Informație

Evoluția reproducerii sexuale de la asexuat

Evoluția reproducerii sexuale de la asexuat


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Cum anume au evoluat organismele cu reproducere asexuată în organismele cu reproducere sexuală? De ce a fost considerat mai favorabil?


Reproducerea sexuală este un proces în care două celule fuzionează pentru a forma o celulă diploidă. Organismele unicelulare (sau chiar organismele inferioare multicelulare, cum ar fi algele, ciupercile și protistele) preferă să se reproducă prin mijloace asexuate în condiții favorabile. Dar când condițiile devin nefavorabile, ei optează pentru a urma reproducerea sexuală. Acest lucru sugerează că reproducerea sexuală a evoluat pentru a crește șansele de supraviețuire în condiții nefavorabile.

Deci, cum ajută reproducerea sexuală la creșterea ratei de supraviețuire? Prin fuziunea celulelor, adică reproducerea sexuală, o celulă devine acum diploidă și, prin urmare, are două copii ale genomului său. Această copie crescută a genomului este benefică în repararea oricăror rupturi sau modificări ale genomului, deoarece cealaltă copie va acționa ca un șablon pentru reparare (prin recombinare omoloagă).

Pentru a înțelege mai bine acest lucru, să luăm un exemplu. Să existe o populație de celule haploide. Această populație a fost expusă la condiții care ar cauza deteriorarea genomului, în special ar cauza rupturi ale ADN-ului. Erau două celule „Fella A” și „Fella B”. Amândoi știau că genomul lor a suferit daune, dar niciunul nu a reușit să repare ADN-ul, deoarece aveau nevoie de un șablon ADN intact pentru reparare. Brusc, „Fella B” i-a venit această idee grozavă de a fuziona cu „Fella A”. Acest lucru ar funcționa, a argumentat „Fella B”, deoarece poziția leziunii în ADN-ul din genomul său este diferită de poziția din „Fella A”. Fuziunea celulelor a fost primul pas către evoluția reproducerii sexuale.

Mai târziu, sistemul biologic și-a dat seama de importanța variației generate de reproducerea sexuală și, prin urmare, acest mod de reproducere a prins diverse linii.


Sexual vs asexuat nu este o condiție binară, este un spectru. Multe organisme fac ambele și/sau o gamă largă de lucruri între ele. Una dintre cele mai de bază este schimbarea plasmidei Conjuncția bacteriană în organismele unicelulare. Chiar și selecția asexuată are forme multiple de reproducere, cum ar fi înmugurirea vs fisiunea. Schimbul de gene poate fi extrem de benefic din mai multe motive, inclusiv, dar fără a se limita la; făcând infecția mult mai dificilă pentru paraziți sau oferind unei gene favorabile o schimbare mai bună să se răspândească, deoarece aceștia nu sunt blocați pentru totdeauna în aceeași linie genetică.

Multe organisme sunt sexuale oportunist, folosind reproducerea sexuală atunci când pot (când își pot găsi o pereche sau când resursele sunt abundente) și utilizând selecția asexuată atunci când nu pot. acest lucru implică faptul că există un avantaj pentru selecția sexuală, chiar dacă ceea ce este este dezbătut, dar arată, de asemenea, că este o întrebare sau/sau că cele două forme de reproducere coexistă destul de bine.

În ceea ce privește motivul pentru care a evoluat selecția sexuală, acesta este un subiect aprins dezbătut fără un răspuns clar, ar putea fi la fel de simplu ca o modalitate de a obține beneficiile schimbului de gene fără vulnerabilitatea virală creată de plasmidele. De asemenea, este o întrebare vagă prin însăși natura sa, deoarece multe organisme se angajează în multe forme și combinații diferite de forme de reproducere ȘI pentru că multe dintre acestea par să fi evoluat independent, întrebarea este îngrozitor de confuză.

Pe scurt, știm că reproducerea sexuală are beneficii, dar nu putem spune care dintre ei au fost factorii decisivi în evoluția sa timpurie, parțial pentru că există mai multe cazuri diferite în care a evoluat...


