Informace

Jak mutují nepohlavně reprodukční organismy?


V souladu s mými omezenými znalostmi biologie nepohlavní organismy přesně kopírují svou DNA, protože neexistuje žádný „kontaminant“, což je v sexuální reprodukci DNA jiného organismu.


Není nutné, aby v systému, kde neprobíhá žádná genová rekombinace nebo „kontaminant“, nedocházelo k žádné mutaci. Existují mutace (což jsou náhlé náhlé dědičné změny)

V genomu mohou být chyby, které mohou způsobit mutace.

Vezměte si příklad replikace DNA-:

S tím je spojeno mnoho enzymů: DNA polymerázy (I, II, III) v prokaryotech, kde dochází k nepohlavní reprodukci, které přidávají nukleotidy k výrobě replik DNA rodiče (kompletní proces můžete zkontrolovat na wikipedii)

Pojďme k věci: DNA polymeráza III má po syntéze řetězců DNA schopnost korektního čtení. Může opravit nesoulady (doufám, že víte, že adeninové vazby s thyminem a cytosin s guaninem, to jsou dusíkové báze dna)

DNA polymeráza III může opravit nesoulad, ale není odolná proti chybám- nedokáže rozlišit thymin a uracil (další dusičná báze; thymin je methylovaný uracil)

Toto je jen jedna možná chyba, takových může být mnoho, proto nepohlavní reprodukce není odolná proti chybám


Organismy, které se rozmnožují nepohlavně

Asexuální reprodukce zahrnuje formy reprodukce, které zahrnují jednoho rodiče, a vedou k vytvoření geneticky identického potomstva. Ačkoli jsou takové reprodukční procesy pozorovány především u jednobuněčných organismů, nepřeberné rozmnožování vykazuje také široká řada mnohobuněčných organismů. Aktuální článek poskytuje jejich podrobný popis.

Asexuální reprodukce zahrnuje formy reprodukce, které zahrnují jediného rodiče, a vedou k vytvoření geneticky identického potomstva. Ačkoli jsou takové reprodukční procesy pozorovány především u jednobuněčných organismů, nepřeberné rozmnožování vykazuje také široká řada mnohobuněčných organismů. Aktuální článek poskytuje jejich podrobný popis.

Reprodukce je jedním z charakteristických rysů živých organismů a je nezbytná pro přežití jakéhokoli druhu. Takového zachování druhů se dosahuje prostřednictvím dvou základních režimů - sexuálních a asexuálních. Sexuální reprodukce zahrnuje formování zygoty prostřednictvím fúze gamet od dvou rodičů. Zygota se vyvíjí v embryo a roste v potomstvo. Na druhé straně asexuální reprodukce zahrnuje vytvoření geneticky identického potomka z jednoho jedince.

Chcete pro nás napsat? Hledáme dobré spisovatele, kteří chtějí šířit slovo. Kontaktujte nás a domluvíme se.

Primitivní formy života vykazují převážně nepohlavní rozmnožování. Schopnost existovat ve dvou pohlaví se vyvíjela s měnícím se prostředím. S nárůstem složitosti nově vyvinutých forem života se dominance asexuální reprodukce snižovala. Každé království však zahrnuje soubor přísně nepohlavních organismů, stejně jako soubor organismů charakterizovaných přítomností jak sexuální, tak asexuální fáze.

Co je to asexuální reprodukce?

Asexuální reprodukce je reprodukční proces bez tvorby gamet a oplodnění a většinou probíhá prostřednictvím mitózy. Výsledné potomstvo je klonem rodičovského organismu v důsledku absence genetické výměny. Pučení, štěpení, fragmentace, vegetativní šíření atd. Jsou různé mechanismy nepohlavní reprodukce. Takové reprodukční cykly se ve srovnání se sexuální reprodukcí dokončují za kratší dobu, což slouží jako evoluční výhoda. Vzhledem k nedostatku genetických variací je však schopnost přizpůsobit se měnícímu se prostředí omezená. V asexuálních organismech mohou genetické variace nastat pouze prostřednictvím náhodných mutací. Díky tomu jsou závislí na příznivých mutacích, aby se vyrovnali se změnami prostředí.

Seznam organismů, které se reprodukují nepohlavně

Asexuální reprodukce je primární způsob reprodukce archea, bakterií a prvoků. Houby a rostliny vykazují kombinaci sexuálních a asexuálních způsobů reprodukce. Primárním způsobem reprodukce u zvířat je sexuální reprodukce, ale některá zvířata si zachovala schopnost reprodukovat asexuálně. Níže byly zařazeny některé organismy, kde je asexuální reprodukce jediným prostředkem k udržení, stejně jako organismy s dominantní asexuální fází.

Archaebacteria království

Všechny archabacteria se rozmnožují nepohlavně prostřednictvím pučení, štěpení nebo fragmentace. Mezi běžně známé patří:

»Methanogeny: Methanococcus jannaschii, Methanocalculus pumilus
» Termofilové: Pyrolobus fumarii, Sulfolobus solfataricus
»Halofilové: Halococcus thailandensis, Halobacterium salinarum
» Psychrofilové (kryofilové): Arthrobacter chlorophenolicus, A. crystallopoietes

Království Eubacteria

Ačkoli se většina bakterií reprodukuje nepohlavně, u některých bakterií dochází ke genetické výměně bakteriální konjugace a proměna procesy.

Chcete pro nás napsat? Hledáme dobré spisovatele, kteří chtějí šířit slovo. Kontaktujte nás a domluvíme se.

► Přísně asexuální

»Bacily: Bacillus licheniformis, Staphylococcus aureus
» Nitrifikační bakterie: Nitrosomonas europaea, Nitrococcus mobilis
» Fialové sirné bakterie: Thiocapsa purpurea, Alkalilimnicola ehrlichii
» Fialové nesírové bakterie: Rhodospirillum rubrum, Rhodocyclus tenuis
»Sinice: Oscillatoria princeps, obec Nostoc
»Spirochety: Treponema pallidum, Leptospira interrogans
»Ostatní: Prosthecochloris aestuarii, Clostridium tetani, Rickettsia rickettsii, Zymomonas mobilis

Asexuální a sexuální

Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Chromatium okenii, Chlorobium tepidum, Vibrio cholerae

Království Protista

Toto je království, které nejprve ukázalo zřetelnou přítomnost gamet a střídání sexuálních a asexuálních forem. U prvoků dochází k reprodukci prostřednictvím pučení, fragmentace nebo sexuálních a asexuálních spor. V životním cyklu takových protistů však dominuje asexuální fáze.

