Kongsi:
Ciri-ciri dan jenis pembiakan aseksual (haiwan, tumbuh-tumbuhan dan mikroorganisma)
The pembiakan aseksual ia ditakrifkan sebagai pendaraban individu yang mampu berasal dari anak tanpa memerlukan persenyawaan. Oleh itu, organisma kanak-kanak terdiri daripada klon ibu bapa.
Adalah diandaikan bahawa kanak-kanak yang lahir dari kejadian pembiakan aseksual adalah salinan yang sama dari ibu bapa mereka. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa salinan bahan genetik adalah tertakluk kepada perubahan yang dipanggil "mutasi".
Pembiakan aseksual adalah utama dalam organisma uniselular, seperti bakteria dan protista. Dalam kebanyakan kes, sel stem menimbulkan dua sel anak perempuan, dalam kejadian yang disebut pembelahan binari.
Walaupun haiwan biasanya dikaitkan dengan reproduksi seksual dan tumbuh-tumbuhan dengan pembiakan aseksual, itu adalah hubungan yang salah dan dalam kedua keturunan kita dapati dua model asas pembiakan.
Terdapat pelbagai mekanisme yang mana organisme dapat menghasilkan semula aseksual. Pada haiwan, jenis utama adalah pemecahan, tunas dan parthenogenesis.
Dalam kes tumbuhan, pembiakan aseksual dicirikan dengan sangat berbeza, kerana organisma ini menikmati keplastikan yang hebat. Mereka boleh menghasilkan semula, dengan keratan, rizom, pancang dan juga dengan banyak daun dan akar.
Pembiakan aseksual mewakili beberapa kelebihan. Ia cepat dan cekap, membenarkan penjajahan persekitaran dalam masa yang agak singkat. Di samping itu, ia tidak perlu menghabiskan masa dan tenaga dalam perjuangan oleh rakan kongsi seksual atau dalam tarian-tandingan yang kompleks dan rumit.
Walau bagaimanapun, kelemahan utama adalah kekurangan variasi genetik, yang merupakan keadaan sine qua non supaya mekanisme yang bertanggungjawab untuk evolusi biologi boleh bertindak.
Kekurangan kepelbagaian dalam spesies boleh mengakibatkan kepupusan yang sama sekiranya mereka terpaksa menghadapi keadaan yang kurang baik, panggilkan wabak atau iklim yang melampau. Oleh itu, pembiakan aseksual difahami sebagai penyesuaian alternatif sebagai tindak balas terhadap keadaan yang memerlukan populasi seragam.
Indeks
- 1 Ciri umum
- 2 Pembiakan aseksual dalam haiwan (jenis)
- 2.1 Gemas
- 2.2 Fragmentasi
- 2.3 Parthenogenesis dalam invertebrata
- 2.4 Parthenogenesis dalam vertebrata
- 2.5 Androgenesis dan Ginogenesis
- 3 Pembiakan aseksual dalam tumbuhan (jenis)
- 3.1 Stolon
- 3.2 Rhizomes
- 3.3 Keratan
- 3.4 Grafts
- 3.5 Daun dan akar
- 3.6 Sporulation
- 3.7 Propágulos
- 3.8 Parthenogenesis dan apomixis
- 3.9 Kelebihan pembiakan aseksual dalam tumbuh-tumbuhan
- 4 Pembiakan aseksual dalam mikroorganisma (jenis)
- 4.1 Pengelasan perosak dalam bakteria
- 4.2 Pembelahan perduaan dalam eukariota
- 4.3 Pembelahan pelbagai
- 4.4 Gemasi
- 4.5 Fragmentasi
- 4.6 Sporulation
- 5 Perbezaan antara pembiakan seksual dan aseksual
- 6 Kelebihan aseksual berbanding pembiakan seksual
- 7 Rujukan
Ciri umum
Pembiakan seksual berlaku apabila seseorang menghasilkan organisme baru dari struktur somatik. Keturunan genetik identik dengan leluhur dalam semua aspek genom, kecuali di daerah yang mengalami mutasi somatik.
Istilah yang berbeza digunakan untuk merujuk kepada pengeluaran individu baru bermula dari tisu atau sel somatik. Dalam kesusasteraan, pembiakan seksual adalah sinonim dengan pembiakan klonal.