Nu, ai greșit capătul stick-ului... reproducerea asexuată a venit din reproducerea sexuală, nu invers! Reproducerea asexuată este o stare degenerată care are beneficii, dar este o fundătură evolutivă, deoarece combinația sexuală este necesară pentru a promova alelele benefice și pentru a construi noi gene. A se vedea: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4231362/

Răspunsul care spune „Sexual vs asexuat nu este o condiție binară” este înșelător; da asta e adevărat. Speciile sexuale vor începe să experimenteze cu forme asexuate dacă pot, deoarece asta conferă avantaje. Capacitatea de a fi partenogen este foarte utilă, dar din moment ce este o fundătură, capacitatea de a se reproduce sexual nu trebuie pierdută.

Deși sexul a fost destul de dificil să evolueze în primul rând, a fost necesar încă de la început. A evoluat de la sisteme mai simple de schimb de gene și de construire care au fost necesare încă de la început.


Tipuri de reproducere: reproducere sexuală versus reproducere asexuată

00:00:16.05 Deși majoritatea speciilor de pe planetă se reproduc sexual,
00:00:19.22 de ce unele specii încă se reproduc asexuat?
00:00:22.14 De ce este benefic din punct de vedere evolutiv
00:00:24.27 pentru ca unele specii să necesite doi părinți pentru a avea urmași
00:00:28.07 și alții doar unul?
00:00:30.28 Să explorăm de ce există diferite forme de reproducere
00:00:33.22 și ceea ce face ca fiecare să fie benefic
00:00:35.25 în circumstanțe specifice.
00:00:38.24 Cele două tipuri de reproducere
00:00:40.15 sunt asexuați și sexuali.
00:00:42.01 Reproducerea asexuată este atunci când un organism
00:00:45.14 face o clonă identică din punct de vedere genetic.
00:00:48.17 Majoritatea celor mai simple forme de viață,
00:00:50.18 cum ar fi bacteriile,
00:00:52.13 reproduce în acest fel.
00:00:54.16 Reproducerea sexuală este mult mai complexă
00:00:57.21 și implică doi membri ai unei specii
00:01:00.01 reunindu-se pentru a produce descendenți distincti genetic.
00:01:03.25 Majoritatea organismelor pluricelulare eucariote,
00:01:07.17 cum ar fi oamenii, păsările și insectele,
00:01:09.11 suferă reproducere sexuală.
00:01:12.12 Cel mai mare avantaj al reproducerii sexuale
00:01:14.14 este că urmașii sunt diferiți genetic
00:01:18.03 de la părinții și frații lor.
00:01:19.24 Acest lucru permite unei specii să evolueze,
00:01:22.11 deoarece selecția naturală va favoriza descendenții purtători de gene
00:01:24.25 care își îmbunătățesc supraviețuirea în diverse condiții de mediu.
00:01:28.16 De exemplu, oameni care poartă două copii anormale
00:01:32.07 a genei hemoglobinei
00:01:34.03 dezvolta anemie falciforme,
00:01:36.01 o boală devastatoare care are ca rezultat
00:01:38.21 niveluri anormal de scăzute de oxigen în sânge.
00:01:41.10 Indivizi care au o singură copie a genei anormale
00:01:44.18 au o formă mult mai puțin severă a bolii.
00:01:47.27 Interesant, indivizi heterozigoți
00:01:50.00 sunt mult mai puțin predispuse la infecția cu malarie,
00:01:52.06 făcându-i mai probabil să supraviețuiască
00:01:54.05 și au un succes reproductiv mai mare
00:01:56.08 în zonele cu malarie endemică.
00:01:59.09 Acest exemplu arată cum reproducerea sexuală
00:02:01.14 poate produce descendenți
00:02:03.14 care sunt diferiți genetic de părinții lor
00:02:05.15 și sunt mai potrivite pentru a supraviețui
00:02:07.22 în anumite condiții de mediu.
00:02:10.02 Am vorbit despre diversitatea genetică,
00:02:12.14 dar cum funcționează reproducerea sexuală
00:02:14.19 generează această diversitate în primul rând?
00:02:17.03 În timpul meiozei, care produce spermatozoizi și ovul
00:02:19.29 necesar pentru reproducerea sexuală,