Přísně asexuální

»Houby podobné protists: Dictyostelium discoideum, Labyrinthula terrestris
» Prvky podobné rostlinám: Euglena sanguinea
» Protesty podobné zvířatům: Amoeba proteus

Asexuální a sexuální

»Houby podobné protists: Phytophthora infestans, Pythium insidiosum, Physarum polycephalum, Didymium iridis
» Prvky podobné rostlinám: Pfiesteria piscicida, Navicula lanceolata, Rhoicosphenia curvata, Dinobryon divergens
» Protesty podobné zvířatům: Leishmania donovani, Toxoplasma gondii, Cyclospora cayetanensis, Paramecium aurelia

Království hub

K reprodukci hub dochází prostřednictvím sexuálních a asexuálních spor. Asexuální spory klíčí a v přítomnosti vlhkosti vedou k hyfám. Jsou to deuteromycety (Fungi imperfecti), které se rozmnožují výhradně prostřednictvím nepohlavních mechanismů a patří do kmene Ascomycota nebo Basidiomycota.

Přísně asexuální
» Ascomycetes: Aspergillus niger, Penicillium roqueforti
» Basidiomycety: Tilachlidiopsis racemosa

Asexuální a sexuální

» Chytridiomycety: Batrachochytrium dendrobatidis, Allomyces macrogynus
»Ascomycetes: Saccharomyces cerevisiae (Pučící kvasnice), Schizosaccharomyces pombe (Štěpné kvasnice)
»Basidiomycety: Puccinia graminis, Heterobasidion annosum (Spiniger meineckellus)
» Zygomycetes: Rhizopus oryzae, Mucor mucedo

Království Plantae

Asexuální reprodukce v rostlinách probíhá vegetativním rozmnožováním a apomixis. Velmi málo druhů rostlin se reprodukuje striktně asexuálními režimy. Většina z nich vykazuje střídání sexuální a asexuální reprodukční fáze.

Přísně asexuální

Vittaria appalachiana (Appalachian shoestring kapradina), Dahlia imperialis (Jiřina stromová)

Asexuální a sexuální

»Řasy: Sargassum muticum, Chlamydomonas reinhardtii
» Mechy: Campylopus introflexus, Acrophyllum dentatum, Philonotis tenuis
» Kapradiny: Dicksonia squarrosa, Asplenium flabellifolium, Hypolepis ambigua
» Gymnospermy: Cycas revoluta, Pinus oocarpa, Juniperus horizontalis, Sequoia sempervirens
» Krytosemenné rostliny: Solanum tuberosum (Brambor), Fragaria virginiana (Jahoda), Taraxacum officinale (Pampeliška)

Kingdom Animalia

Zvířata, nejrozvinutější organismy, se udržují především prostřednictvím sexuální reprodukce. Několik druhů, většinou vodních bezobratlých, však také vykazuje nepohlavní rozmnožování.

Přísně asexuální

Hydra

Asexuální a sexuální

» Houby: Racekiela ryderi, Spongilla lacustris
»Korály: Zoopilus echinatus, Diaseris fragilis
»Mořské sasanky: Epiactis prolifera, Anthopleura elegantissima
» Hvězdice (mořské hvězdy): Coscinasterias tenuispina, Stephanasterias albula
» Prstencové červi: Sabellastarte spectabilis, Lumbriculus variegatus
»Ploché červy: Dugesia dorotocephala, Pseudoceros pardalis
» Hmyz: Dahlica fennicella (Pytlík červ můra), Timema morongensis
» Plazi: Cnemidophorus neomexicanus (Ještěrka whiptail z New Mexico)
» Žraloci: Případy asexuální reprodukce v kladivoun a bonnethead žraloci byli nedávno identifikováni.

Typy nepohlavní reprodukce

Pučící: Tento proces zahrnuje tvorbu malých výrůstků, tzv pupeny, na rodičovském organismu. Pupen se zvětší a poté se oddělí od rodiče po dosažení určité fáze dospělosti. Oddělený pupen se vyvíjí v nový organismus.
Běžně vystavované v kvasinky, bakterie a hydra.

Štěpení: V tomto způsobu reprodukce rodičovský organismus roste a rozděluje se na dva nebo více organismů. Binární štěpení znamená rozdělení rodičovského organismu na dva nové organismy, zatímco vícenásobné štěpení znamená rozdělení na více než dva dceřiné organismy.
Běžně vystavované v archaea, bakterie, kvasinky a protisty.

Gemmulace: Jedná se o proces vytváření vnitřního pupenu zahrnujícího specializovanou masu buněk. Vnitřní pupeny pak za příznivých podmínek vyklíčí a vyvinou se ve zralý organismus.
Běžně vystavované v houby.

Fragmentace: Tento režim je charakterizován vývojem celého organismu z fragmentu rodičovského organismu. Mateřské tělo se rozpadne na dvě nebo více částí, z nichž se vyvinou nové organismy.
Běžně vystavované v ploštěnci, sasanky, mechy a kapradiny.

Sporulace: Tato forma se týká tvorby nepohlavních spór, po nichž následuje jejich uvolnění a rozptýlení. Tyto spory klíčí a vyvíjejí se do nového organismu.
Běžně vystavované v řasy a houby.

Partenogeneze: Jedná se o jedinečný proces, kdy se ženská gameta vyvine do embrya bez oplodnění mužskou gametou. Výjimečnou skutečností tohoto procesu však je, že k tvorbě ženských gamet může dojít prostřednictvím mitózy nebo meiózy, a proto výsledné potomstvo může, ale nemusí být geneticky totožné s rodičovským organismem.
Běžně vystavované v vodní bezobratlí, členovci a plazi.

