Nelytinis dauginimasis ir jo formos. Nelytinis dauginimasis ir jo rūšys

Palikuonių ir užtikrinti rūšies išlikimą. Natūrali atranka, kuri atrenka, kurios organizmų savybės yra palankios tam tikrai aplinkai, o kurios – nepalankios. Tie asmenys, turintys nepageidaujamų savybių, ilgainiui išnyks, o organizmai, turintys „gerų“ savybių, gyvens pakankamai ilgai, kad galėtų daugintis ir perduoti tuos genus kitai kartai.

Yra du dauginimosi tipai: seksualinis ir nelytinis. Lytinis dauginimasis apima vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių susiliejimą apvaisinimo metu, o tai galiausiai sukurs palikuonis, iš dalies panašius į tėvus. Nelytiniam dauginimuisi reikalingas tik vienas iš tėvų, kuris palikuoniui perduos visus savo genus. Tai reiškia, kad genai nesimaišo, o palikuonis iš tikrųjų yra tėvo klonas (draudžiantis bet kokias mutacijas).

Nelytinis dauginimasis paprastai būdingas mažiau sudėtingoms rūšims ir yra gana efektyvus. Nereikia ieškoti veisimo partnerio, o vienas iš tėvų gali perduoti visas jo savybes kitai kartai. Tačiau be įvairovės natūrali atranka negali veikti, o jei nėra mutacijų, kurios sukuria palankesnius požymius, tokiu būdu besidauginančios rūšys gali neišgyventi nuolat besikeičiančioje aplinkoje.

Yra keletas skirtingų nelytinio dauginimosi tipų. Pažvelkime į kai kuriuos dažniausiai pasitaikančius.

Dvejetainis dalijimasis

Dauginasi beveik visi. Šio tipo dauginimasis labai panašus į mitozės procesą. Tačiau kadangi taip nėra, o prokariotinė DNR paprastai randama tik viename žiede, procesas nėra toks sudėtingas kaip . Dvejetainis dalijimasis prasideda nuo to, kad viena ląstelė nukopijuoja savo DNR, o paskui dalijasi į dvi identiškas ląsteles.

Tai labai greitas ir efektyvus būdas sukurti palikuonis bakterijoms ir panašių tipų ląstelėms. Tačiau jei veisimosi metu įvyktų DNR mutacija, tai gali pakeisti palikuonių genetiką taip, kad jie nebebūtų identiški klonai.

Jaunuolis

Kitas nelytinio dauginimosi būdas vadinamas pumpuravimu. Pumpurai atsiranda, kai iš tėvų pusės per dalį, vadinamą pumpuru, išauga naujas organizmas arba palikuonys. Palikuonis lieka prisirišęs prie protėvio, kol subręsta ir tampa savarankišku organizmu. Vienas iš tėvų vienu metu gali turėti daug pumpurų ir daug palikuonių.

Su pumpuravimo pagalba gali daugintis ir vienaląsčiai organizmai, tokie kaip mielės, ir daugialąsčiai, pavyzdžiui, hidra. Vėlgi, palikuonis yra tėvo klonas, nebent DNR kopijavimo ar ląstelių dauginimosi metu įvyksta kokia nors mutacija.

Suskaidymas

Kai kurie organizmų tipai turi daug gyvybingų dalių, kurios gali gyventi nepriklausomai nuo vieno individo. Šios rūšys gali daugintis nelytiniu dauginimosi būdu, žinomu kaip suskaidymas. Ji atsiranda, kai atskiriama dalis individo ir iš jos susidaro visiškai naujas organizmas. Pirminis organizmas taip pat atkuria atskirtą kūno dalį. Ši dalis gali nukristi natūraliai arba traumos ar kitos gyvybei pavojingos situacijos metu.

Garsiausias organizmas, kuris suskaidomas, yra jūrų žvaigždė. Žvaigždė gali atplėšti bet kurią iš penkių rankų nuo kūno ir tada tampa jų palikuonimis. Taip yra daugiausia dėl jų radialinės simetrijos. Jų viduryje yra centrinis nervų žiedas, kuris išsišakoja į penkis spindulius arba rankas. Kiekviena ranka turi visus elementus, reikalingus susiskaidžius sukurti visiškai naują individą. , kai kurios plokščiosios kirmėlės ir grybai taip pat gali daugintis suskaidydami.

