безполово размножаване

Обясняваме какво е асексуално размножаване, видовете, които съществуват, техните предимства и недостатъци. Също така, какво е клониране.

Някои растения като глухарчето се размножават безполово чрез семената си.

Какво е асексуално размножаване?

Безполовото размножаване е такова, което изисква единично организъм, който не се нуждае от чифтосване, за да образува нови индивиди. Тъй като няма намеса на половите клетки, в полово размножаване няма размяна или комбинация от Генетична информация.

Когато един организъм се възпроизвежда асексуално, той го прави чрез методи които се състоят от репликация или дублиране на неговото генетично съдържание, за да породят нови индивиди, генетично идентични на себе си.

Възпроизвеждането се състои в производството на нови индивиди от същия вид като прародител, което позволява умножаване и увековечаване на видове. Размножаването представлява един от основните етапи в Жизнен цикъл на всичко живо същество и въпреки че не е от съществено значение за индивида да оцелее, важно е един вид да остане в Земята.

Организмите могат да се възпроизвеждат по различни начини, които могат да бъдат групирани в два вида възпроизвеждане: сексуално или безполово, в зависимост от броя на участващите индивиди и дали потомството е генетично идентично с родителския организъм или организми.

Сексуално размножаване като това на хората, включва сексуален контакт между двама индивида, жена и мъж, всеки от които допринася за гамета или полова клетка. Съюзът между женските и мъжките гамети (яйцеклетката и сперматозоидите съответно) поражда ембриона, който при развитие ще образува нов индивидуален от същия вид, чийто генетичен материал ще бъде резултат от комбинацията на тези на неговите родители. Така при половото размножаване всеки родител предоставя половината от генетичната информация, а потомството е генетично различно от родителите си.

Безполовото размножаване е типично за едноклетъчни организми, Подобно на прокариоти Й протисти, и е често срещан в гъби, на безгръбначни животни Й растения. Докато в най-сложните форми на живот, половото размножаване обикновено е по-често, има и някои специфични случаи на животни които се размножават безполово.

Видове безполово размножаване

Много растения могат да създадат нов индивид от фрагмент.

Безполовото размножаване може да се осъществи чрез различни механизми, сред които са следните:

  • Gemmation. Състои се от производството на подутини или образувания от пъпки в тялото на самия родител, от които се появява независим индивид, способен да се отдели и да живее самостоятелно, или да остане прикрепен и да започне колония. Пъпкуването е често срещан процес при пориферите, книдарите и бриозоите. Освен това някои едноклетъчни организми, като напр дрожди и няколко бактерии, възпроизвеждайте по този метод.
  • Фрагментация. Състои се от производството на нови индивиди от фрагменти от тялото на родителя, като по този начин се възстановява цялото тяло от значителна част от него. Тези фрагментации могат да бъдат умишлени или случайни. Фрагментацията е асексуален механизъм за възпроизвеждане, присъстващ в много безгръбначни, като морски звезди, морски звезди и планарии. В допълнение към животните, има растения, които могат да се възпроизвеждат чрез механизма на фрагментация, насочен от човешка намеса, и който е по-известен като „изкуствено вегетативно размножаване”.
    Важно е да не се бъркат процесите на регенерация чрез фрагментация с тези на асексуално размножаване. Например, някои гущери са способни да регенерират опашката си, ако случайно я загубят, но това явление не предполага размножаване, тъй като не води до появата на нови индивиди.
  • Бинарно делене. Това е най-простият механизъм за безполово възпроизвеждане и се състои от дублиране на генетичен материал (молекули на ДНК) на родителя, последвано от разделяне на неговите органели и накрая изрязване на цитоплазмата, като по този начин се получават две клетки идентичен, където преди имаше само един. Бинарното делене се извършва от прокариотни организми, които включват бактерии от археи. Съществуват и някои едноклетъчни еукариотни организми, които се възпроизвеждат по подобен механизъм: една клетка поражда две идентични дъщерни клетки с подобни размери. Въпреки това, в тези организми наличието на a клетъчно ядро true прави процеса малко по-сложен и сложен.
  • Споролация. Състои се от възпроизвеждане чрез устойчиви едноклетъчни структури, способни да устоят на екстремни условия, наречени спори или ендоспори.Спорулацията може да бъде част от нормалния жизнен цикъл на организма или в някои случаи да бъде благоприятствана или предизвикана от неблагоприятни обстоятелства на околната среда. Механизмът на спорулация е форма на клетъчно делене, често срещано при гъбичките, растения и определен вид бактерии.
  • Апомиксис. Този механизъм е уникален за растенията и се състои от форма на безполово размножаване чрез семена, което не предполага торене или мейоза. При растенията, които се размножават по този метод, индивидът произвежда семена, които са генетично идентични със себе си, което позволява на вида да бъде разширен, но има малка адаптивност към околната среда. В растителното царство има различни видове апомиксис и това е доста често срещан тип безполово размножаване в тази група живи същества.
  • Партеногенеза. Този начин на асексуално размножаване включва развитието на неоплодени женски полови клетки, тоест притежаващи същия генетичен материал като техния предшественик, чрез сегментиране на неоплодената яйцеклетка. Този механизъм на асексуално размножаване присъства в групи от безгръбначни, както и в гръбначни животни: това е обичайна процедура при определени риби, влечуги, насекоми, ракообразни Й земноводни, особено във времена на риск за вида.
  • Полиембриони. Състои се от начин на възпроизвеждане, при който два или повече ембриона се развиват от една зигота. В действителност може да се каже, че представлява комбинация от сексуално и безполово размножаване: първото е необходимо за оплождането и образуването на зиготата, а второто се осъществява, когато ембрионът се раздели на няколко генетично идентични и поражда две или повече индивиди, генетично идентични един с друг, но различни от родителите си. В зависимост от броя на генерираните ембриони, полиембрионията може да бъде единична или множествена. Този начин на размножаване е често срещан при някои насекоми, растения и, любопитно, при броненосците, чието котило е винаги монозиготно (произлиза от един и същи ембрион). Може да се появи и при хора, както се случва при унивителни или еднояйчни близнаци, които идват от една и съща зигота (и не трябва да се бърка с двуяйчни близнаци).