Apomixis: Je to proces specifický pro rostliny a týká se vývoje semen bez hnojení. Takový vývoj semen může být prostřednictvím partenogeneze nebo prostřednictvím vývoje embryí z ovariálních buněk.
Vystaveno pouze v rostliny.

Vegetativní rozmnožování: Různé formy nepohlavního rozmnožování v rostlinách se souhrnně nazývají vegetativní rozmnožování/rozmnožování. Zahrnuje tvorbu specializovaných struktur, jako jsou bulbily, stolony (oddenky), cibule, výhonky atd. U některých druhů rostlin dochází k vegetativní reprodukci tvorbou pupenů na listech, stoncích nebo kořenech.
Vystaveno pouze v rostliny.

Asexuální reprodukce je primární způsob reprodukce v nižších formách života, jako jsou bakterie, řasy, prvoky atd. Na druhé straně vyšší organismy buď vykazují pouze sexuální reprodukci, nebo kombinaci sexuálních a nepohlavních reprodukčních procesů. Každý způsob reprodukce má svůj vlastní soubor jedinečných vlastností, které organismu poskytují evoluční výhodu.

Související příspěvky

Reprodukce v řasách může být vegetativní, asexuální nebo sexuální. K vegetativní reprodukci dochází fragmentací, k asexuální dochází tvorbou spór a binárního štěpení, zatímco sexuální reprodukce probíhá fúzí a hellipem

Geneticky modifikované organismy klady a zápory jsou diskutovány v následujícím článku. Proto je nutné porozumět výhodám a škodlivým účinkům změny genetického složení a hellipu

Řasy jsou skupinou autotrofních a eukaryotických organismů. Kromě toho, že jsou extrémně výživnou potravinou, jsou stále častěji používány pro průmyslové účely. Zjistěte několik opravdu zajímavých použití řas a hellip


Vícenásobná volba

Jaká je pravděpodobná evoluční výhoda sexuální reprodukce oproti asexuální reprodukci?

  1. sexuální reprodukce zahrnuje méně kroků
  2. menší šance na využití zdrojů v daném prostředí
  3. sexuální reprodukce má za následek větší variabilitu potomstva
  4. sexuální reprodukce je nákladově efektivnější

[odhal-odpověď q = � ″] Zobrazit odpověď [/odhal-odpověď]
[skrytá odpověď a = � ″] 3 [/skrytá odpověď]

Který typ životního cyklu má haploidní i diploidní mnohobuněčné stadium?

  1. asexuální životní cyklus
  2. diploidně dominantní
  3. haploid-dominantní
  4. střídání generací

[odhal-odpověď q = � ″] Zobrazit odpověď [/odhal-odpověď]
[skrytá odpověď a = � ″] 4 [/skrytá odpověď]

Která událost vede k diploidní buňce v životním cyklu?

[odhal-odpověď q = � ″] Zobrazit odpověď [/odhal-odpověď]
[skrytá odpověď a = � ″] 2 [/skrytá odpověď]


Meióza a#8211 Sexuální reprodukce

Schopnost reprodukovat v naturáliích je základní charakteristikou všeho živého. V naturáliích znamená, že potomstvo jakéhokoli organismu se velmi podobá svému rodiči nebo rodičům. Hrochy rodí mláďata hrochů Monterey borovice produkují semena, ze kterých vzcházejí sazenice borovice Monterey a dospělí plameňáci kladou vajíčka, která se líhnou do mláďat plameňáků. V naturáliích obecně neznamená přesně to samé. Zatímco mnoho jednobuněčných organismů a několik mnohobuněčných organismů může produkovat své geneticky identické klony prostřednictvím mitotického dělení buněk, mnoho jednobuněčných organismů a většina mnohobuněčných organismů se pravidelně reprodukuje pomocí jiné metody.

Obrázek 1: Každý z nás, stejně jako tyto další velké mnohobuněčné organismy, začíná život jako oplodněné vajíčko. Po bilionech dělení buněk se každý z nás vyvine ve složitý, mnohobuněčný organismus. (zápočet a: úprava díla Franka Wouterse kredit b: úprava díla Kena Colea, kredit USGS c: úprava díla Martina Pettitta)

Sexuální reprodukce je produkce pohlavních buněk rodiči a fúze dvou pohlavních buněk za vzniku jediné, jedinečné buňky. V mnohobuněčných organismech tato nová buňka poté projde mitotickým dělením buněk, aby se vyvinula v dospělý organismus. Typ buněčného dělení zvaný meióza vede k buňkám, které jsou součástí sexuálního reprodukčního cyklu. Sexuální reprodukce, konkrétně meióza a oplodnění, přináší do potomstva variace, které mohou být příčinou evolučního úspěchu sexuální reprodukce. Drtivá většina eukaryotických organismů může nebo musí k reprodukci použít nějakou formu meiózy a oplodnění.

Sexuální reprodukce byla ranou evoluční novinkou po vzniku eukaryotických buněk. Skutečnost, že většina eukaryot se reprodukuje sexuálně, je důkazem jeho evolučního úspěchu. U mnoha zvířat je to jediný způsob reprodukce. A přesto vědci uznávají některé skutečné nevýhody sexuální reprodukce. Na první pohled se potomci, kteří jsou geneticky identičtí s rodiči, mohou jevit jako výhodnější. Pokud mateřský organismus úspěšně zaujímá stanoviště, potomci se stejnými vlastnostmi by byli podobně úspěšní. Organismus, který může produkovat potomstvo nepohlavním pučením, fragmentací nebo nepohlavními vejci, má také zjevný přínos. Tyto způsoby reprodukce nevyžadují jiný organismus opačného pohlaví. Není třeba vynakládat energii na hledání nebo přitahování partnera. Tuto energii lze vynaložit na produkci dalších potomků. Některé organismy, které vedou osamělý životní styl, si skutečně zachovaly schopnost nepohlavně se rozmnožovat. Kromě toho mají asexuální populace pouze samice, takže každý jedinec je schopen reprodukce. Naproti tomu muži v sexuálních populacích (polovina populace) sami neprodukují potomky. Z tohoto důvodu může nepohlavní populace teoreticky růst dvakrát rychleji než sexuální populace. To znamená, že v soutěži by měla výhodu asexuální populace. Všechny tyto výhody asexuální reprodukce, které jsou také nevýhodami sexuální reprodukce, by měly znamenat, že počet druhů s asexuální reprodukcí by měl být běžnější.