Există doi pași cheie care produc diversitatea genetică.
00:02:25.11 Mai întâi este recombinarea între cromozomi omologi.
00:02:29.09 Recombinarea amestecă alelele materne și paterne,
00:02:32.07 și are ca rezultat combinații noi de gene
00:02:34.17 pe fiecare cromozom din fiecare generație.
00:02:37.18 Al doilea este sortimentul independent de cromozomi,
00:02:40.29 care generează combinații unice de cromozomi
00:02:44.11 în fiecare gamet.
00:02:46.20 În timpul fertilizării,
00:02:48.24 un spermatozoid unic genetic
00:02:50.26 și un ou unic genetic
00:02:54.02 se combină aleatoriu pentru a forma un descendent
00:02:56.01 care este diferit genetic de părinții săi.
00:02:58.01 În timp ce diversitatea genetică rezultă din reproducerea sexuală
00:03:01.00 a fost critic pentru supraviețuirea multor specii,
împerecherea este un proces consumator de energie, lent și riscant.
00:03:08.02 Pentru a îmbunătăți șansele de a selecta cel mai bun partener,
00:03:11.03 și, prin urmare, cele mai bune alele,
Unele specii au evoluat comportamente de curtare extrem de sofisticate.
00:03:18.10 Păuni masculi, de exemplu,
00:03:20.03 cresc pene de coadă lungi, irizate
00:03:22.20 și executați un dans elaborat pentru a atrage un partener.
Dar acest proces necesită energie
00:03:27.29 și poate atrage prădători.
00:03:30.01 În plus, generarea gameților pentru reproducerea sexuală,
00:03:33.05 și gestația și incubația ulterioară,
00:03:36.07 ia timp și energie.
00:03:37.27 De exemplu,
00:03:40.19 pinguinii împărați trebuie să stea pe ouă peste două luni,
00:03:43.14 și elefanții pot rămâne însărcinați aproape doi ani.
00:03:49.02 În timp ce reproducerea asexuată
00:03:51.03 nu produce descendenți distincti genetic,
00:03:53.07 are avantaje importante
00:03:55.07 care permit supraviețuirea speciilor.
00:03:57.11 Unul, este eficient din punct de vedere energetic
00:03:59.15 și nu necesită atragerea unui partener.
00:04:02.02 Doi, de obicei este rapid.
Unele bacterii se pot reproduce
00:04:06.12 în doar douăzeci de minute.
00:04:08.17 Și trei, produce descendenți identici genetic,
00:04:12.14 un avantaj în condiții de mediu stabile.
00:04:16.24 De exemplu, bacterii care poartă
00:04:19.04 o genă de rezistență la antibiotice la ampicilină
00:04:22.07 va continua să crească la pacienții cărora li sa prescris acest antibiotic.
00:04:25.16 Dimpotrivă, pentru că reproducerea asexuată
00:04:28.22 are ca rezultat clone genetice,
Aceste bacterii ar muri toate dacă pacientul
00:04:32.20 a fost tratat cu un alt antibiotic.
00:04:35.26 Mutații rare, aleatorii ale genomului
00:04:38.13 permit organisme care se reproduc asexuat
00:04:41.23 pentru a evolua diversitatea.
00:04:44.17 Totuși, acesta este un proces lent,
00:04:46.27 și nu există niciun mecanism care să separe mutațiile dăunătoare și benefice
00:04:50.17 pentru propagare la generațiile viitoare.
00:04:54.04 Atât reproducerea sexuală, cât și cea asexuată
00:04:56.20 oferă metode importante
00:04:59.07 pentru supraviețuirea și adaptarea speciilor,
00:05:01.01 permițând milioane de specii de pe Pământ astăzi
00:05:04.00 să evolueze și să supraviețuiască în formele lor actuale.
00:05:09.05 Acest videoclip v-a fost oferit de Youreka Science
00:05:11.22 și iBiology, aducându-ți cea mai bună biologie din lume.

  • Publicul larg
  • Educatorii Școlii H. / Introducere Licență
  • Student
  • Educatorii Adv. Licență / Grad
  • Cercetător

Reproducere asexuată

Reproducerea asexuată este mecanismul principal de reproducere pentru marea majoritate a organismelor de pe planetă, cu toate acestea, există mai multe moduri în care are loc reproducerea asexuată. Unele organisme se pot reproduce folosind mai multe dintre aceste metode.

