Reprodukce | toto. Co je reprodukce?

Reprodukce – vlastnost reprodukovat svůj vlastní druh, který je vlastní všem živým organismům, zajišťující kontinuitu a kontinuitu života. Různé způsoby reprodukce jsou rozděleny do tří hlavních typů: asexuální, vegetativní a sexuální. U organismů s buněčnou strukturou je základem všech forem rozmnožování buněčné dělení [1]

Asexuální reprodukce

Hlavní článek: Asexuální reprodukce

Nepohlavní rozmnožování je forma rozmnožování, která není spojena s výměnou genetické informace mezi jedinci – sexuální proces.

Nepohlavní rozmnožování je nejstarší a nejjednodušší způsob rozmnožování a je rozšířeno u jednobuněčných organismů (bakterie, modrozelené řasy, chlorella, améby, nálevníci). Tato metoda má své výhody: není třeba hledat partnera a příznivé dědičné změny jsou zachovány téměř navždy. Při tomto způsobu reprodukce se však variability nutné pro přirozený výběr dosahuje pouze náhodnými mutacemi, a proto nastává velmi pomalu. Je však třeba poznamenat, že schopnost druhu nepohlavně se rozmnožovat nevylučuje schopnost podstoupit sexuální proces, ale pak jsou tyto události časově odděleny.

Nejběžnějším způsobem rozmnožování jednobuněčných organismů je rozdělení na dvě části, které tvoří dva samostatné jedince.

Mezi mnohobuněčnými organismy mají téměř všechny rostliny a houby schopnost nepohlavního rozmnožování – výjimkou je například Welwitschia. Nepohlavní rozmnožování těchto organismů probíhá vegetativně nebo sporami.

Mezi zvířaty je schopnost nepohlavní reprodukce běžnější u nižších forem, ale chybí u rozvinutějších. Jediný způsob nepohlavní reprodukce u zvířat je vegetativní.

Existuje rozšířená mylná představa, že jedinci pocházející z nepohlavní reprodukce jsou vždy geneticky identičtí s rodičovským organismem (pokud se neberou v úvahu mutace). Nejnápadnějším protipříkladem je množení sporami v rostlinách, protože během sporulace dochází k redukčnímu dělení buněk, v důsledku čehož spory obsahují pouze polovinu genetické informace dostupné v buňkách sporofytů (viz Životní cyklus rostlin).

Sexuální reprodukce

Hlavní článek: Sexuální reprodukce

Pohlavní rozmnožování je spojeno se sexuálním procesem (buněčná fúze) a také v kanonickém případě s faktem existence dvou doplňkových sexuálních kategorií (mužské organismy a ženské organismy).

Během sexuální reprodukce se tvoří gamety nebo pohlavní buňky. Tyto buňky mají haploidní (jedinou) sadu chromozomů. Zvířata se vyznačují dvojitou sadou chromozomů v obyčejných (somatických) buňkách, proto k tvorbě gamet u zvířat dochází během procesu meiózy. U mnoha řas a všech vyšších rostlin se gamety vyvíjejí v gametofytu, který již má jedinou sadu chromozomů, a získávají se jednoduchým mitotickým dělením.

Na základě podobností a rozdílů mezi výslednými gametami se rozlišuje několik typů tvorby gamet:

1. izogamie – gamety stejné velikosti a struktury, s bičíky
2. anizogamie – gamety různých velikostí, ale podobné struktury, s bičíky
3. oogamie – gamety různých velikostí a struktur. Malé samčí gamety s bičíky se nazývají spermie a velké samičí gamety bez bičíků se nazývají vajíčka.

Při splynutí dvou gamet (v případě oogamie je nutné splynutí různých typů gamet), vznikne zygota, která má nyní diploidní (dvojitou) sadu chromozomů. Ze zygoty se vyvíjí dceřiný organismus, jehož buňky obsahují genetickou informaci od obou rodičů.

Hermafroditismus

Zvíře, které má samčí i samičí pohlavní žlázy, se nazývá hermafrodit. Hermafroditismus je rozšířen u nižších zvířat a v menší míře u vyšších. Podobný rys u rostlin se nazývá monoecy (na rozdíl od dioecy) a je spojen s obecným evolučním pokrokem druhu v menší míře než u zvířat.

Partenogeneze a apomixie

Partenogeneze je zvláštní typ pohlavního rozmnožování, při kterém se z neoplozeného vajíčka vyvine nový organismus, nedochází tedy k výměně genetické informace jako u nepohlavního rozmnožování. Podobný proces u rostlin se nazývá apomixis.

Střídání generací

Deštníkovité sporofyty na stélovém gametofytu Marchantia z oddělení jaterní mechy
Hlavní článek: Životní cyklus (biologie)

U mnoha řas, u všech vyšších rostlin, u některých prvoků a koelenterátů dochází v životním cyklu ke střídání generací, které se rozmnožují sexuálně, respektive nepohlavně – metageneze. U některých červů a hmyzu je pozorována heterogonie – střídání různých sexuálních generací, například střídání dvoudomých generací s hermafroditními nebo s partenogeneticky se rozmnožujícími.

Střídání generací u rostlin

Gametofyt se vyvíjí ze spóry, má jednu sadu chromozomů a má pohlavní reprodukční orgány – gametangii. V organismech různých gamet se samčí gametangie, tedy produkující samčí gamety, nazývají antheridia a samičí gametangie se nazývají archegonie. Vzhledem k tomu, že gametofyt, stejně jako gamety, které produkuje, má jedinou sadu chromozomů, jsou gamety tvořeny jednoduchým mitotickým dělením.