Mnohobuněčné organismy, které závisejí výhradně na asexuální reprodukci, jsou však mimořádně vzácné. Proč je sexuální reprodukce tak běžná? Toto je jedna z důležitých otázek v biologii a byla předmětem mnoha výzkumů od druhé poloviny dvacátého století až dosud. Pravděpodobné vysvětlení je, že variace, kterou sexuální reprodukce vytváří mezi potomky, je velmi důležitá pro přežití a reprodukci těchto potomků. Jediným zdrojem variací u nepohlavních organismů je mutace. Toto je konečný zdroj variací v sexuálních organismech. Kromě toho jsou tyto různé mutace neustále přeskupovány z jedné generace na druhou, když různí rodiče kombinují své jedinečné genomy a geny se mísí do různých kombinací redukční dělení buněk. Meióza je rozdělení obsahu jádra, které rozděluje chromozomy mezi gamety. Variace jsou zavedeny během meiózy, stejně jako když se gamety spojují při oplodnění.


Co je to nepohlavní reprodukce: příroda a narození z panny

Ne každý živý tvor má dva rodiče. Některá zvířata a rostliny, kupodivu pro nás lidi, jsou vyrobena pouze z jednoho rodiče. To proto, že se tyto organismy reprodukují asexuálně, na rozdíl od sexuální reprodukce, která vyžaduje dva rodiče.

Asexuální reprodukce nezahrnuje gamety (pohlavní buňky jako sperma a vajíčka) ani oplodnění. V důsledku toho nedochází k míchání genetických informací a každý potomek je geneticky identický s rodičem. Všichni jsou v podstatě klony.

Asexuální reprodukce zahrnuje spíše než pohlavní buňky somatické buňky, které se mitoticky dělí, což vede k vzniku nových sad buněk se stejným genetickým složením.

Všechny bakterie a obecně všechny prokaryotické organismy se rozmnožují nepohlavně. To lze snadno ověřit, protože bakterie mají pouze jeden chromozom, nikoli chromozomy X a Y, které mají lidé a jiné organismy, které se reprodukují sexuálně.

Hlavní rozdíly mezi sexuální a asexuální reprodukcí

Výhody a nevýhody nepohlavní reprodukce

Jednou z nejdůležitějších výhod asexuální reprodukce je zjevně nucení získat přístup k potenciálnímu partnerovi nebo soutěžit s ostatními za účelem reprodukce.

Asexuální organismy jsou koneční rodiče samoživitelé, kteří se rozmnožují sami a podle svých podmínek. Doslova ve svém životě nepotřebují žádného muže (nebo ženu). Jediný asexuální jedinec může doplnit celou populaci, zatímco pokud zbývá jen jediný jedinec, který se sexuálně rozmnožuje, je celý druh odsouzen k zániku.

Výsledkem je, že se nepohlavní organismus dokáže reprodukovat fenomenálně rychle a v obrovských počtech. Bakterie se například mohou dělit několikrát za hodinu. Za pouhých několik hodin může 100 bakterií zplodit miliony dalších jedinců —, ale to ’s za ideálních podmínek. V reálném světě velká většina jednotlivců nežije dostatečně dlouho na to, aby se mohla rozmnožovat, protože jsou omezeni zdroji, predátory a dalšími faktory.

Za druhé, rostliny, které obcházejí sexuální proces, se mohou reprodukovat během silného sucha, protože pohyblivé spermie vyžadují k oplodnění vajíčka vodu.

Z ekonomického hlediska lze zemědělské rostliny s určitými žádoucími vlastnostmi vyrábět rychleji a levněji klonováním ve srovnání s rostlinami, které vyžadují sexuální reprodukci. Problém tohoto konkrétního přístupu spočívá v tom, že pokud dojde k jediné smrtelné mutaci, může se celá společnost klonů zhroutit. Podobně jsou monokulturní rostliny náchylné k propuknutí chorob.

Banán, který je celosvětově nejoblíbenější plodinou s více než 100 miliony tun vyrobenými ročně, je v tomto smyslu ilustrativní. Prakticky všechny banány prodávané ve vyspělých zemích jsou odrůdy Cavendish, z nichž všechny jsou klony a jsou citlivé na ohniska plísní, která mohou jednoho dne zničit celou rodinu. To se již dříve stalo v šedesátých letech minulého století s jinou podskupinou banánů, která nyní téměř nevyhynula.

Organismy, které využívají nepohlavní rozmnožování, jsou často vhodné pouze pro jedno stanoviště, což je další nevýhoda. Ale nejdůležitější nevýhodou asexuální reprodukce je pravděpodobně to, že nevede ke genetické variabilitě v populaci. To neznamená, že se nepohlavní druhy mohou vyvíjet. Asexuální reprodukce příležitostně zavede do populace genetické variace, pokud je na potomstvo přenesena náhodná mutace v DNA organismu. Ale ve srovnání se sexuální reprodukcí zůstává variace téměř nulová.

Sexuální ani asexuální reprodukce není lepší než ta druhá. Oba způsoby reprodukce jsou adaptací na časově nebo prostorově variabilní prostředí. Například vytrvalé rostliny, které rostou v prostředí s bohatými půdními živinami nebo obsahem vody, mají tendenci podporovat klonální růst během sexuální reprodukce. Naproti tomu za podmínek vysokého množství světla mají rostliny tendenci alokovat více biomasy na sexuální reprodukci a méně na klonální propagaci.

Typy nepohlavní reprodukce

Existuje šest hlavních typů asexuální reprodukce, které vedou k odlišným reprodukčním strategiím. Tyto jsou:

  • binární dělení,
  • fragmentace,
  • pučící,
  • vegetativní reprodukce,
  • tvorba spor a
  • agamogeneze.

