mittesuguline paljunemine

Bioloog

2022

Selgitame, mis on mittesuguline paljunemine, olemasolevad tüübid, nende eelised ja puudused. Samuti, mis on kloonimine.

Mõned taimed, nagu võilill, paljunevad seemnete kaudu aseksuaalselt.

Mis on mittesuguline paljunemine?

Mittesuguline paljunemine on selline, mis nõuab üksikut organism, mis ei pea uute isendite moodustamiseks paarituma. Kuna sugurakkude sekkumist ei toimu, seksuaalne paljunemine ei ole vahetust ega nende kombinatsiooni Geneetiline teave.

Kui organism paljuneb aseksuaalselt, teeb ta seda läbi meetodid mis seisnevad selle geneetilise sisu replikatsioonis või dubleerimises, et tekitada uusi isendeid, mis on temaga geneetiliselt identsed.

Paljunemine seisneb sama liigi uute isendite tootmises eellane, mis võimaldab korrutada ja põlistada liigid. Paljundamine on üks peamisi etappe Eluring kõigest elusolend ja kuigi isendi ellujäämine ei ole hädavajalik, on liigi jaoks oluline püsida Maa.

Organismid võivad paljuneda mitmel viisil, mida saab rühmitada kahte tüüpi paljunemisviisi: seksuaalne või mittesuguline, olenevalt kaasatud isendite arvust ja sellest, kas järglased on geneetiliselt identsed vanemorganismi või -organismidega.

Seksuaalne paljunemine nagu Inimesed, hõlmab seksuaalset kontakti kahe isendi, emase ja isase vahel, kellest kumbki annab oma panuse sugurakku või sugurakku. Naiste ja meeste sugurakkude (vastavalt munaraku ja sperma) vahelisest ühendusest tekib embrüo, mis arenedes moodustab uue individuaalne samast liigist, mille geneetiline materjal tuleneb tema vanemate omade kombinatsioonist. Seega annab sugulisel paljunemisel iga vanem poole geneetilisest informatsioonist ning järglased on oma vanematest geneetiliselt erinevad.

Mittesuguline paljunemine on tüüpiline üherakulised organismid, Nagu prokarüootid Y protistid, ja on levinud riigis seened, selgrootud Y taimed. Kuigi kõige keerulisemates vormides elu, suguline paljunemine on tavaliselt sagedasem, on ka mõned konkreetsed juhud loomad mis paljunevad aseksuaalselt.

Mittesugulise paljunemise tüübid

Paljud taimed võivad fragmendist luua uue isendi.

Mittesuguline paljunemine võib toimuda erinevate mehhanismide kaudu, mille hulgas on järgmised:

  • Gemmation. See seisneb kühmude või pungade moodustumises vanema enda kehas, millest tekib iseseisev isend, kes on võimeline eralduma ja iseseisvalt elama või jääma seotuks ja looma koloonia. Pungade tekkimine on sagedane protsess poriferitel, lindudel ja sammalloomadel. Lisaks on mõned üherakulised organismid, nt pärm ja mõned bakterid, reprodutseerida selle meetodiga.
  • Killustumine. See seisneb uute isendite tootmises vanema keha fragmentidest, ehitades seega üles kogu keha selle olulisest osast. Need killud võivad olla tahtlikud või juhuslikud. Killustumine on aseksuaalne paljunemismehhanism, mis esineb paljudel selgrootutel, nagu meritäht, meritäht ja planaaria. Lisaks loomadele on taimi, mis suudavad paljuneda inimese sekkumisel juhitud killustamismehhanismi abil ja mida tuntakse paremini kui "kunstlikku vegetatiivset paljunemist".
    Oluline on mitte segi ajada killustumise teel regenereerimisprotsesse mittesugulise paljunemise protsessidega. Näiteks on mõned sisalikud võimelised oma saba taastama, kui nad selle kogemata kaotavad, kuid see nähtus ei tähenda paljunemist, kuna see ei too kaasa uute isendite ilmumist.
  • Binaarne lõhustumise. See on lihtsaim mittesugulise paljunemise mehhanism ja koosneb geneetilise materjali (molekulide DNA), millele järgneb selle organellide jagunemine ja lõpuks tsütoplasma väljalõikamine, saades seega kaks rakud identne, kus varem oli ainult üks. Binaarset lõhustumist viivad läbi prokarüootsed organismid, mille hulka kuuluvad arheabakterid. On ka mõned üherakulised eukarüootsed organismid, mis paljunevad sarnase mehhanismi abil: ühest rakust sünnib kaks identset sarnase suurusega tütarrakku. Kuid nendes organismides esineb a raku tuum tõsi muudab protsessi pisut keerukamaks ja keerukamaks.
  • Sporulatsioon. See koosneb reproduktsioonist resistentsete üherakuliste struktuuride kaudu, mis on võimelised vastu pidama ekstreemsetele tingimustele, mida nimetatakse eosteks või endospoorideks.Sporulatsioon võib olla osa organismi normaalsest elutsüklist või mõnel juhul soodustada või vallandada ebasoodsad keskkonnatingimused. Sporulatsioonimehhanism on rakkude jagunemise vorm, mis on levinud seentes, taimed ja teatud tüüpi bakterid.
  • Apomixis. See mehhanism on taimedele ainuomane ja seisneb seemnete abil mittesugulises paljunemises, mis ei eelda viljastamist ega meioos. Sellel meetodil paljunevates taimedes toodab isend endaga geneetiliselt identseid seemneid, mis võimaldavad liigi laiendamist, kuid on vähese keskkonnaga kohanemisvõimega. Taimeriigis esineb erinevaid apomiksitüüpe ja see on selles elusolendite rühmas üsna sagedane mittesuguline paljunemine.
  • Partenogenees. See mittesugulise paljunemise viis hõlmab viljastamata naissoost sugurakkude arengut, see tähendab, et neil on sama geneetiline materjal, mis nende eellasrakkudel, viljastamata munaraku segmenteerimise kaudu. See mittesuguline paljunemismehhanism esineb nii selgrootute rühmades kui ka nendes selgroogsed: see on teatud kalade puhul tavaline protseduur, roomajad, putukad, koorikloomad Y kahepaiksed, eriti ajal risk liigi jaoks.
  • Polüembrüoonia. See koosneb paljunemisviisist, mille käigus ühest sügoodist areneb kaks või enam embrüot. Tegelikkuses võib öelda, et see kujutab endast seksuaalse ja mittesugulise paljunemise kombinatsiooni: esimene on vajalik viljastamiseks ja sügoodi moodustumiseks ning teine ​​toimub siis, kui embrüo jaguneb mitmeks geneetiliselt identseks ja tekitab kaks või rohkem indiviide, kes on üksteisega geneetiliselt identsed, kuid erinevad oma vanematest. Sõltuvalt genereeritud embrüote arvust võib polüembrüoonia olla ühe- või mitmekordne. Selline paljunemisviis on sagedane teatud putukatel, taimedel ja kummalisel kombel vöölastel, kelle pesakond on alati monosügootne (pärineb samast embrüost). See võib esineda ka inimestel, nagu see juhtub univitelliinsete või identsete kaksikute puhul, kes pärinevad samast sügoodist (ja neid ei tohiks segi ajada disügootsete kaksikutega).