Untuk haiwan, istilah pembiakan agametik (dari Bahasa Inggeris pembiakan agametik), manakala dalam tumbuh-tumbuhan ia adalah perkara biasa untuk menggunakan ungkapan pembiakan vegetatif.
Kuantiti besar organisma membiak sepanjang hidup mereka melalui pembiakan seksual. Bergantung kepada keadaan kumpulan dan alam sekitar, organisma boleh menghasilkan secara eksklusif melalui laluan aseksual atau selalunya dengan peristiwa pembiakan seksual.
Pembiakan aseksual dalam haiwan (jenis)
Pada haiwan, anak dapat berasal dari ibu tunggal melalui bahagian mitosis (pembiakan aseksual) atau dapat terjadi melalui persenyawaan dua gamet dari dua individu yang berbeda (pembiakan seksual).
Kumpulan-kumpulan haiwan yang berbeza boleh menghasilkan semula aseksually, kebanyakannya kumpulan invertebrata. Jenis reproduksi aseksual yang paling penting dalam haiwan adalah seperti berikut:
Gemas
Budding terdiri daripada pembentukan bonjol atau pemindahan yang datang dari individu ibu bapa. Struktur ini dipanggil kuning telur dan akan menimbulkan organisma baru.
Proses ini berlaku dalam beberapa cnidarians (ubur-ubur dan yang berkaitan) dan berkumpul di mana anak-anak boleh dihasilkan oleh protuberances tubuh ibu bapa. Individu boleh tumbuh dan menjadi bebas atau dilampirkan kepada ibu bapa mereka untuk membentuk tanah jajahan.
Terdapat koloni cnidarians, batu karang berbatu yang terkenal, yang boleh memanjangkan lebih daripada satu meter. Struktur ini terbentuk daripada individu yang dibentuk oleh peristiwa tunas, yang gemmules tetap terhubung. Hydras dikenali kerana keupayaannya untuk menghasilkan semula asexually dengan tunas.
Dalam kes porifera (sponges), tunas adalah cara yang agak biasa untuk menghasilkan semula. Sponges boleh membentuk gemmules untuk menahan tempoh dengan keadaan alam sekitar yang tidak menguntungkan. Walau bagaimanapun, span juga mempunyai pembiakan seksual.
Pemecahan
Haiwan boleh membahagikan tubuh mereka dalam proses pemecahan, di mana sekeping dapat berasal dari individu baru. Proses ini disertai dengan regenerasi, di mana sel-sel bahagian asal ibu bapa dibahagikan untuk menjana badan lengkap.
Fenomena ini berlaku dalam keturunan invertebrata yang berbeza, seperti sponges, cnidarians, annelids, polychaetes dan tunicates.
Jangan mengelirukan proses regenerasi per se dengan kejadian pembiakan aseksual. Sebagai contoh, spons apabila mereka kehilangan satu lengan, boleh menghasilkan semula yang baru. Bagaimanapun, ia tidak membayangkan pembiakan kerana ia tidak membawa kepada peningkatan bilangan individu.
Dalam starfish genus Linckia Adalah mungkin bahawa individu baru berasal dari lengan. Jadi, satu organisme yang mempunyai lima senjata dapat menimbulkan lima orang baru.
The planarias (Turbelarios) adalah organisme vermiform dengan keupayaan untuk menghasilkan semula kedua-dua seksual dan aseksual. Pengalaman bersama dalam makmal biologi adalah untuk memecah planaria dalam memerhatikan bagaimana sebuah organisma baru diperbaharui dari setiap bahagian.
Parthenogenesis dalam invertebrata
Dalam sesetengah kumpulan invertebrata, seperti serangga dan krustasea, ovul mampu mengembangkan individu yang lengkap, tanpa perlu disenyawakan oleh sperma. Fenomena ini dipanggil parthenogenesis dan meluas dalam haiwan.
Contoh yang paling jelas ialah hymenoptera, khususnya lebah. Serangga ini boleh berasal dari lelaki, yang dipanggil drone, melalui parthenogenesis. Sebagai individu yang datang dari telur yang tidak dibekalkan mereka haploid (mereka hanya mempunyai separuh beban genetik).