Clonarea este poate cel mai cunoscut mecanism de reproducere asexuată, în parte datorită apariției sale în mai multe serii SF. Oricât de absurd este înfățișată în SF, clonarea are loc în unele organisme asexuate și chiar în larva unor organisme sexuale.1 Ceea ce face clonarea este să dubleze complet genomul unui organism în urmașii săi. Astfel, atunci când are loc clonarea, descendenții sunt toți copii exacte ale adultului, cu puține diferențe genetice.

Fisiunea binară este încă un alt mecanism de reproducere asexuată, care este privită ca o formă de clonare. Această metodă de reproducere este în mare parte limitată la procariote, organisme cărora le lipsește un nucleu definit. În esență, în fisiunea binară, organismul face o copie completă a lui însuși, apoi se împarte în jumătate. Fisiunea binară este posibilă numai în organisme foarte mici, precum micoplasmele procariote.2

Deși nu este exact la fel cu clonarea, partenogeneza este o altă metodă de reproducere asexuată care apare periodic în unele organisme cu reproducere sexuală. În acest mod de reproducere, organismul se reproduce singur, dând naștere la una sau mai multe clone ale sale, fără a fi nevoie să se împerecheze. Acest lucru a fost observat la numeroase vertebrate3 și se crede că este sursa infamului rac marmorat.4

O a treia metodă de reproducere asexuată se numește înmugurire. Înmugurirea are loc atunci când un organism adult produce o clonă a lui însuși care „muguri” din partea organismului adult. Unele organisme vor suferi înmugurire, precum și reproducere sexuală normală, cum ar fi hidrele.5 Alte organisme, cum ar fi drojdiile, se bazează aproape exclusiv pe înmugurire.6

O altă metodă de reproducere asexuată este fragmentarea. În fragmentare, organismul se împarte singur, sau este divizat de o forță exterioară, în mai multe părți, toate care apoi regenerează restul corpului. Aceasta ar putea fi considerată o metodă ciudată de clonare, deoarece produce clone identice ale organismului părinte. Cele mai bine documentate exemple în rândul animalelor provin de la stele de mare, care sunt renumite pentru că pot fi tăiate în bucăți și pot crește organisme întregi dintr-un singur braț și o bucată din discul central. Cu toate acestea, și alte organisme fac acest lucru. Unii viermi se reproduc şi prin fragmentare.7

Înmulțirea vegetativă este o metodă bine-cunoscută de reproducere, în special la plante. Aceasta implică o parte a plantei care se ramifică de restul plantei și în cele din urmă crește într-o plantă complet nouă. În unele cazuri, cele două plante rămân atașate și formează lanțuri lungi de plante conectate, fiecare având toate proprietățile unei plante individuale, dar conectate într-un fel fie deasupra, fie sub pământ. Se știe că mușchii suferă acest proces.8 Numeroase plante, precum și unele alge, suferă, de asemenea, reproducere vegetativă într-o formă sau alta.9 Cele mai comune forme ale acesteia sunt frecvent utilizate în grădinărit, ca butași rupte sau tăiate dintr-o plantă. care cresc într-o plantă nouă.

Producția de spori este un alt mecanism de reproducere asexuată. Sporii pot fi considerați în esență „semințe” care sunt produse asexuat și concepute pentru a fi răspândite într-o zonă largă. Sporii sunt metoda preferată de reproducere a multor ciuperci10, dar unele plante, în special ferigi și mușchi, folosesc și ele această metodă de reproducere.


Evoluția sexualității: biologie și comportament

Reproducerea sexuală la animale și plante este mult mai răspândită decât reproducerea asexuată și nu există lipsă de ipoteze care încearcă să explice de ce. Chiar și bacteriile și virușii, care se reproduc prin clonare, se angajează într-un schimb de gene orizontal promiscuu ("reproducere parasexuală") la o scară de timp atât de scurtă încât evoluează diversitatea genotipică chiar mai rapid decât eucariotele. (Ne confruntăm zilnic cu aceasta sub forma rezistenței antimicrobiene.) Cursa înarmărilor gazdă-parazit și gazdă-patogen își propune să explice prevalența reproducerii sexuale, dar există peste o duzină de alte ipoteze, inclusiv propunerea că reproducerea sexuală purifică genomul a mutațiilor dăunătoare. O provocare la fel de descurajantă este să înțelegem, din punct de vedere al logicii evolutive, jungla diverselor strategii de curte și împerechere pe care le găsim în natură. Plasticitatea fenotipică a determinării sexului la animale sugerează că sistemul nervos central și tractul reproducător ar putea să nu atingă același punct final pe continuum-ul dintre extremele noastre stereotipe masculine și feminine. De ce există doar două tipuri de gameți în majoritatea eucariotelor? De ce majoritatea plantelor cu flori și puține animale sunt hermafrodite? De ce masculii concurează mai mult pentru accesul la femele decât invers la majoritatea animalelor care au fost studiate? Această recenzie prezintă mai multe întrebări decât răspunsuri, dar a fost colectată o bogăție extraordinară de date, iar noile tehnici genetice vor oferi noi răspunsuri. Posibila relevanță a acestor date pentru sexualitatea umană va fi discutată într-un articol viitor.