Binární dělení

Při binárním štěpení nebo jen štěpení se rodičovský organismus rozdělí na dva nebo více identických jedinců. Toto je nejběžnější způsob reprodukce mezi jednobuněčnými organismy, jako jsou bakterie, archea a některé houby.

Tento proces je extrémně stabilní, protože prokaryoty mívají velmi jednoduchý genom, takže ve srovnání s eukaryoty existuje relativně málo mutací. Eukaryoty musí projít mnoha děleními buněk, než mohou být produkovány gamety pro sexuální reprodukci, a v tomto procesu může být zavedeno mnoho dalších mutací, než se dokonce vytvoří potomci.

Fragmentace

Fragmentace hvězdice. Jedno z ramen hvězdice se oddělilo a po nějaké době se začalo vyvíjet v novou hvězdici. Kredit: OpenStax.

Fragmentace je forma nepohlavní reprodukce, která se většinou vyskytuje v mnohobuněčných organismech (tj. Organismech složených z více než jedné buňky). Během fragmentace se živý organismus rozdělí na části, které později rostou shodně s původním rodičem, pokud jde o tvar, velikost a další vlastnosti.

Houby, lišejníky, plísně, červi, mořské hvězdy a houby jsou některé z běžných příkladů, u nichž dochází k fragmentaci asexuální reprodukce. Je to také běžné v rostlinách. Výsadba částí hlízy bramboru může vést k nové rostlině brambor se stejným genetickým složením. Když se plevel rozlomí, může z každého roztříštěného podzemního stonku znovu narůst, což je částečně důvod, proč jsou tak otravné.

Fragmentace se liší od regenerace. Proces fragmentace vede k růstu dvou oddělených identických organismů, zatímco regenerace umožňuje určitým organismům znovu růst určité ztracené části těla. Ještěrky a chobotnice jsou některé příklady tvorů, které mohou znovu získat ztracené končetiny nebo chapadla. Ze ztraceného ocasu však nevyrostla nová ještěrka.

Pučení zahrnuje tvorbu výrůstku nebo pupenu z těla organismu. Tento pupen bývá mnohem menší než mateřské tělo a později se může vyvinout v nového jedince, který je klonem rodiče.

V kvásku Saccharomyces cerevisiae, na větší mateřské buňce roste menší dceřiná buňka. Pupen se na chvíli vytvoří a zůstane a poté se odpojí, aby plně vyrostl jako nový jedinec. Uznání: Masur/BiologyOnline.

Pučení je běžné u hub, jako jsou kvasinky, stejně jako u rostlin, jako je například pavoučí rostlina. Někteří bezobratlí také používají pučení k reprodukci, včetně hydry, korálů, larev ostnokožců a některých plochých červů acoel.

Vegetativní reprodukce

Když je pučení v rostlinách indukováno uměle, například během zahradnické praxe roubování, kdy je pupen jedné rostliny vložen na jinou rostlinu tak, aby obě rostliny rostly společně, je tento proces považován za formu vegetativní reprodukce. Růže jsou jen jedním příkladem rostliny, která je běžně roubována.

Vegetativní reprodukce je zastřešující termín, který označuje jakýkoli typ asexuální reprodukce pozorovaný v rostlinách, nejen pučící. Kdykoli se rostlina rozmnožuje bez pomoci semen nebo spór, jedná se o příklad vegetativní reprodukce. Rostliny se místo toho rozmnožují pomocí tohoto druhu reprodukce pomocí cibulí, hlíz, výhonků, výhonků, stolonů a oddenků.

Tvorba spor

Spóry jsou haploidní reprodukční buňky, obvykle se vyskytující v rostlinách, řasách a některých prvokech, které se mohou na rozdíl od gamet plně rozvinout bez fúze s jinou buňkou. Rostliny jako kapradiny, mech a houby se rozmnožují touto metodou.

Spóry jsou uloženy ve vaku zvaném sporangia. Když tato knoflíková struktura praskne, nespočet minut jednobuněčných spór se rozptýlí do vzduchu, kde je rozptýlí déšť, vítr nebo hmyz.

Agamogeneze

Samice dragouna komodského mohou reprodukovat staromódní způsob, a to pářením se samcem a kladením vajíček. Nebo může klást vajíčka, aniž by se spářila, jakýmsi procesem z panenského porodu zvaným partenogeneze. Kredit: PublicDomainPictures.

Agamogeneze se týká reprodukce, která nezahrnuje mužskou gametu (sperma). Existují dva podtypy: partenogeneze a apomixis.

Partenogeneze se týká reprodukce, kde růst a vývoj embryí probíhá bez oplodnění. Mezi příklady organismů spadajících do této kategorie nepohlavního rozmnožování patří mšice, vířníci, hlístice a také mnoho rostlin a věřte nebo ne, hrůzostrašný komodský drak.


Jak Evolution funguje

Bakterie se množí asexuálně. To znamená, že když se bakteriální buňka rozdělí, obě poloviny rozdělení jsou identické - obsahují přesně stejnou DNA. Potomek je klonem rodiče.

Jak je vysvětleno v části Jak funguje lidská reprodukce, reprodukují se vyšší organismy, jako jsou rostliny, hmyz a zvířata sexuálně, a tento proces činí evoluční akce zajímavějšími. Sexuální reprodukce může v rámci druhu vytvořit obrovské množství variací. Pokud mají například dva rodiče více dětí, mohou se všechny děti výrazně lišit. Dva bratři mohou mít různou barvu vlasů, různé výšky, různé krevní skupiny atd. Proč se to děje:

  • Místo dlouhé smyčky DNA jako bakterie mají buňky rostlin a živočichů chromozomy které drží vlákna DNA. Lidé mají 23 párů chromozomů, tedy celkem 46 chromozomů. Ovocné mušky mají pět párů. Psi mají 39 párů a některé rostliny jich mají až 100.
  • Chromozomy přicházejí ve dvojicích. Každý chromozom je pevně zabalený řetězec DNA. Existují dvě vlákna DNA spojeny v centromere a vytvořily strukturu ve tvaru X. Jeden pramen pochází od matky a jeden od otce.
  • Protože existují dvě vlákna DNA, znamená to, že zvířata mají dvě kopie každého genu, spíše než jedné kopie jako v buňce E. coli.
  • Když žena vytvoří vajíčko nebo samec vytvoří sperma, musí se obě vlákna DNA spojit do a jeden pramen. Spermie a vajíčko od matky a otce přispívají jednou kopií každého chromozomu. Setkají se, aby dali novému dítěti dvě kopie každého genu.
  • K vytvoření jednoho vlákna ve spermatu nebo vajíčku je jedna nebo druhá kopie každého genu náhodně vybrán. Jeden nebo druhý gen z dvojice genů v každém chromozomu se přenáší na dítě.