Partenogenezė

Kuo sudėtingesni organizmai, tuo didesnė tikimybė, kad jie dauginsis lytiškai, o ne nelytiniu būdu. Tačiau yra keletas sudėtingų gyvūnų ir augalų, kurie prireikus gali daugintis per partenogenezę. Tai nėra pageidaujamas dauginimosi būdas daugeliui šių rūšių, tačiau tai gali būti vienintelis būdas palikti palikuonis dėl įvairių priežasčių.

Partenogenezė yra reprodukcijos rūšis, kai palikuonys atsiranda iš neapvaisinto kiaušinėlio. Partnerių trūkumas, tiesioginė grėsmė patelės gyvybei ar kitos panašios situacijos gali lemti partenogenezę, reikalingą rūšies išlikimui. Žinoma, tai nebus idealu, nes palikuonys taps motinos klonu.

Kai kurie gyvūnai, galintys daugintis per partenogenezę, yra vabzdžiai (bitės ir žiogai), driežai (Komodo drakonas) ir labai retai paukščiai.

Dauginimasis sporomis

Daugelis augalų ir grybų naudoja sporas kaip nelytinio dauginimosi formą. Šių tipų organizmai patiria gyvavimo ciklą, vadinamą , kurio metu jie išgyvena skirtingus savo gyvenimo etapus, kuriems būdingas arba buvimas. Diploidinėje fazėje jie vadinami sporofitais ir gamina diploidines sporas, kurios naudojamos nelytiniam dauginimuisi. Rūšims, kurios formuoja sporas, nereikia partnerio ar tręšimo, kad susilauktų palikuonių. Kaip ir visi kiti nelytinio dauginimosi tipai, dauginančių organizmų palikuonys yra tėvų klonai. Sporas gaminančių organizmų pavyzdžiai yra grybai ir paparčiai.

Augalams dauginant nelytiniu būdu, galimas motininio individo dalijimasis ir vegetatyvinis dauginimas.

Nelytinis dauginimasis paplitęs visose augalų grupėse. Paprasčiausia forma, naudojant šį dauginimosi būdą, patronuojantis individas yra padalintas į dvi dalis, iš kurių kiekviena išsivysto į savarankišką organizmą. Šis dauginimosi būdas, vadinamas dalijimusi, paprastai randamas tik vienaląsčiuose organizmuose. Ląstelė dalijasi mitozės būdu.

Daugelis daugialąsčių organizmų taip pat geba sėkmingai daugintis, atskirdami gyvybingas vegetatyvinio kūno dalis, iš kurių formuojasi visaverčiai dukteriniai individai. Toks nelytinis dauginimasis augalų pasaulyje dažnai vadinamas vegetatyviniu. Vegetatyvinio dauginimosi gebėjimas labai būdingas augalams ir grybams visais jų organizavimo lygiais, taip pat kai kurioms žemesnėms gyvūnų grupėms. Tokiam dauginimuisi būdingas viso organizmo atstatymas iš jo dalies, vadinamas regeneracija.

Dažnai augalai dauginasi talijos atraižomis ar dalimis, grybiena arba vegetatyvinių organų dalimis. Daugelis siūlinių ir sluoksninių dumblių, grybelinių grybienos ir kerpių talių laisvai suyra į dalis, kurių kiekviena lengvai tampa savarankišku organizmu. Taip gali daugintis ir kai kurie vandenyje gyvenantys žydintys augalai. Augalo, kuris Europoje dauginasi išskirtinai vegetatyviškai, pavyzdys yra dvinamis elodėja (Elodea canadensis), kuri čia atkeliavo iš Šiaurės Amerikos. Tuo pačiu metu į Europą buvo atvežti tik moteriški egzemplioriai, kurie, nesant vyriškų augalų, negalėjo suformuoti sėklų. Nepaisant sėklų atsinaujinimo trūkumo, šis augalas itin greitai dauginasi ir greitai susikuria naujas buveines.