Cifre

Păun cu un ornament foarte…

Păun cu o coadă foarte ornamentată care, ca și coada masculului quetzal, a evoluat...


Reproducerea sexuală provoacă evoluția, afirmă creația

O revizuire a literaturii științifice relevă că evoluția reproducerii sexuale a fost descrisă ca
„controversat”, 1 și ca „paradox” 2 și „mister”. 3 Un articol din 2002 în Natură
Recenzii Genetica
afirmă că „au fost propuse cel puțin 20 de teorii pentru a explica apariția pe scară largă a
reproducere sexuală” 4 și un articol din 2017 în Tendințe în ecologie și evoluție observă că
„multe dintre ipotezele plauzibile pentru sex au ipoteze restrictive.” 5 În plus, nu există greu
dovezi pentru oricare dintre cele douăzeci și ceva de ipoteze. 6

Cu toate acestea, cea mai nedumerită întrebare dintr-o perspectivă evolutivă este: de ce au evoluat formele de viață avansate
sexualitate deloc? De ce nu am evoluat pe baza reproducerii asexuate? Pentru a folosi o imagine mitologică: de ce nu suntem
toate femeile Amazon?

Trebuie remarcat faptul că reproducerea asexuată poate fi mult mai complexă decât simpla diviziune celulară (mitoză).
Un avantaj al reproducerii sexuale prin meioză
este schimbul de material genetic, cu toate acestea, acest lucru se poate face și pe cale asexuată. De exemplu, fenomenul de parasexualitatea descrie
transferul direct de material genetic între bacterii 7 și, așa cum sa raportat pentru prima dată în 1953, 8
este frecventă la ciuperci. 9 Chiar și unele forme de viață superioare se reproduc asexuat prin apomixis,
care este reproducerea prin țesuturi generative speciale fără fertilizare, adică fără femelă și mascul
uniune. Termenul de apomixis include partenogeneza
(în care un nou individ se dezvoltă dintr-un ou nefertilizat) la unele plante, nevertebrate și chiar
vertebratelor.

Biologia celulară a unora dintre aceste mecanisme de reproducere asexuată este similară cu reproducerea sexuală în
transferul de material genetic este doar că lipsesc formele distincte „masculin” și „feminin”. Din moment ce teoria lui
evoluția se concentrează adesea pe găsire tranzitorie forme, aceste mecanisme de reproducere asexuată ar putea fi
privit în acest fel.

Cu toate acestea, literatura științifică sugerează că aceste procese asexuate ar putea fi a barieră la
dezvoltarea sexualității, mai degrabă decât a tranziție în ea. Articole din Jurnal de ereditate și
Zoologie integrativă, respectiv, subliniază că reproducerea sexuală nu oferă niciun avantaj în context
de selecție naturală și că este mai puțin eficientă decât reproducerea asexuată:

Nimeni nu a atribuit niciun beneficiu amfimixisului
[reproducția sexuală] părinților care sunt angajați în aceasta, iar presupușii beneficiari sunt urmașii.10
[Costurile inerente [ale sexului] au făcut ca întreținerea acestuia să fie dificil de explicat. Cel mai faimos dintre acestea este
costul dublu al bărbaților, ceea ce poate reduce foarte mult fecunditatea [capacitatea de reproducere] a unei populații sexuale,
comparativ cu o populație de femele asexuate. 11
Un articol din 2018 în Tendințe în genetică rezumă problemele:
Problema evoluției amfimixisului implică trei probleme: (i) cum a apărut acesta cu aproximativ 2 miliarde de ani în urmă
(ii) cum reușește să depășească clonele apomictice obligatorii care continuă să apară în unele, deși nu în toate,
specii amfimictice și (iii) modul în care evoluția sa treptată nu transformă amfimixis în apomixis sau așa ceva
asemănătoare. . . . Problema (iii) este cea mai grea. Amfimixis poate dispărea nu numai brusc, . . . dar deasemenea
treptat. 12