Při splynutí gamet se vytvoří zygota, ze které se vyvine sporofyt. Sporofyt má dvojitou sadu chromozomů a nese orgány nepohlavní reprodukce – sporangia. U heterosporózních organismů se samčí gametofyty vyvíjejí z mikrospor, nesoucích výhradně antheridia, a z megaspor se vyvíjejí samičí gametofyty. U mikrosporangií se vyvíjejí mikrospory, u megasporangií se vyvíjejí megaspory. Během sporulace dochází k meiotické redukci genomu a ve sporách je obnovena jediná sada chromozomů charakteristická pro gametofyt.

Evoluce reprodukce

Vývoj reprodukce se zpravidla ubíral směrem od asexuálních forem k sexuálním, od izogamie k anizogamii, od účasti všech buněk na reprodukci k dělení buněk na somatické a sexuální, od vnějšího oplodnění k vnitřnímu oplodnění. s nitroděložním vývojem a péčí o potomstvo.

Rychlost rozmnožování, počet potomků, frekvence generačních obměn spolu s dalšími faktory určují rychlost adaptace druhu na podmínky prostředí. Například vysoká míra reprodukce a časté změny generací umožňují hmyzu rychle si vyvinout odolnost vůči pesticidům. V evoluci obratlovců – od ryb k teplokrevníkům – je tendence ke snižování počtu potomků a zvyšování jejich přežití.

См. также

Poznámky

1. ↑Reprodukce – článek z Velké sovětské encyklopedie

reference

V přírodě existuje obrovské množství organismů. Každý z nich si v průběhu evoluce vyvinul specifický metabolismus, typ výživy a rozmnožování.

Porovnejme tyto dva způsoby rozmnožování organismů a vyjmenujme organismy, pro které jsou charakteristické.

pro nepohlavní rozmnožování charakteristický:

• pohlavní buňky se netvoří;
• na reprodukci se podílí pouze jeden organismus;
• základem nepohlavního rozmnožování organismů je mitóza;
• nové organismy jsou přesnou kopií (geneticky) původního jedince;

Pohlavní rozmnožování:

• vznikají pohlavní buňky (gamety) – buňky, které mají haploidní (poloviční, 1n) sadu chromozomů;
• jsou zapojeny 2 organismy (u prvoků jsou prostě dva organismy, u vyšších organismů jsou jedinci samce a samice);
• Základem tohoto způsobu rozmnožování organismů je meióza;
• nový organismus kombinuje vlastnosti svých rodičovských organismů, ale liší se od nich. Toto je již hybrid (variabilita modifikace).

Asexuální reprodukce	Sexuální reprodukce
1. Binární štěpení, amitóza, přímé štěpení:

(nevytvoří se vřeteno dělení, nejprve se rozdělí jádro (replikuje se DNA), poté se prodlouží samotná buňka, vznikne zúžení – cytoplazma a všechny organely jsou rozmístěny přibližně stejně)

Podobně se dělí i jednobuněčné organismy, např. améba obecná;

2. Fragmentace

(organismus se jednoduše rozdělí na několik částí a z každé vytvořené části vyroste nový organismus, „dorůst“ organismu probíhá mitózou)

Rostliny: vláknité řasy (spirogyra);

Živočichové: koelenteráty, ploštěnci

(podtyp fragmentace, platí také pro vegetativní množení)

(u matky se vyvine růst těla (pupen), ze kterého se vytvoří nový organismus, který se pak oddělí a roste)

Houby: mnoho prvoků (např. kvasinky);

Živočichové: prvoci, koelenteráty, některé druhy červů

4. Vegetativní způsoby rozmnožování rostlin:

• kořeny
• listy
• specializované upravené výhonky:
  • žárovky
  • oddenek
  • hlíza
  • kníry

  5. Tvorba spor

  Spory jsou obvykle jednobuněčné struktury, které slouží k nepohlavní reprodukci a šíření.

  (toto je jednobuněčná „minikopie“ mateřské buňky)

  Rostliny: nižší i vyšší (sporofyt je rostlina tvořící výtrusy, z ní pak vyrůstá gametofyt)

  (mužské reprodukční buňky jsou spermie, spermie, samičí jsou oocyty, vaječné buňky jsou buňky, které mají haploidní sadu chromozomů. Když se spojí (oplodní), vznikne embryo – zygota)

  K dispozici je dvoudomé organismy – živočichové, u rostlin tzv dvoudomost ; Existuje hermafroditi — organismus „2 v 1“ — nese ženské i samčí reprodukční buňky, u rostlin se tomu říká jednodomost .

  Živočichové: všichni vyšší živočichové jsou dvoudomí, hermafrodité: coelenterati, ploštěnci, někteří měkkýši).

  Rostliny: jednodomé a dvoudomé

  2. Konjugace

  (jde o proces výměny genetického materiálu v těsném kontaktu, mezi dvěma buňkami nebo organismy se vytvoří „most“; většinou se jedná o prvoky, kteří se nedělí na samce a samice)

  Rostliny: některé jednoduché řasy;

  (z neoplozeného vajíčka se vyvine nový jedinec (u mšic, dafnií, včelích trubců).