Žemės ūkio praktikoje sukurta daug metodų dirbtiniam vegetatyviniam kultūrinių augalų, priklausančių įvairioms gyvybės formoms, dauginimui. Taigi daugelis krūmų ir daugiamečių žolių dauginasi dalijant krūmą, šakniastiebius ir šaknų atžalą. Svogūnai, česnakai, lelijos, tulpės, hiacintai, krokai, kardeliai ir kt. sėkmingai dauginasi iš svogūnėlių ir gumbų svogūnėlių, atskirdami dukterinius svogūnėlius arba „kūdikius“ nuo motininių augalų. Sodininkystėje ypač paplitusios vegetatyvinio dauginimo formos auginiais ir skiepijimu.

Auginys yra vegetatyvinio organo segmentas, naudojamas dirbtiniam vegetatyviniam dauginimui. Auginiai gali būti stiebiniai arba ūgliai, tačiau kai kurie augalai gali būti dauginami ir lapų (begonijų, lelijų) ar šaknų (aviečių) auginiais. Kirtimo rūšis – tai medžių ir krūmų dauginimas sluoksniuojant. Tokiu atveju dalis ūglio pirmiausia specialiai prispaudžiama prie dirvos įsišaknijimui ir tik tada nupjaunama. Sluoksniuojasi ir gamtoje, kai suslegia eglių, liepų, vyšnių ir kitų tokiu būdu galinčių įsišaknyti rūšių šakos. Daugelis vaisinių, medžių ir žolinių dekoratyvinių augalų dauginami auginiais atvirame ir uždarame grunte. Pjaunant išsaugomos visos motininio kultūrinio augalo savybės, o tai labai svarbu, nes dauginant sėklomis lengvai prarandama daug selekcijos būdu specialiai atrinktų savybių.

Sodininkystėje labai plačiai naudojamas skiepijimas, kai norimų savybių turinčio augalo auginys ar tiesiog vegetatyvinis pumpuras, vadinamasis atžalos, suliejamas su galingesniu ir nepretenzingesniu augalu ar poskiepiu. Skiepijimas leidžia greitai padauginti vertingus augalus ir užtikrinti pagreitintą jų vystymąsi, visiškai išlaikant norimas savybes. Tuo pačiu metu paskiepytas augalas gauna tokias vertingas poskiepio savybes kaip atsparumas šalčiui, atsparumas grybelinėms ligoms ir nepretenzingumas dirvožemio derlingumui. Sukurta daugiau nei 100 vakcinacijos metodų. Daugelis veislių augalų, kurie neduoda sėklų, dauginasi tik skiepijant.

Gebėjimas daugintis yra viena iš svarbiausių gyvų būtybių savybių. Dauginimosi proceso metu genetinė medžiaga perduodama iš tėvų palikuonims. Reprodukcijos svarba visai rūšiai yra nuolatinis tam tikros rūšies individų, mirštančių dėl įvairių priežasčių, skaičiaus papildymas. Be to, dauginimasis leidžia palankiomis sąlygomis padidinti individų skaičių.

Kai kuriais atvejais dauginimasis vyksta nuolat per visą organizmo gyvenimą, kitais - tik vieną kartą. Kartais dauginimasis prasideda individui nustojus augti, o kartais tai įmanoma augimo proceso metu. Dauginimosi būdus galima suskirstyti į tris grupes: nelytinį, vegetatyvinį ir seksualinį. Dažnai pirmosios dvi formos sujungiamos į nelytinį dauginimąsi bendrąja to žodžio prasme.

Suskaidymas. Individo padalijimas į kelias dalis, kurių kiekviena auga ir formuoja naują individą. Glaudžiai susijęs su regeneracija – gebėjimu atkurti prarastus organus ir kūno dalis. Siūliniai dumbliai, daug kirminų,

Nelytinis dauginimasis- tai senovinis savo rūšies dauginimo būdas, būdingas visų gyvosios gamtos karalysčių organizmams, ypač prokariotams. Šis dauginimosi būdas, kuris vyksta nedalyvaujant lytinėms ląstelėms, yra plačiai paplitęs vienaląsčiuose organizmuose, grybuose ir bakterijose.

Vienaląsčiuose ir daugialąsčiuose organizmuose vyksta nelytinis dauginimasis padalinys Ir pumpuojantis . Prokariotų dalijimasis vyksta susiaurėjus ląstelei į dvi dalis. Eukariotuose dalijimasis yra sudėtingesnis ir jį užtikrina branduolyje vykstantys procesai.