Aphids - kumpulan lain serangga - boleh berasal individu baru melalui proses parthenogenesis atau pembiakan seksual.
Dalam kerak bumi Daphnia wanita menghasilkan pelbagai jenis telur bergantung kepada keadaan persekitaran. Telur boleh disenyawakan dan menimbulkan individu diploid atau berkembang dengan parthenogenesis. Kes pertama dikaitkan dengan keadaan alam sekitar yang tidak menguntungkan, sementara parthenogenesis berlaku dalam persekitaran yang makmur
Di makmal, ada kemungkinan untuk mendorong parthenogenesis melalui penggunaan bahan kimia atau rangsangan fizikal. Dalam echinoderms dan amfibia tertentu, proses ini telah berjaya dijalankan dan dipanggil parthenogenesis eksperimen. Dengan cara yang sama, terdapat bakteria genus Wolbachia dapat mendorong proses itu.
Parthenogenesis dalam vertebrata
Fenomena parthenogenesis meliputi garis keturunan vertebrata. Dalam beberapa genera ikan, amfibia dan reptilia, satu bentuk yang lebih kompleks dari proses ini berlaku, yang melibatkan pertindihan permainan kromosom, yang membawa kepada zloit diploid tanpa penyertaan gamete lelaki.
Kira-kira 15 spesies kadal dikenali kerana keupayaan eksklusif mereka untuk menghasilkan semula oleh parthenogenesis.
Walaupun reptilia ini tidak memerlukan pasangan secara langsung untuk mencapai konsep (pada hakikatnya, spesies ini kekurangan lelaki), mereka memerlukan rangsangan seksual dari perceraian palsu dan sesi pacaran dengan individu lain..
Androgenesis dan Ginogenesis
Dalam proses androgenesis, nukleus dari oosit degenerates dan digantikan oleh nukleus ayah melalui gabungan nuklear dari dua sel sperma. Walaupun ia berlaku dalam beberapa spesies haiwan, seperti serangga batang contohnya, ia tidak dianggap sebagai proses yang biasa di dalam kerajaan itu.
Di sisi lain, gynogenesis terdiri daripada pengeluaran organisme baru oleh oosit (sel seks wanita) diploid yang tidak mengalami pembahagian bahan genetik mereka dengan meiosis.
Ingatlah bahawa sel-sel seks kita hanya mempunyai separuh daripada kromosom dan apabila persenyawaan berlaku bilangan kromosom dipulihkan.
Untuk gogenogenesis berlaku, rangsangan dari sperma lelaki adalah perlu. Produk keturunan gynogenesis adalah perempuan yang sama dengan ibu mereka. Laluan ini juga dikenali sebagai pseudogamy.
Pembiakan aseksual dalam tumbuhan (jenis)
Di dalam tumbuhan terdapat spektrum mod pembiakan yang luas. Mereka adalah organisma yang sangat plastik dan tidak biasa untuk mencari tumbuhan yang boleh menghasilkan semula secara seksual dan aseksual.
Walau bagaimanapun, didapati banyak spesies lebih suka jalur pembiakan aseksual, walaupun nenek moyang mereka melakukannya secara seksual.
Dalam kes pembiakan aseksual, tumbuh-tumbuhan boleh menjana anak-anak dengan cara yang berbeza, dari perkembangan ovosel tanpa persenyawaan kepada mendapatkan organisme lengkap oleh serpihan ibu bapa..
Seperti dalam kes haiwan, pembiakan seksual berlaku oleh peristiwa pembahagian sel oleh mitosis, yang menghasilkan sel-sel yang sama. Seterusnya, kami akan membincangkan jenis reproduktif vegetatif yang paling relevan:
Stolons
Sesetengah tumbuh-tumbuhan dapat menghasilkan semula dengan batang nipis dan memanjang yang berasal dari permukaan tanah. Struktur ini dikenali sebagai stolon dan menjana akar pada selang jarak. Akar dapat menjana batang tegak yang berkembang dari masa ke masa dalam individu bebas.
Satu contoh menarik ialah spesies strawberi atau strawberi (Fragaria ananassa) yang dapat menghasilkan pelbagai struktur, termasuk daun, akar dan batang setiap nod dari stolon.