Vzhledem k tomu, že genová selekce je náhodná, každé dítě dostane jinou směs genů z DNA matky a otce. To je důvod, proč děti od stejných rodičů mohou mít tolik rozdílů.

Gen není nic jiného než šablona pro vytvoření enzymu. To znamená, že v každé rostlině nebo zvířeti existují ve skutečnosti dvě šablony pro každý enzym. V některých případech jsou tyto dvě šablony stejné (homozygotní), ale v mnoha případech se tyto dvě šablony liší (heterozygotní).

Zde je známý příklad z rostlin hrachu, který pomáhá porozumět tomu, jak mohou páry genů interagovat. Hrách může být vysoký nebo krátký. Rozdíl je podle Carol Deppe v knize „Chovejte si vlastní zeleninové odrůdy“:

V Deppeově citátu je třeba si všimnout jedné věci, že mutace v jediném genu nemusí mít žádný vliv na organismus nebo jeho potomstvo nebo potomstvo jeho potomka. Představte si například zvíře, které má dvě identické kopie genu v jedné alele. Mutace mění jeden ze dvou genů škodlivým způsobem. Předpokládejme, že dítě dostane tento mutantní gen od otce. Matka přispívá normálním genem, takže nemusí mít na dítě žádný vliv (jako v případě hrachového genu & quot; krátký & quot;). Mutantní gen může přetrvávat po mnoho generací a nikdy nebude zaznamenán, dokud v určitém okamžiku oba rodiče dítěte nepřispějí kopií mutantního genu. V tom okamžiku, vezmeme -li si příklad z Deppeho citátu, můžete získat krátkou hráškovou rostlinu, protože rostlina netvoří normální množství giberelinu.

Další věcí, které je třeba si povšimnout, je, že v druhu může plavat mnoho různých forem genu. Kombinace všech verzí všech genů v druhu se nazývá genofond druhu. Genofond zvyšuje když mutace změní gen a mutace přežije. Genofond klesá když gen vymře.

Jeden z nejjednodušších příkladů evoluce lze pozorovat v buňce E. coli. Abychom tento proces lépe pochopili, podíváme se na to, co se v této buňce děje.


Jak mutují nepohlavně reprodukční organismy? - Biologie

Jakýkoli reprodukční proces, který nezahrnuje meiózu nebo syngamii, je údajně asexuální nebo vegetativní. Absence syngamie znamená, že k takové události může dojít v generaci sporofytů nebo stádiu gametofytu. Kvůli nedostatku nového genetického materiálu se organismus tímto procesem klonuje a vytváří geneticky identické organismy. To může být za určitých okolností výhodné, v jiných však škodlivé, v závislosti na tom, jak složení rostliny vyhovuje jejímu ekosystému. Existuje několik hlavních způsobů, kterými se rostliny nepohlavně rozmnožují ve svých životních cyklech, aby zajistily budoucí generace.

Nové rostliny mohou růst oddělením částí původní rostliny. Dojde -li k fragmentaci nebo rozdělení, vznikne potomstvo rozpadem jedné části rostliny. Výsadbou částí hlízy bramboru lze vytvořit nové organismy se stejným genetickým složením. Když se plevele rozlomí, mohou znovu narůst z každého fragmentovaného podzemního stonku. v MarchantiaFragmention thallus vede k vegetativní reprodukci. Když kapky deště zasáhnou rostliny, tyto struktury se vystříknou a mohou vyklíčit do zcela nových rostlin. S těmito vegetativními strukturami lze z jednoho původního rodiče vytvořit mnoho klonů. Cibulky a oddenky jsou také příklady nepohlavní reprodukce.

Speciální disperzní struktury, jako je kapsle a kapuce, a miniaturní dospělí mohou také pomoci rostlině, pokud se rozmnožuje nepohlavně. Gemma cupy jsou příkladem rozptýlené struktury, která vede ke geneticky identickému organismu. U mini dospělých je morfologie reprodukční jednotky podobná morfologii rodiče. Rostlina může na svých stoncích nebo listech produkovat rostlinky (mini rostliny), které později vyklíčí do klonů originálu.

A konečně, některé rostliny vyvinuly způsob, jak produkovat semena, aniž by jejich květiny byly oplodněny. v apomixis, an embryo is created from a diploid cell in the ovule. Then the ovules mature into seeds. The dandelion is one plant that uses this form of vegitative reproduction.

Asexual reproduction can be advantageous and/or disadvatageous. One positive aspect is that it can create individuals rapidly and in large quantities. Secondly, bypassing the sexual process can help a plant in times of dryness since motile sperm require water to fertilize the egg. Another advantage lies in the fact that plants with the desired characteristics can be cloned for economic reasons (agriculture). However, if something goes wrong, such as as the occurance of a fatal mutation, the whole society of clones can be terminated. For this reason, farmers are careful in determining how to propagate their vegetation. In conclusion, the asexual process of reproduction is an important one to plants.

Raspberries, among other fruits, have succeeded from cloning techniques.


Asexual Reproduction in Animals

Sexual and asexual reproduction are the two means of producing offspring. Read this article to gain more information about asexual reproduction in the animal kingdom.

Sexual and asexual reproduction are the two means of producing offspring. Read this article to gain more information about asexual reproduction in the animal kingdom.

The different modes of asexual reproduction in animals are parthenogenesis, budding, polyembryony, fragmentation, etc. Some examples are provided in the article below, regarding this type of reproduction. It helps in understanding the concept in a better manner.