Nelytinio dauginimosi pavyzdys yra vegetatyvinis dauginimas augaluose. Kai kuriems gyvūnams taip pat vyksta vegetatyvinis dauginimasis. Tai vadinama reprodukcija suskaidymas , t.y. kūno dalys (fragmentai), iš kurių išsivysto naujas individas. Dauginimasis fragmentais būdingas kempinės, koelenteratai (hidra), plokščiosios kirmėlės (planarijos), dygiaodžiai (žvaigždės) ir kai kurių kitų tipų.

Pastebėtina, kad nelytinio dauginimosi metu atskirti dukteriniai individai visiškai atkuria motininio organizmo savybes. Patekę į kitas aplinkos sąlygas, savo savybes jie gali pasireikšti skirtingai, daugiausia tik naujų organizmų dydžiu (dydžiu). Paveldimos savybės išlieka nepakitusios.

Gebėjimas dukteriniuose organizmuose pakartoti nepakitusias paveldimas tėvų savybes, tai yra, atgaminti vienarūšius palikuonis, yra unikali nelytinio dauginimosi savybė.

Nelytinis dauginimasis leidžia rūšies savybėms išlikti nepakitusioms. Tai yra svarbi šio tipo dauginimosi biologinė reikšmė. Organizmai, kurie atsiranda nelytiškai, paprastai vystosi daug greičiau nei tie, kurie atsiranda lytinio dauginimosi metu. Jų daugėja greičiau ir daug greičiau išplinta dideliuose plotuose.

Daugumoje vienaląsčių ir daugialąsčių organizmų nelytinis dauginimasis gali keistis su lytiniu dauginimu.

Nelytinis dauginimasis yra seniausias dauginimosi būdas ir yra plačiai paplitęs menkai organizuotuose organizmuose. Nėra moliuskų, nariuotakojų ir stuburinių gyvūnų. Nelytinis dauginimasis būdingas aukštesniems augalams.

Sporuliacija- specialių ląstelių - sporų, kurių pagalba dauginasi organizmai, vystymasis.

Ši reprodukcijos forma aptinkama dumbliuose, grybuose, samanose ir pteridofituose (arklio uodegose, likofituose ir pteridofituose). Sėkliniuose augaluose susidaro megasporos (makrosporos) ir mikrosporos, kurios nepalieka motinos kūno, o išdygsta į lytinę kartą (moteriškuosius ir vyriškuosius gametofitus), kurie užtikrina lytinį dauginimąsi.

Dumbliuose susidaro kai kurios ląstelėszoosporoskurie gali laisvai judėti vandenyje.

Labiau organizuotuose augaluose sporos susidaro specialiuose organuose – sporangijose.

Sausumos augalų sporos yra labai mažos. Juose yra branduolys, citoplazma ir jie yra padengti tankia membrana, kuri gerai apsaugo nuo nepalankių sąlygų.

Kiekviena tokia ląstelė sukuria naują organizmą. Augalų gaminamų sporų skaičius yra didžiulis. Sporos yra labai mažos ir lengvos, todėl vėjas ir vanduo jas platina dideliu atstumu nuo motinos kūno.

Daugelyje augalų (samanų, pteridofitų) dauginimasis formuojantis sporoms pakaitomis su lytiniu dauginimu. Sporos gali susidaryti dėl mitozės (dumbliai, grybai) ir dėl mejozės (grybai ir visi aukštesni augalai).

Vegetatyvinis dauginimas- vienas iš augalams ir grybams būdingų nelytinio dauginimosi būdų, kurį sudaro naujo individo formavimas iš motininio organizmo dalies. Vegetatyvinis dauginimasis lemia genetiškai vienalyčių individų formavimąsi ir yra pagrįstas organizmo gebėjimu atsinaujinti (atsigyti).

Augaluose ir grybuose vegetatyvinis dauginimasis vyksta atskiriant kūno dalis (dumbliuose talis, o aukštesniuose grybuose – grybiena) arba susiformuojant specializuotoms sritims – dumbliuose perų pumpurai ar mazgeliai, kerpėse – soredijos ir izidijos ir kt.

Specializuotas vegetatyvinis dauginimas – tai išsivysčiusių dukterinių individų ar jų užuomazgų (krentančių pažastinių pumpurų, atsitiktinių pumpurų ant lapų ar šaknų, briofitų perų krepšelių), atsirandančių iš specializuotų reprodukcinių ūglių (stiebagumbių, svogūnėlių, gumbasvogūnių, stiebagumbių, šakniastiebių), atskyrimas nuo motinos.