Предимства на асексуалното размножаване

Асексуалното възпроизвеждане като бинарно делене изисква много малко ресурси.

Безполовото размножаване е бързо и лесно, тъй като не се нуждае от производството на специализирани клетки (гамети), нито изисква разходи Енергия за постигане на оплождане или други подобни усилия. По този начин този тип размножаване позволява на изолиран индивид перфектно да породи нови потомци, понякога много от тях, макар и винаги генетично идентични на себе си и един на друг.

Това е особено полезно в ситуации на биологичен риск или при нужда от бързо разширяване, например по време на колонизация на територия или масовизиране на екземпляри пред лицето на непосредствена опасност.

Недостатъци на асексуалното размножаване

Големият недостатък на безполовото размножаване е липсата на генетична вариабилност, тоест фактът, че потомците са идентични с родителя, освен в случай на мутации непредвидено.

По този начин видът се развива с много по-бавна и по-малко ефективна скорост от естествен подбор не може да благоприятства най-способните индивиди. Това може да убие колония или дори вид много бързо, тъй като по-ниската генетична вариабилност може да предотврати бързо адаптация към променяща се среда.

Клонинги и клониране

Клонирането на хора беше забранено от ЮНЕСКО през 1997 г.

В генетиката клонингът се определя като набор от генетично идентични индивиди, идващи от друг индивид чрез механизми на асексуално възпроизвеждане. Въпреки че тези процеси са много чести в природата (всъщност асексуалното размножаване дълго предшества сексуалното), терминът клонинг е създадена през 1903 г. от H. J. Weber, с намерението да допринесе за развитието на лексикона на генетика, наука който започваше да се развива по това време. Понастоящем безполовото размножаване може да се нарече клонова репродукция, въпреки че не се използва широко.

В клониране, което произлиза от термина клонинг, е действието за производство на биологична единица, която е генетично идентична с друга, от съществуваща такава. Въпреки че този процес може да се извърши без по-големи технически познания (например, когато се извършва вегетативно размножаване на растения), когато се говори за клониране, обикновено се прави повече по отношение на изкуствените техники, използвани в лабораторията за производство на генетично идентични индивиди.

В случай на гръбначни животни, изкуственото клониране се основава на премахване на ядрото на яйцеклетка и замяната му с това на възрастна клетка, принадлежаща на индивида, който ще бъде клониран. След това тази модифицирана яйцеклетка (която сега е еквивалентна на жизнеспособна зигота) се прехвърля в тялото на жената, където ще продължи развитието си до раждането си. Тази техника започва да се прилага при жаби през 1952 г., но е успешна само при бозайници през 1996 г. с известната овца Доли.

От практическа гледна точка клонирането при хора не трябва да има непреодолими технически пречки в дългосрочен план. Въпреки това, възможността за използване на техниката в нашия вид, която се нарича "репродуктивно клониране", доведе до интензивен етичен, религиозен, социален и политически дебат, в който участват множество участници и който все още е далеч от разрешаването.

!-- GDPR -->