Rhizomes
Kedua-duanya dalam hal stolon dan rizom, tunas aksillari tumbuhan dapat menjana tembakan khusus untuk pembiakan aseksual. Kilang ibu merupakan sumber rizab untuk wabak.
Rhizomes adalah batang pertumbuhan yang tidak jelas yang tumbuh di bawah tanah - atau di atas - secara mendatar. Seperti stolon, mereka menghasilkan akar-akar yang bercita-cita, yang akan menghasilkan tumbuhan baru yang serupa dengan ibu.
Jenis pembiakan vegetatif adalah penting dalam kumpulan rumput (di mana rizom membawa kepada pembentukan tunas yang menimbulkan batang daun dan bunga), tumbuhan tuaian hiasan, padang rumput, buluh dan bambu.
Keratan
Keratan adalah bahagian atau kepingan batang dari mana tumbuhan baru berasal. Sekiranya kejadian ini berlaku, batang itu mesti dikebumikan di dalam tanah untuk mengelakkan pemusnahan dan boleh dirawat dengan hormon yang merangsang pertumbuhan akar-akar cita-cita..
Dalam kes lain, sekeping batang diletakkan di dalam air untuk merangsang pembentukan akar. Selepas ia dipindahkan ke persekitaran yang sesuai, individu baru boleh berkembang.
Grafts
Tumbuh-tumbuhan ini boleh direproduksi semula dengan memasukkan putik dalam celah yang dibuat sebelumnya dalam batang tumbuhan berkayu yang mempunyai akar.
Apabila prosedur itu berjaya, luka itu ditutup, dan batangnya berdaya maju. Secara kolektif dikatakan bahawa tumbuhan "ditangkap".
Daun dan akar
Terdapat beberapa spesies dalam daun yang boleh digunakan sebagai struktur untuk pembiakan vegetatif. Spesies yang dikenali sebagai "kilang bersalin" (Kalanchoe daigremontiana) boleh menghasilkan tumbuhan yang terpisah dari tisu meristematik yang terletak di pinggir daun mereka.
Tanaman kecil tumbuh melekat pada daun, sehingga mereka matang cukup dan terpisah dari ibu mereka. Apabila jatuh ke tanah, tumbuhan anak perempuan itu berakar umbi.
Di pokok ceri, pokok epal dan raspberi pembiakan boleh berlaku melalui akar. Struktur bawah tanah ini menghasilkan wabak yang mampu memunculkan individu baru.
Terdapat kes-kes ekstrem seperti dandelion. Jika seseorang cuba merobek tanaman dari tanah dan memecah akarnya, setiap potongan boleh membawa kepada tumbuhan baru.
Sporulation
Sporulasi berlaku dalam pelbagai organisma tumbuhan, termasuk lumut dan paku. Proses ini melibatkan pembentukan sejumlah besar spora yang mampu menahan keadaan persekitaran yang buruk.
Spora adalah kecil dan mudah tersebar, sama ada oleh haiwan atau angin. Apabila mereka mencapai zon yang menguntungkan, spora berkembang dalam individu yang sama dengan yang berasal darinya.
Propagules
Propagules adalah pengumpulan sel, tipikal bryophytes dan pakis tetapi juga terdapat di beberapa tumbuhan yang lebih tinggi seperti ubi dan rumput. Struktur ini berasal dari thallus, dan tunas kecil dengan keupayaan untuk menyebarkan.
Parthenogenesis dan apomixis
Dalam botani, ia juga biasanya digunakan dalam parthenogenesis. Walaupun ia digunakan dalam erti kata ketat untuk menggambarkan peristiwa "apomixis gametofitica". Dalam kes ini, sporofit (benih) dihasilkan oleh sel telur yang tidak mengalami pengurangan.
Apoximisis terdapat di kira-kira 400 spesis angiosperms, manakala tumbuhan lain boleh melakukannya secara pilihan. Oleh itu, parthenogenesis hanya menerangkan sebahagian daripada pembiakan aseksual di dalam tumbuhan. Oleh itu, adalah dicadangkan untuk mengelakkan penggunaan istilah untuk tumbuh-tumbuhan.