Acestea și alte articole de jurnal luate împreună dezvăluie o imagine interesantă:

  • Nu există un consens în rândul biologilor evoluționari cu privire la dezvoltarea reproducerii sexuale și multe dintre acestea
    ipotezele sunt structurate ca „așa povești” restrictive care necesită o cascadă de evenimente improbabile.
  • Majoritatea – dacă nu toate – formele de viață ar putea fi configurate pentru reproducerea asexuată.
  • Reproducerea sexuală este mai „costisitoare” decât reproducerea asexuată, este mai dificilă și necesită mai mult
    energie.
  • Din punctul de vedere al selecției naturale, reproducerea sexuală nu are niciun beneficiu. Dimpotrivă,
    reproducerea asexuata ofera avantaje de reproducere fata de reproducerea sexuala.
  • Adevărata întrebare poate fi cum facem a pastra reproducerea sexuală — oricum am dobândit-o. De ce noi și
    alte forme de viață sexuală nu se transformă în condiția mai puțin „costisitoare” a asexualității?

Care model are mai mult sens?

Având în vedere toate cele de mai sus, evoluția reproducerii sexuale prin procese aleatorii, spontane, face ca nu
sens. Presupunând selecția naturală ca mecanism, evoluția ar fi trebuit să se oprească cu o formă asexuată
apomixis. Chiar dacă s-ar fi întâmplat ca o formă de viață să evolueze reproducerea sexuală, ar fi dispărut pentru că
nu a existat nici un avantaj reproductiv.

Acolo trebuie sa fi un răspuns diferit. . . iar acest răspuns poate fi găsit în
Biblia:
Dumnezeu l-a creat pe om după chipul Său, după chipul lui Dumnezeu l-a creat bărbat și femeie, i-a creat (Geneza
1:27 NASB).
Domnul Dumnezeu a zis: „Nu este bine ca omul să fie singur, îi voi face un ajutor potrivit pentru el” (Geneza
2:18 NASB).

Reproducerea sexuală nu este pentru eficiență, ci nu oferă niciun avantaj reproductiv. De ce există? S-ar putea
pentru companie și parteneriat, așa cum a rânduit Creatorul-Dumnezeu pentru oameni – și pentru multe animale, de asemenea. Aceasta
pare cel mai plauzibil că a venit de la un Dumnezeu iubitor – nu ca produs al unui proces evolutiv.

Acest subiect a fost ideea nepotului meu de 17 ani, Jeff Obermeyer, Jr., care
merită un credit special pentru înțelegerea sa.


Evenimente în reproducerea sexuală

Evenimente în reproducerea sexuală: După atingerea maturității, toate pe cale sexuală
organismele reproducătoare prezintă evenimente și procese care au remarcabile
asemănarea fundamentală, chiar dacă structurile asociate cu sexuale
reproducerea sunt într-adevăr foarte diferite. Evenimentele reproducerii sexuale
deși elaborat și complex, urmează o secvență regulată. Sexual
reproducerea se caracterizează prin fuziunea (sau fecundarea) masculului şi
ganmete feminine, formarea zigotului și embriogeneza. Pentru confort
aceste evenimente secvențiale pot fi grupate în trei etape distincte și anume,
evenimentele de pre-fertilizare, fertilizare și post-fertilizare.


Rezumatul secțiunii

Aproape toate eucariotele sunt supuse reproducerii sexuale. Variația introdusă în celulele reproducătoare de meioză pare a fi unul dintre avantajele reproducerii sexuale care a făcut-o atât de reușită. Meioza și fertilizarea alternează în ciclurile vieții sexuale. Procesul de meioză produce celule reproductive unice numite gameți, care au jumătate din numărul de cromozomi decât celula părinte. Fertilizarea, fuziunea gameților haploizi de la doi indivizi, restabilește starea diploidă. Astfel, organismele care se reproduc sexual alternează între fazele haploide și diploide. Cu toate acestea, modurile în care celulele reproductive sunt produse și timpul dintre meioză și fertilizare variază foarte mult. Există trei categorii principale de cicluri de viață: diploid-dominant, demonstrat de majoritatea animalelor haploid-dominant, demonstrat de toate ciupercile și unele alge și alternanța generațiilor, demonstrată de plante și unele alge.