Kai kuriose žydinčių augalų rūšyse vegetatyvinis dauginimas lemia dukterinių individų augimą ir naujų teritorijų vystymąsi.

Jaunuolis- nelytinio dauginimosi tipas, kai iš motinos kūno ataugų (inkstų) susidaro dukteriniai individai.

Dygėjimas būdingas daugeliui grybų, kepenų samanų ir gyvūnų (pirmuoniams, kempinėms, koelenteratams, kai kurioms kirmėlėms, bryoziams, pterobranch, gaubtagyviams).

Kai kuriais atvejais pumpurų atsiradimas sukelia kolonijų susidarymą.

Koelenteratams būdingas pumpuravimas, kai ant tėvų kūno auga naujas organizmas. Pavyzdžiui, hidrai (maži gėlavandeniai polipai) dažnai dauginasi žydėdami pavasarį ir vasarą. Ant motininio individo susiformuoja nedidelė atauga, kuri užauga iki suaugusio individo dydžio ir tada atsiskiria.

Daugelis vienaląsčių organizmų, pavyzdžiui, mielių ląstelės, taip pat dauginasi pumpuruodami.

Suskaidymas- vienas iš nelytinio dauginimosi būdų, kuris atsiranda, kai motininis individas yra padalintas į dvi ar kelias dalis (fragmentus), kurių kiekviena auga ir vystosi į naują organizmą.

Nemažai plokščiųjų ir anelidinių kirminų, dygiaodžių (žvaigždžių) gali daugintis, suskaidydami kūną į keletą fragmentų, kurie vėliau sudaro visą organizmą. Fragmentacija pagrįsta regeneracija, kai kurių organizmų gebėjimu atkurti prarastus organus ar net kūno dalis. Pavyzdžiui, jei rajus atskiriamas nuo jūros žvaigždės, iš jo gali išaugti nauja jūrų žvaigždė.

Hidra gali atsigauti nuo 1/200 savo kūno. Paprastai dauginimasis vyksta suskaidžius, kai jis yra pažeistas. Spontanišką suskaidymą atlieka tik pelėsiai ir kai kurie jūriniai kirminai.

Reprodukcija- gyvų organizmų gebėjimas daugintis savo rūšims. Yra du pagrindiniai dauginimo būdas- aseksualus ir seksualus.

Nelytinis dauginimasis vyksta dalyvaujant tik vienam iš tėvų ir vyksta be lytinių ląstelių susidarymo. Kai kurių rūšių dukterinė karta atsiranda iš vienos ar grupės motinos kūno ląstelių, kitų rūšių - specializuotuose organuose. Išskiriami šie dalykai: nelytinio dauginimosi metodai: dalijimasis, pumpuravimas, suskaidymas, poliembrionija, sporuliacija, vegetatyvinis dauginimas.

Padalinys– vienaląsčiams organizmams būdingas nelytinio dauginimosi būdas, kai motina dalijama į dvi ar daugiau dukterinių ląstelių. Galime išskirti: a) paprastą dvinarės dalijimąsi (prokariotai), b) mitozinį dvinarės dalijimąsi (pirmuoniai, vienaląsčiai dumbliai), c) daugybinį dalijimąsi arba šizogoniją (maliarinis plazmodis, tripanosomos). Dalijantis parameciume (1), mikrobranduolys dalijasi mitoze, makrobranduolys – amitozė. Šizogonijos metu (2) branduolys iš pradžių pakartotinai dalijamas mitozės būdu, vėliau kiekvieną iš dukterinių branduolių supa citoplazma ir susidaro keli savarankiški organizmai.

Jaunuolis- nelytinio dauginimosi būdas, kai ant motininio individo kūno išaugų formuojasi nauji individai (3). Dukros individai gali atsiskirti nuo motinos ir pereiti prie savarankiško gyvenimo būdo (hidra, mielės), arba gali likti prie jos prisirišę, šiuo atveju formuodami kolonijas (koralų polipus).