Fakta

Chcete pro nás napsat? Hledáme dobré spisovatele, kteří chtějí šířit slovo. Kontaktujte nás a domluvíme se.

A form of reproduction that takes place without gamete fusion is termed as asexual reproduction. The general definition is as follows: the method, in which fertilization, ploidy reduction, or meiosis doesn’t take place is known as asexual reproduction.

Popis

There are different modes, by which animals reproduce asexually, and their explanations are provided below.

Pučící

It is the process, in which cells of an organism split into parent and daughter cells. For example, organisms like sponges and hydra reproduce by means of budding. In hydra, this process is similar to that of reproduction in yeasts. Initially, a small bud is formed on the side of the body, which enlarges and develops tentacles, which help in feeding the daughter bud that breaks off from the parent body. In organisms like echinoderms and jellyfish, the buds break off and form their independent bases. The mechanism is different in corals, and their buds do not detach from their parent body, leading to formation of large colonies.

Partenogeneze

Eggs produced by females develop into adult individuals without getting fertilized this process is known as parthenogenesis. Some species of fish, frogs, and insects reproduce by means of this method. In few organisms, this process occurs under specific conditions. For example, when aphids get enough food to eat in the spring season, they resort to asexual reproduction it is a quicker means of producing offspring. However, these creatures can also undergo sexual reproduction.

Gemmules

Animals that reproduce by means of gemmules (internal buds) release cell masses from their body. Sponges reproduce by means of budding, along with gemmule reproduction, and produce external buds. Later, these cells develop into independent offspring.

Polyembryonie

It is a condition, in which a single egg leads to the development of two or more embryos. By this method, a large number of propagules are produced in the organism’s body. As they are released, they directly develop and enter the next phase of their life cycle. The flukes belonging to class Trematoda reproduce by means of polyembryony.

Asexual reproduction in animals doesn’t take place on a large scale in nature, and it gives rise to homozygosity. The harmful mutations of the organisms (reproducing by asexual reproduction) get exposed to natural selection. Thus, weeding out of such animals (by natural selection) happens easily. In sexual reproduction, owing to heterozygosity, harmful mutations may not get exposed, and hence, animals stay unaffected from natural selection.

Související příspěvky

Reproduction in algae can be vegetative, asexual, or sexual. Vegetative reproduction occurs through fragmentation, asexual occurs through formation of spores and binary fission, whereas sexual reproduction takes place by fusion&hellip

Asexual reproduction encompasses the forms of reproduction that involve a single parent, and lead to the creation of a genetically identical progeny. Although, such reproductive processes are observed primarily in&hellip

The animal kingdom is classified under two major groups, the vertebrates and invertebrates. The following article attempts to help you understand the differences between these groups.


Asexual Reproduction in Living Organisms

The type of reproduction that takes place without the process of gamete (sex cell) formation is called asexual reproduction.

This type of reproduction takes place commonly in lower plants and animals, where the body is not very complex.

There are different forms of asexual reproduction.

Binární dělení:

Binary fission occurs under favourable environmental conditions. Binary fission is the division of one cell into two similar cells. This is the simplest method of asexual reproduction. It occurs in unicellular organisms like bacteria, yeast, Euglena, Amoeba and Paramecium. In some organisms (e.g., Leishmania, which causes kala-azar) binary fission takes place in definite orientation due to their specific body structure.

Take a permanent slide of Amoeba showing binary fission. Observe it under a microscope. You will see that the nucleus first divides amitotically into two, followed by the division of the cytoplasm. The Amoeba finally splits into two daughter cells.

Multiple fission:

Under unfavourable circumstances some unicellular organisms develop a hard protective covering over the cell, called cyst. The nucleus of the cell divides repeatedly, producing many nuclei.

Each nucleus is surrounded by a small amount of cytoplasm and many daughter cells are produced within the cyst. When favourable conditions return, the offspring are released. Multiple fission is seen in many algae and the malarial parasite (Plasmodium).

Pučící:

Sometimes new individuals develop from the body wall of the parent as bulblike projections called buds. The buds may be unicellular or multicellular depending upon the type of parent organism. The buds finally separate to form new individuals. Budding occurs in yeast. Hydra and sponges.

Put some yeast in 10% sugar solution kept in a glass. Cover the glass and keep it in a warm place for a day. The yeast cells grow and reproduce in the sugar solution. These cells are known as a culture of yeast cells. Take a drop of the yeast culture solution on a slide and cover it with a coverslip. Examine it under the microscope. You will see buds on the yeast cells.

Fragmentation:

Obtain some pond water. You may see green filamentous structures floating in it. Take some of these structures on a slide. Put a drop of glycerine on them and cover them with a coverslip. Observe under a microscope.

The green filamentous structures you see are an alga named Spirogyra, which grows in ponds, ditches and springs. Each filament has a single row of cylindrical cells. Each cell has spiral bands of chloroplasts.

When a Spirogyra filament breaks into pieces, each piece grows into a new filament by cell division. This process is fragmentation. During this process the body of an individual breaks up into two or more parts and each part develops into a complete organism.

Some animals like sponges. Hydra and flatworms (Planaria) also reproduce by a similar method known as regeneration. If they are cut into pieces, each piece can regenerate into an entire individual.

In complex organisms all cells are not similar. The cells are organized into tissues and tissues into organs. The different organs are placed at definite positions. If such an organism breaks off at any point, the broken part cannot grow into a complete organism with all organs.

Spore formation:

Spores are asexual reproductive bodies enclosed in a thick-walled structure called sporangium, which can tide over unfavourable conditions such as extreme heat, dryness, acidity, and so on. Spore formation is a common method of asexual reproduction in many lower forms of life such as algae, bacteria and fungi.

Under favourable conditions, the spores are released by the breaking of the thick wall of the sporangium. The spores then germinate into new individuals. In fungi, sporangia burst and release spores. By this method of asexual reproduction, organisms can overcome unfavourable conditions. Some fungi, e.g., Rhizopus and Mucor reproduce by producing spores.