Beberapa penulis (lihat De Meeûs et al. 2007) sering membahagikan apomixis daripada pembiakan vegetatif. Di samping itu, mereka mengklasifikasikan apomixis dalam gametophytic yang telah dijelaskan, dan berasal dari sporofit, di mana embrio berkembang dari sel nuklear atau tisu somatik lain ovari yang tidak mengalami fasa gametofitik.
Kelebihan pembiakan aseksual dalam tumbuh-tumbuhan
Secara umum, pembiakan aseksual membolehkan tumbuhan untuk mengeluarkan semula dirinya dalam salinan yang sama yang disesuaikan dengan persekitaran tertentu.
Di samping itu, pembiakan aseksual dalam silvers adalah mekanisme yang pantas dan cekap. Oleh itu, ia digunakan sebagai strategi apabila organisma berada di kawasan di mana persekitarannya tidak sesuai untuk pembiakan benih.
Sebagai contoh, tumbuh-tumbuhan yang terletak di persekitaran yang kering di Patagonia, seperti chorions, menghasilkan semula dengan cara ini, dan akhirnya menduduki kawasan besar tanah.
Sebaliknya, petani telah membuat sebahagian besar jenis penyebaran ini. Anda boleh memilih pelbagai dan mengeluarkannya secara aseksual untuk mendapatkan klon. Oleh itu, mereka akan memperoleh keseragaman genetik dan membolehkan mereka mengekalkan ciri-ciri yang dikehendaki.
Pembiakan aseksual dalam mikroorganisma (jenis)
Pembiakan aseksual adalah sangat biasa dalam organisma uniselular. Dalam garis keturunan prokariotik, contohnya bakteria, yang paling menonjol ialah pembelahan binari, tunas, pemecahan dan pelbagai pembelahan. Sebaliknya, dalam organisma eukariotik unisel terdapat pembahagian binari dan sporulasi.
Pembelahan binary dalam bakteria
Pembelahan binary adalah proses pembahagian bahan genetik, diikuti oleh pembahagian sel yang sama di dalam sel untuk mendapatkan dua organisma yang sama dengan induk dan identik dengan satu sama lain.
Pembelahan perduaan bermula apabila bakterium berada dalam medium di mana terdapat cukup nutrisi dan persekitaran kondusif untuk pembiakan. Kemudian, sel mengalami peristiwa pemanjangan sedikit.
Selanjutnya bermula dengan replikasi bahan genetik. Dalam bakteria, DNA diatur dalam kromosom bulat dan tidak dibatasi oleh membran, kerana nukleus eukariota yang jelas dan tersendiri.
Dalam tempoh pembahagian bahan genetik ia diagihkan ke sisi bertentangan sel di bahagian. Pada ketika ini bermula sintesis polysaccharides yang membentuk dinding bakteria, maka pembentukan septum terjadi di tengah, dan sel akhirnya memisahkan sepenuhnya.
Dalam sesetengah kes, bakteria boleh mula membahagikan dan menduplikasi bahan genetik mereka. Walau bagaimanapun, sel-sel tidak pernah terpisah. Contohnya adalah kumpulan kelapa, seperti diplococci.
Pembelahan perduaan dalam eukariota
Dalam eukaryotes uniselular, seperti Trypanosoma Contohnya, sejenis pembiakan yang serupa berlaku: sel menimbulkan dua sel anak perempuan yang mempunyai saiz yang sama.
Dengan kehadiran nukleus sel benar, proses ini menjadi lebih rumit dan rumit. Proses mitosis mesti berlaku untuk nukleus untuk dibahagikan, diikuti oleh sitokinesis yang terdiri daripada pembahagian sitoplasma.
Pembelahan pelbagai
Walaupun pembelahan binari adalah modaliti pembiakan yang paling biasa, sesetengah spesies, seperti Bdellovibrio¸ dapat mengalami banyak pengisian. Hasil dari proses ini adalah banyak sel anak perempuan, dan tidak lagi dua, sebagaimana disebutkan dalam pembelahan binary.
Gemas
Ia adalah proses yang serupa dengan yang disebutkan untuk haiwan, tetapi diekstrapolasi ke sel tunggal. Budak bakteria bermula dengan tunas kecil yang berbeza dari sel induk. Katanya protuberance mengalami proses pertumbuhan sehingga secara beransur-ansur memisahkan dari bakteria yang berasal itu.
