tällä menetelmällä lisääntyvissä kasveissa yksilö tuottaa itselleen geneettisesti identtisiä siemeniä, jotka mahdollistavat lajin leviämisen, mutta joilla on vähän sopeutumiskykyä ympäristöön. Kasvikunnassa esiintyy erilaisia ​​apomiksistyyppejä ja se on melko yleinen aseksuaalinen lisääntymistyyppi tässä elävien olentojen ryhmässä.
  • Parthenogeneesi. Tämä aseksuaalinen lisääntymistapa sisältää hedelmöittämättömien naaraspuolisten sukupuolisolujen kehittymisen, toisin sanoen niillä on sama geneettinen materiaali kuin esi-isäsolulla hedelmöittämättömän munasolun segmentoinnin kautta. Tämä suvuton lisääntymismekanismi esiintyy sekä selkärangattomien ryhmissä että eläimissä selkärankaiset: se on tavallinen toimenpide tietyillä kaloilla, matelijat, ötökät, äyriäisiä Y sammakkoeläimet, varsinkin aikoina riski lajin puolesta.
  • Polyembryony. Se koostuu lisääntymismuodosta, jossa yhdestä tsygootista kehittyy kaksi tai useampi alkio. Todellisuudessa voidaan sanoa, että se muodostaa yhdistelmän seksuaalista ja aseksuaalista lisääntymistä: ensimmäinen on välttämätön hedelmöittymiseen ja tsygootin muodostumiseen, ja toinen tapahtuu, kun alkio jakautuu useisiin geneettisesti identtisiin ja synnyttää kaksi tai enemmän yksilöitä, jotka ovat geneettisesti identtisiä keskenään, mutta erilaisia ​​kuin heidän vanhempansa. Syntyneiden alkioiden lukumäärästä riippuen polyembryonia voi olla yksi tai useampi. Tämä lisääntymistapa on yleinen tietyillä hyönteisillä, kasveilla ja kummallista kyllä, armadilloilla, joiden pentue on aina monotsygoottinen (se tulee samasta alkiosta). Sitä voi esiintyä myös ihmisillä, kuten se tapahtuu univitelline- tai identtisille kaksosille, jotka ovat peräisin samasta tsygootista (ja sitä ei pidä sekoittaa kaksitsygoottisiin kaksosiin).

Aseksuaalisen lisääntymisen edut

Aseksuaalinen lisääntyminen, kuten binäärifissio, vaatii hyvin vähän resursseja.

Aseksuaalinen lisääntyminen on nopeaa ja yksinkertaista, koska se ei vaadi erikoistuneiden solujen (sukusolujen) tuotantoa eikä kuluja Energiaa hedelmöittymiseen tai muihin vastaaviin pyrkimyksiin. Siten tämäntyyppinen lisääntyminen mahdollistaa sen, että eristetty yksilö voi täydellisesti synnyttää uusia jälkeläisiä, joskus monia heistä, vaikka ne ovat aina geneettisesti identtisiä itselleen ja toisilleen.

Tämä on erityisen hyödyllistä tilanteissa, joissa on biologinen riski tai nopean laajentumisen tarpeessa, esimerkiksi alueen kolonisaation tai yksilöiden massoitumisen aikana välittömän vaaran edessä.

Aseksuaalisen lisääntymisen haitat

Aseksuaalisen lisääntymisen suuri haitta on geneettisen vaihtelun puuttuminen, toisin sanoen se tosiasia, että jälkeläiset ovat identtisiä vanhemman kanssa, paitsi mutaatioita odottamaton.

Siten laji kehittyy paljon hitaammin ja vähemmän tehokkaalla nopeudella luonnonvalinta se ei voi suosia vahvimpia yksilöitä. Tämä voi tappaa pesäkkeen tai jopa lajin hyvin nopeasti, koska sen pienempi geneettinen vaihtelu voi estää koskien sopeutumista muuttuvaan ympäristöön.

Kloonit ja kloonaus

UNESCO kielsi ihmisen kloonauksen vuonna 1997.

Genetiikassa klooni määritellään joukoksi geneettisesti identtisiä yksilöitä, jotka tulevat toisesta yksilöstä aseksuaalisten lisääntymismekanismien kautta. Vaikka nämä prosessit ovat hyvin yleisiä luonto (itse asiassa aseksuaalinen lisääntyminen on kauan ennen seksuaalista), termi klooni sen loi vuonna 1903 H. J. Weber tarkoituksenaan myötävaikuttaa maan sanaston kehittämiseen. genetiikka, tiede joka alkoi kehittyä tuolloin. Tällä hetkellä aseksuaalista lisääntymistä voidaan kutsua klonaaliseksi lisääntymiseksi, vaikka sitä ei käytetä laajasti.

The kloonaus, joka tulee termistä klooni, on toiminto, jolla tuotetaan olemassa olevasta biologisesta kokonaisuudesta, joka on geneettisesti identtinen toisen kanssa. Vaikka tämä prosessi voidaan toteuttaa ilman suurempaa teknistä tietämystä (esimerkiksi kasvien vegetatiivisessa lisääntymisessä), kloonauksesta puhuttaessa viitataan yleensä enemmän keinotekoisiin tekniikoihin, joita laboratoriossa käytetään geneettisesti identtisten yksilöiden tuottamiseksi.

Selkärankaisten tapauksessa keinotekoinen kloonaus perustuu munasolun tuman poistamiseen ja sen korvaamiseen kloonattavalle yksilölle kuuluvalla aikuisella solulla. Sitten tämä modifioitu munasolu (joka vastaa nyt elinkelpoista tsygoottia) siirretään naaraan kehoon, jossa se jatkaa kehitystään syntymäänsä saakka. Tätä tekniikkaa alettiin soveltaa sammakoissa vuonna 1952, mutta se menestyi vasta nisäkkäät vuonna 1996 kuuluisan Dolly lampaan kanssa.

Käytännön näkökulmasta ihmisten kloonauksella ei pitäisi olla ylitsepääsemättömiä teknisiä esteitä pitkällä aikavälillä. Mahdollisuus käyttää tekniikkaa lajissamme, jota kutsutaan "reproduktiiviseksi kloonaukseksi", on kuitenkin synnyttänyt intensiivisen eettisen, uskonnollisen, sosiaalisen ja poliittisen keskustelun, johon osallistuu useita toimijoita ja joka on vielä kaukana ratkaisematta.

!-- GDPR -->