Take a piece of moistened bread and keep it inside a polythene bag for 2-3 days in a warm, humid place. You will observe yellow and black patches on the bread slice. After 4-5 days you will see a powdery substance with spores. The spores are of bread mould (Rhizopus). The moulds also have threadlike structures called hyphae through which they draw nutrients from the bread.

Vegetative Propagation in Plants:

The vegetative parts of a plant such as the root, stem, leaf, etc., can produce new plants. You must have seen gardeners taking cuttings from the stem of a rose plant and planting them in the soil. Under suitable conditions, the cuttings grow into new rose plants.

Vegetative propagation is common in plants like orchids, ornamental plants and grasses. Plants such as banana, rose, jasmine, etc., which do not produce seeds, can be grown by vegetative methods. The new plants are genetically similar to and bear the characteristics of the parent plant.

In some plants like Dahlia, sweet potato, etc., the adventitious roots become swollen due to storage of food. Adventitious buds are also present on them. When roots bearing such buds are planted in the soil, new plants are produced as a result of vegetative propagation.

Observe a potato closely. You will see ‘eyes’ on its surface. These eyes are actually buds. You know that the stem has buds from which leaves and smaller branches arise. Cut a potato into small pieces. Plant some of the pieces with eyes and some without eyes in moist sand.

Observe the changes taking place in these pieces over the next few days. You will find stems, leaves and roots growing from the potato pieces that had eyes.

Some plants produce sub aerial stems which develop as lateral branches from the mother plant and give rise to a new plant after getting detached from the mother plant. For example, in runners such as grasses the stem grows along the surface of the soil and produces roots where it touches the ground to give rise to a new plant.

In some plants the underground stem gets modified for storage of food, and under favourable conditions it produces shoots and gives rise to a new plant. Such stems include rhizomes, tubers, bulbs and corms.

The fleshy leaves of Bryophyllum bear adventitious buds in the notches along the leaf margin. These buds develop into small plants (plantlets) under favourable conditions. These plantlets can be easily separated to grow as independent plants.

Artificial modes of vegetative propagation:

Farmers, gardeners and horticulturists have developed various artificial methods of vegetative propagation, like grafting, layering, cutting and tissue culture for growing plants in gardens and nurseries.

Cutting is a very simple method of propagation in which a piece of the parent plant’s stem with nodes and internodes is placed in moist soil. This grows into a new plant. In grafting the cutting of a plant is attached to the stem of a rooted plant.

The attached cutting becomes a part of the rooted plant, draws nutrition from it and grows roots at the joint. Now if it is separated, it grows into a new plant. In layering, one or more branches of the parent plant are bent close to the ground and covered with moist soil. The covered portions grow roots and develop into new plants.

Cut two pieces from a money plant—one with leaves (i.e., a portion with nodes) and the other without leaves (i.e., a portion of an internodes). Place these with one end immersed in water kept in a transparent bottle. Leave them like this for a week.

You will see that roots and new leaves grow on the piece with leaves, while the other piece gradually withers. This is because a plant can grow new leaves and branches only if it has nodes. (New leaves and branches arise at the nodes.) The piece of money plant which does not have nodes cannot grow because it cannot produce new leaves.

Tissue culture:

In this technique some tissue from a desired plant is placed in a suitable nutrient medium under proper conditions. The tissue grows into an unorganized mass, known as callus. A small part of this is put in another medium, which contains growth hormones that induce the formation of plantlets from the callus.

When plantlets grow, they can be transplanted in the soil or in pots for developing to maturity. Tissue culture allows us to grow a whole plant from cells taken from any part of the plant body. Many plants can be grown from one parent plant in the laboratory under controlled, disease-free conditions.


1- Quick expansion

This form of reproduction produces large numbers of offspring by simply placing a particular organism in a suitable habitat.

2- No mobility required

With asexual reproduction, organisms can be reproduced in a single area, without the need for transfer.

3- The couple is not needed

Asexual reproduction does not need the pair to reproduce. This feature is favorable when new areas are colonized since only one parent is needed.

4- It is favorable for the environment

This form of reproduction has no negative impact on the environment. On the other hand, asexual reproduction would cause some organisms not to survive in aggressive environments due to their susceptibility, sensitive stages during the process and their fragile organs.

5- It is practical in case of emergency

In difficult situations, asexual plants and animals are still able to stay alive and continue producing offspring without other reproductive sources. Basically, there are no major drawbacks regarding adverse environmental situations when it comes to asexual reproduction.

6- No investment needed

Organisms that reproduce asexually do not have to carry the offspring over a long period, unlike those reproduced through sexual reproduction, which, on the other hand, are generally limited to a single offspring.

As can be seen, there is no wear of energy or time to produce offspring. In addition, certain asexual plants and animals can produce countless clones without having to consider any investment. In short, reproduction process without complexity and requiring less energy.

Nevýhody

7- Impedes diversity

As the characteristics and traits of a single parent are transmitted to their offspring, asexual reproduction hinders the genetic diversity of all their generations. This makes the procreated population exactly identical.

With sexual reproduction, the great advantage is the possibility of mixing groups of genes to guarantee a diverse ecosystem.

8- Possesses some inheritance problems

Most of the time, a single asexual progenitor is required to copy chromosomes and genes, which means that genetic defects or mutations that occur in asexual reproduction will continue to exist in offspring, with no exception.

This disadvantage may even lead to more unfavorable mutations, which result in organisms being produced asexually susceptible to disease, which also means that a large number of offspring would be destroyed.

9- The organisms tend to extinction

The identical traits and characteristics imply the same shortcomings and weaknesses. Therefore, an evolved predatory organism that attacks them, can kill an entire population not prepared to fight for its existence.

10- Can not control quantity

This form of reproduction can not control population growth. Each organism is able to reproduce itself, which means that its own population will double in each reproductive cycle. However, the process stops automatically when the number is excessive.

11- Agencies fail to adapt to changes in the environment

The organisms transmit characteristics to their descendants. But in the absence of variations, the adaptive capacity and survival of the changes in the environment are not developed.

12- Adverse environmental conditions

The process of asexual reproduction can occur in unfavorable conditions, such as extreme temperatures or other variations, which means that whole communities can be extinguished.