Rezumatul secțiunilor

Multe plante se reproduc atât asexuat, cât și sexual. În reproducerea asexuată, o parte din planta părinte este folosită pentru a genera o nouă plantă. Altoirea, stratificarea și micropropagarea sunt câteva metode utilizate pentru reproducerea artificială asexuată. Noua plantă este identică genetic cu planta-mamă de la care a fost prelevat stocul. Plantele cu reproducere asexuată se dezvoltă bine în medii stabile.

Plantele au durate de viață diferite, în funcție de specie, genotip și condițiile de mediu. Părți ale plantei, cum ar fi regiunile care conțin țesut meristematic, continuă să crească, în timp ce alte părți experimentează moartea celulară programată. Frunzele care nu mai sunt active fotosintetic sunt aruncate din plantă ca parte a senescenței, iar nutrienții din aceste frunze sunt reciclați de plantă. Se știe că alți factori, inclusiv prezența hormonilor, joacă un rol în întârzierea senescenței.


Sexualitatea, nu cromozomii suplimentari, beneficiază animalele, constată biologii

Majoritatea animalelor, inclusiv oamenii, au două copii ale genomului lor - setul complet de instrucțiuni necesare pentru a face fiecare celulă, țesut și organ din organism.

Dar unele animale poartă mai mult de două seturi complete de genom, denumite poliploidie. Biologii s-au întrebat de mult dacă acești cromozomi suplimentari ajută sau împiedică aceste specii.

Într-un studiu care a implicat mai multe generații de melc de apă dulce din Noua Zeelandă, cercetătorii de la Universitatea din Iowa au descoperit că poliploidia pare să nu fie nici un atu, nici un dezavantaj pentru femelele care au urmași fără ajutorul unui mascul. În schimb, sexualitatea melcilor este cea care creează un avantaj: femelele asexuate, a descoperit studiul, au crescut de două ori mai repede în timpul fazei juvenile târzii și au atins maturitatea reproductivă cu 30% mai repede decât femelele melci care s-au împerecheat cu masculi.

Acest lucru în sine ridică întrebări biologice fundamentale: dacă femelele asexuate cresc mai repede și au copii mult mai repede decât femelele sexuale, care este scopul sexului și de ce este metoda dominantă de reproducere în lumea animală?

„Când am făcut studiul, ne-am gândit că poliploidia ar fi dăunătoare pentru asexuați, dar nu am găsit nicio dovadă în acest sens”, spune Maurine Neiman, profesor asociat de biologie la UI și autor corespondent al lucrării, publicată în jurnal. Ecologie și evoluție. „Acest lucru face rolul sexului și mai greu de explicat”.

Melcii de noroi, Potamopyrgus antipodarum, trăiesc în lacuri și pâraie din toată Noua Zeelandă. De asemenea, au fost descoperite în Idaho în 1987 și de atunci s-au răspândit în Marile Lacuri și mai spre est, până în Golful Chesapeake, potrivit Departamentului Agriculturii din SUA, care clasifică animalele ca specii invazive.

Se știe că femelele sexuale și asexuate trăiesc în aceleași lacuri din Noua Zeelandă, deși există și separat în alte lacuri. Masculii se vor împerechea cu oricare, dar genele lor nu sunt transmise în întâlnirile cu femele asexuate. Acei factori, precum și abundența melcilor, i-au făcut o specie bună în care să testați efectele poliploidiei.

Echipa UI a comparat melci femele reproductive sexual cu doar două copii ale genomului lor cu femele asexuate care poartă trei și patru copii. Împreună, au produs suficiente generații pentru a ocupa 1.500 de căni -- o ceașcă per melc.

„Când am început, ne-am gândit că proiectul va dura șase până la nouă luni”, spune Katelyn Larkin, care și-a obținut diplomele de licență și masterat în biologie la UI și a lucrat în laboratorul lui Neiman de când era studenta a doua. "În schimb, a durat mai mult de trei ani. Am aflat că acești melci cresc în ritm de melc."