Hasilnya berubah-ubah dalam pengedaran bahan yang tidak terkandung dalam sel.
Pemecahan
Biasanya bakteria jenis filamen (contohnya Nicariia sp.) boleh diterbitkan semula dengan cara ini. Sel filamen memisahkan dan mula berkembang sebagai sel-sel baru.
Sporulation
Sporulasi adalah pengeluaran struktur yang disebut spora. Ini adalah struktur yang sangat tahan yang ditimbulkan oleh sel.
Proses ini dikaitkan dengan keadaan persekitaran yang mengelilingi organisme, secara amnya apabila ini menjadi kurang baik disebabkan oleh kekurangan nutrien atau iklim yang melampau, sporulasi dicetuskan.
Perbezaan antara pembiakan seksual dan aseksual
Dalam individu yang menghasilkan semula aseksual, anak-anak terdiri daripada salinan yang hampir sama dari leluhur mereka, iaitu klon. Genom satu-satunya ibu bapa disalin oleh bahagian sel mitosis, di mana DNA disalin dan dihantar dalam bahagian yang sama ke dua sel anak perempuan.
Sebaliknya, untuk pembiakan seksual berlaku, dua individu jantina bertentangan mesti mengambil bahagian, dengan pengecualian hermaphrodit tersebut..
Setiap ibu bapa akan membawa gamete atau sel seks yang dihasilkan oleh peristiwa meiotik. Anak-anak terdiri daripada gabungan unik antara kedua ibu bapa. Dengan kata lain, terdapat variasi genetik yang luar biasa.
Untuk memahami tahap variasi yang tinggi dalam pembiakan seksual, kita mesti menumpukan perhatian mereka pada kromosom semasa pembahagian. Struktur ini dapat menukar fragmen antara satu sama lain, mengakibatkan kombinasi yang unik. Oleh itu, apabila kita melihat saudara-saudara yang datang dari ibu bapa yang sama tidak sama dengan satu sama lain.
Kelebihan aseksual berbanding pembiakan seksual
Pembiakan aseksual mengandaikan beberapa kelebihan pada seksual. Pertama, masa dan tenaga tidak sia-sia dalam tarian gelandangan yang kompleks atau pertempuran wanita yang tipikal dari beberapa spesies, kerana hanya satu orang ibu bapa yang diperlukan..
Kedua, banyak individu yang membiak secara seksual menghabiskan banyak tenaga dalam produksi gamet yang tidak pernah disenyawakan. Ini membolehkan penjajahan persekitaran baru dengan cepat dan berkesan tanpa memerlukan rakan kongsi.
Secara teorinya, model pembiakan aseksual yang disebutkan di atas memberi mereka lebih banyak kelebihan - berbanding dengan seksual - kepada individu yang hidup dalam persekitaran yang stabil, kerana mereka dapat mengekalkan genotip mereka dengan cara yang tepat.
Rujukan
- Campbell, N. A. (2001). Biologi: Konsep dan hubungan. Pendidikan Pearson.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Jemputan kepada Biologi. Ed. Panamericana Medical.
- De Meeûs, T., Prugnolle, F., & Agnew, P. (2007). Pembiakan aseksual: aspek genetik dan evolusi. Sains Hayat Selular dan Molekul, 64(11), 1355-1372.
- Engelkirk, P.G., Duben-Engelkirk, J.L., & Burton, G.R.W. (2011). Mikrobiologi Burton untuk sains kesihatan. Lippincott Williams & Wilkins.
- Patil, U., Kulkarni, J. S., & Chincholkar, S. B. (2008). Yayasan dalam Mikrobiologi. Nirali Prakashan, Pune.
- Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Biologi tumbuhan (Vol. 2). Saya balik.
- Tabata, J., Ichiki, R. T., Tanaka, H., & Kageyama, D. (2016). Pembiakan berbanding Pembiakan Aseksual: Hasil Berbeza dalam Kelimpahan Relatif Parthenogenetic Mealybugs berikut Penyelarasan Baru-baru Ini. PLOS ONE, 11(6), e0156587.
- Yuan, Z. (2018). Penukaran Tenaga Mikro. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.