Suskaidymas(4) – nelytinio dauginimosi būdas, kai iš fragmentų (dalelių), į kurias suyra motininis individas, formuojami nauji individai (anelis, jūrų žvaigždė, spirogyra, elodėja). Fragmentacija pagrįsta organizmų gebėjimu atsinaujinti.

Poliembrionija- nelytinio dauginimosi būdas, kai iš fragmentų (dalių), į kurias skyla embrionas, formuojami nauji individai (monozigotiniai dvyniai).

Vegetatyvinis dauginimas- nelytinio dauginimosi būdas, kai nauji individai formuojami arba iš motininio individo vegetatyvinio kūno dalių, arba iš specialių struktūrų (šakniastiebių, gumbų ir kt.), specialiai sukurtų šiai dauginimosi formai. Vegetatyvinis dauginimas būdingas daugeliui augalų grupių ir naudojamas sodininkystėje, daržininkystėje, augalininkystėje (dirbtinis vegetatyvinis dauginimas).

Sporuliacija(6) – dauginimasis sporomis. Ginčas- specializuotos ląstelės, daugumoje rūšių jos susidaro specialiuose organuose - sporangijose. Aukštesniuose augaluose prieš sporų susidarymą vyksta mejozė.

Klonavimas– metodų rinkinys, kurį žmonės naudoja genetiškai identiškoms ląstelių ar individų kopijoms gauti. Klonuoti- ląstelių arba individų, kilusių iš bendro protėvio nelytinio dauginimosi būdu, rinkinys. Klono gavimo pagrindas yra mitozė (bakterijose - paprastas dalijimasis).

Seksualinis dauginimasis atliekamas dalyvaujant dviem tėvams (vyrams ir moterims), kurių metu specialiuose organuose susidaro specializuotos ląstelės - gametos. Gametų formavimosi procesas vadinamas gametogeneze, pagrindinė gametogenezės stadija – mejozė. Dukros karta vystosi iš zigotos- ląstelė, susidariusi susiliejus vyriškoms ir moteriškoms lytinėms ląstelėms. Vyriškų ir moteriškų lytinių ląstelių susiliejimo procesas vadinamas apvaisinimas. Privaloma lytinio dauginimosi pasekmė – genetinės medžiagos rekombinacija dukterinėje kartoje.

Atsižvelgiant į gametų struktūrines savybes, galima išskirti: lytinio dauginimosi formos: izogamija, heterogamija ir oogamija.

Izogamija(1) – lytinio dauginimosi forma, kai gametos (sąlygiškai moteriškos ir sąlygiškai vyriškos) yra judrios ir turi vienodą morfologiją bei dydį.

Heterogamija(2) – lytinio dauginimosi forma, kai moteriškos ir vyriškos lytinės ląstelės yra judrios, tačiau moteriškos lytinės ląstelės yra didesnės už vyriškąsias ir mažiau judrios.

Oogamy(3) – lytinio dauginimosi forma, kai moteriškos lytinės ląstelės yra nejudrios ir didesnės už vyriškąsias. Šiuo atveju vadinamos moteriškos lytinės ląstelės kiaušiniai, vyriškos lytinės ląstelės, jei jos turi žvynelių, - spermatozoidai, jei jie to neturi, - sperma.

Oogamija būdinga daugumai gyvūnų ir augalų rūšių. Izogamija ir heterogamija pasitaiko kai kuriuose primityviuose organizmuose (dumbliuose). Be to, kas išdėstyta pirmiau, kai kurie dumbliai ir grybai turi dauginimosi formas, kuriose lytinės ląstelės nesusidaro: hologamija ir konjugacija. At hologamija vienaląsčiai haploidiniai organizmai susilieja tarpusavyje, kurie šiuo atveju veikia kaip gametos. Tada susidariusi diploidinė zigota dalijasi mejozės būdu, kad susidarytų keturi haploidiniai organizmai. At konjugacija(4) atskirų gijinio talio haploidinių ląstelių turinys susilieja. Specialiai suformuotais kanalais vienos ląstelės turinys teka į kitą, susidaro diploidinė zigota, kuri dažniausiai po poilsio laikotarpio taip pat dalijasi mejozės būdu.

Eikite į paskaitos Nr.13„Eukariotinių ląstelių dalijimosi metodai: mitozė, mejozė, amitozė“

Eikite į paskaitos Nr.15"Lytinis dauginimasis gaubtasėkliuose"