Mittesugulise paljunemise eelised

Mittesuguline paljunemine, nagu binaarne lõhustumine, nõuab väga vähe ressursse.

Mittesuguline paljunemine on kiire ja lihtne, kuna see ei vaja spetsiaalsete rakkude (sugurakud) tootmist ega ka kulutusi Energia viljastamise saavutamiseks või muudeks sarnasteks jõupingutusteks. Seega võimaldab seda tüüpi paljunemine isoleeritud isendil suurepäraselt sünnitada uusi järeltulijaid, mõnikord paljusid neist, kuigi alati geneetiliselt identsed nii enda kui ka üksteisega.

See on eriti kasulik bioloogilise ohu või kiiret laienemist vajavates olukordades, näiteks territooriumi koloniseerimise või isendite massilise suurenemise ajal otsese ohu korral.

Mittesugulise paljunemise miinused

Mittesugulise paljunemise suureks puuduseks on geneetilise varieeruvuse puudumine, st asjaolu, et järglased on vanemaga identsed, välja arvatud mutatsioonid ettenägematu.

Seega areneb liik alates aastast palju aeglasemalt ja vähem tõhusalt looduslik valik see ei saa eelistada kõige paremaid inimesi. See võib koloonia või isegi liigi väga kiiresti tappa, kuna selle väiksem geneetiline varieeruvus võib vältida kärestikku kohanemine muutuvasse keskkonda.

Kloonid ja kloonimine

UNESCO keelustas inimeste kloonimise 1997. aastal.

Geneetikas määratletakse klooni kui geneetiliselt identsete isendite kogumit, mis pärinevad aseksuaalsete paljunemismehhanismide kaudu teiselt isendilt. Kuigi need protsessid on riigis väga sagedased loodus (tegelikult on mittesuguline paljunemine ammu enne seksuaalset), termin kloon lõi 1903. aastal H. J. Weber eesmärgiga anda oma panus Eesti keele leksikoni arendamisse. geneetika, teadus mis hakkas sel ajal arenema. Praegu võib mittesugulist paljunemist nimetada kloonseks paljunemiseks, kuigi seda laialdaselt ei kasutata.

The kloonimine, mis tuleneb terminist kloon, on toiming, mille käigus toodetakse olemasolevast bioloogilisest üksusest, mis on teisega geneetiliselt identne. Kuigi seda protsessi saab läbi viia ilma suuremate tehniliste teadmisteta (näiteks taimede vegetatiivsel paljundamisel), siis kloonimisest rääkides tehakse seda tavaliselt rohkem viitega tehistehnikatele, mida laboris kasutatakse geneetiliselt identsete isendite tootmiseks.

Selgroogsete puhul põhineb kunstlik kloonimine munaraku tuuma eemaldamisel ja selle asendamisel kloonitavale indiviidile kuuluva täiskasvanud raku omaga. Seejärel kantakse see modifitseeritud munarakk (mis on nüüd samaväärne elujõulise sigootiga) emaslooma kehasse, kus see areneb edasi kuni sünnini. Seda tehnikat hakati konnade puhul kasutama 1952. aastal, kuid see õnnestus alles aastal imetajad aastal 1996 kuulsa lamba Dollyga.

Praktilisest vaatenurgast ei tohiks inimesel kloonimisel olla pikas perspektiivis ületamatuid tehnilisi takistusi. Võimalus kasutada seda tehnikat meie liigi puhul, mida nimetatakse "reproduktiivseks kloonimiseks", on aga tekitanud intensiivse eetilise, religioosse, sotsiaalse ja poliitilise debati, milles osaleb mitu osalist ja mis pole veel kaugeltki lahendus.

!-- GDPR -->