Femelele asexuate, indiferent de numărul de copii genomice pe care le posedau, au crescut mai repede și au ajuns la maturitatea reproductivă mai repede decât femelele sexuale, au descoperit cercetătorii. În termeni umani, ar fi ca și cum femelele asexuate ar putea produce copii la vârsta de 13 ani, în timp ce femelele sexuale nu ar ajunge la vârsta de reproducere până la vârsta de 18 ani. te întrebi de ce mai există femelele sexuale melci.

„Nu doar că (asexuații) nu fac bărbați. Și fiicele asexuate cresc mai repede”, notează Neiman.

Înainte de studiul ei, Neiman a crezut că femelele asexuate ar suporta costuri suplimentare pentru fiecare genom suplimentar, deoarece ar fi pline de ingrediente scumpe din punct de vedere metabolic, cum ar fi ARN și proteine. Așa este cazul plantelor, precum grâul. Dar nu a existat nicio diferență în rata de creștere, lungimea cochiliei sau timpul până la maturitatea reproductivă între femelele asexuate cu trei copii genomice și cele cu patru, excluzând această teorie.

În schimb, surpriza constă în faptul că femelele asexuate nu păreau să plătească niciun preț pentru a avea acele genome suplimentare. De fapt, nu a existat deloc un dezavantaj vizibil.

Deci, de ce există femelele sexuale melci și cum supraviețuiesc atunci când coexistă și concurează cu femelele asexuate?

Răspunsul poate sta în parte la un vierme parazit care pradă melcii. Femelele asexuate sunt mai vulnerabile, deoarece genomul descendenților lor sunt replici exacte ale lor, făcându-le mai ușor de țintit și șters. Femelele sexuale, deoarece se împerechează, moștenesc un set genomic separat, distinct, care diversifică fondul genetic și le face astfel mai capabile să reziste atacurilor parazitare.

Totuși, femele sexuale au fost găsite alături de asexuate în lacuri fără viermi paraziți, ceea ce tulbură întreaga idee că diversitatea genetică este singurul motiv pentru care melcii sexuali persistă.

Lui Neiman pare să-i placă așa.

„Ați putea argumenta că genomul nostru este cel mai important lucru pe care îl avem, dar nu știm de ce oamenii au două copii atunci când multe organisme se descurcă bine cu una, trei sau mai multe”, spune ea. „Această cercetare se referă la această întrebare”.


Evoluția reproducerii sexuale de la asexuat - Biologie

Trei agenți patogeni fungici umani sistemici comuni - Cryptococcus neoformans, Candida albicans și Aspergillus fumigatus — au păstrat toate mecanismele necesare pentru a se angaja în reproducerea sexuală și, totuși, populațiile lor sunt adesea clonale, cu dovezi limitate pentru recombinare. Paralele izbitoare au apărut cu patru paraziți protozoari care infectează oamenii: Toxoplasma gondii, Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi și Plasmodium falciparum. Limitarea reproducerii sexuale pare a fi o strategie comună de virulență, care permite generarea de populații clonale bine adaptate la nișele de gazdă și de mediu, păstrând totuși capacitatea de a se angaja în reproducerea sexuală sau parasexuală și de a răspunde la presiunea selectivă. Investigarea continuă a naturii sexuale a agenților patogeni microbieni ar trebui să faciliteze atât investigațiile de laborator, cât și înțelegerea interacțiunii complexe dintre agenți patogeni, gazde, vectori și mediile lor.


Priveste filmarea: 10 cele mai ciudate obiceiuri SEXUALE din lume (Iunie 2022).


Comentarii:

  1. Wayde

    Aș dori să vă vorbesc pe această temă.

  2. Shakora

    Asta e super. Acesta este brazilianul nostru. Foarte bine

  3. Cesar

    Curiously, while there is an analogue?

  4. Abram

    It is a pity that I will not be able to participate in the discussion now. Very little information. Dar voi fi fericit să urmez acest subiect.

  5. Brently

    Cred că faci o greșeală. Îmi propun să discut despre asta. Trimiteți -mi un e -mail la pm.

  6. Archaimbaud

    Ne pare rău, dar vă poate oferi mai multe informații.



Scrie un mesaj