Мы объясним, что такое бесполое размножение, какие типы существуют, их преимущества и недостатки. А также, что такое клонирование
Некоторые растения, например, одуванчики, размножаются бесполым путем с помощью семян
Что такое бесполое размножение?
Асексуальное размножение – это размножение, для которого требуется один организм , которому не нужно спариваться для образования новых особей. Поскольку половые клетки не задействованы, при половом размножении не происходит обмена или комбинации генетической информации
Когда организм размножается бесполым путем, он делает это методами , которые состоят в репликации или дублировании его генетического содержания , чтобы породить новые особи, генетически идентичные себе
Размножение заключается в производстве новых особей того же вида , что и родитель , тем самым размножая и увековечивая вид . Размножение является одним из основных этапов жизненного цикла каждого живого существа и, хотя оно не является необходимым для выживания отдельной особи, оно необходимо для сохранения вида на Земле
Организмы могут размножаться различными способами, которые можно сгруппировать в два типа размножения: половое или бесполое, в зависимости от количества участвующих особей и от того, является ли потомство генетически идентичным родительскому организму или организмам
Половое размножение, например, у человека , предполагает половой контакт между двумя особями, самкой и самцом, каждый из которых вносит гамету или половую клетку. В результате соединения мужской и женской гамет (яйцеклетки и сперматозоида соответственно) появляется эмбрион, который развивается в новую особь того же вида, генетический материал которой представляет собой комбинацию генетического материала родителей. Таким образом, при половом размножении каждый родитель вносит половину генетической информации, и формируется потомство, генетически отличное от своих родителей
Размножение половым путем характерно для одноклеточных организмов , таких как прокариоты протисты , и распространено у грибов беспозвоночных растений. Хотя в более сложных формах жизни половое размножение является более распространенным, существуют также некоторые редкие случаи животных , которые размножаются бесполым путем
Типы бесполого размножения
Многие растения могут создавать новую особь из фрагмента.
Асексуальное размножение может происходить с помощью различных механизмов, включая следующие:
- Gemination. Оно заключается в образовании выступов или почек на теле родителя, из которых появляется независимая особь, способная отделиться и жить автономно, или остаться прикрепленной и основать колонию. Геминизация – распространенный процесс у пориферов, книдарий и мшанок. Кроме того, некоторые одноклеточные организмы, такие как дрожжи и некоторые бактерии , размножаются этим способом.
- Фрагментация. Производство новых особей из фрагментов родительского организма, таким образом, реконструируя весь организм из значительной его части. Эти фрагменты могут быть намеренными или случайными. Фрагментация – это бесполый репродуктивный механизм, встречающийся у многих беспозвоночных, таких как морские звезды, ломкие звезды и планарии. Помимо животных, существуют растения, способные размножаться с помощью механизма фрагментации, направляемого вмешательством человека, который более известен как искусственное вегетативное размножение.
Важно не путать процессы регенерации путем фрагментации с процессами бесполого размножения. Например, некоторые ящерицы способны регенерировать свои хвосты, если они случайно их теряют, но это явление не подразумевает размножения, так как не приводит к появлению новых особей. - Бинарное деление. Это простейший механизм бесполого размножения, который заключается в дублировании генетического материала (молекул ДНК ) родительской особи, последующем делении ее органелл и, наконец, расщеплении цитоплазмы, в результате чего получаются две идентичные клетки , где ранее была только одна. Бинарное деление осуществляется прокариотическими организмами, к которым относятся бактерии и археи. Существуют также некоторые одноклеточные эукариотические организмы, которые размножаются по аналогичному механизму: одна клетка дает начало двум идентичным, одинаковым по размеру дочерним клеткам. Однако в этих организмах наличие настоящего клеточного ядра делает этот процесс несколько более сложным и продуманным.
- споруляция. Споруляция – это размножение с помощью жестких одноклеточных структур, способных выдерживать экстремальные условия, называемых спорами или эндоспорами. Споруляция может быть частью нормального жизненного цикла организма или, в некоторых случаях, может быть стимулирована или спровоцирована неблагоприятными условиями окружающей среды. Механизм споруляции является распространенной формой деления клеток у грибов, растений и некоторых видов бактерий
- Apomixis. Этот механизм уникален для растений и является формой бесполого размножения семенами, которое не включает оплодотворение или мейоз. У растений, размножающихся таким способом, особь производит семена, генетически идентичные себе, что позволяет виду распространяться, но обладает малой приспособляемостью к окружающей среде. В растительном царстве существуют различные типы апомиксиса, и он является довольно распространенным типом бесполого размножения в этой группе живых организмов.
- Партеногенез. Этот способ бесполого размножения предполагает развитие неоплодотворенных женских половых клеток, т.е. обладающих тем же генетическим материалом, что и их родитель, путем сегментации неоплодотворенного яйца. Этот механизм бесполого размножения присутствует как в группах беспозвоночных, так и позвоночных : это обычная процедура у некоторых рыб, рептилий , насекомых, ракообразных амфибий , особенно в периоды риска для вида.
- Полиэмбриония. Способ репродукции, при котором из одной зиготы развиваются два или более эмбрионов. В действительности можно сказать, что оно представляет собой сочетание полового и бесполого размножения: первое необходимо для оплодотворения и образования зиготы, а второе происходит, когда эмбрион делится на несколько генетически идентичных, давая начало двум или более особям, генетически идентичным друг другу, но отличающимся от своих родителей. В зависимости от количества образующихся эмбрионов полиэмбриония может быть однократной или многократной. Такой способ размножения распространен у некоторых насекомых, растений и, что любопытно, у броненосцев, чей помет всегда монозиготный (происходящий от одного и того же эмбриона). Это может происходить и у людей, например, у однояйцевых или однояйцевых близнецов, которые происходят из одной зиготы (не путать с дизиготными близнецами).
Преимущества бесполого размножения
Асексуальное размножение, такое как бинарное деление, требует очень мало ресурсов.
Асексуальное размножение является быстрым и простым, поскольку оно не требует производства специализированных клеток (гамет), не требует затрат энергии для достижения оплодотворения или других подобных усилий. Таким образом, этот тип размножения позволяет изолированной особи дать начало новому потомству, иногда многочисленному, но всегда генетически идентичному себе и друг другу
Это особенно полезно в ситуациях биологического риска или необходимости быстрого расширения , например, во время колонизации территории или массового скопления особей перед лицом надвигающейся опасности
Недостатки бесполого размножения
Основным недостатком бесполого размножения является отсутствие генетической изменчивости , то есть тот факт, что потомство идентично родителям, за исключением случаев непредвиденных мутаций
Таким образом, вид эволюционирует гораздо медленнее и гораздо менее эффективно, потому что естественный отбор не может отдать предпочтение наиболее приспособленным особям. Это может очень быстро уничтожить колонию или даже вид, поскольку низкая генетическая изменчивость может помешать им быстро адаптироваться к изменяющейся среде
Клоны и клонирование
Клонирование человека было запрещено ЮНЕСКО в 1997 году.
В генетике клон определяется как совокупность генетически идентичных особей, полученных от другой особи с помощью механизмов бесполого размножения. Хотя такие процессы в природе происходят очень часто (на самом деле бесполое размножение происходит гораздо раньше полового), термин ‘клон’ был создан в 1903 году H.J. Вебера, с намерением внести свой вклад в развитие лексикона генетики науки , которая начинала развиваться в то время. Сегодня бесполое размножение можно назвать клональным размножением, хотя оно не имеет широкого распространения
EXMJ8 клонирование , происходящее от термина ‘клон’, – это акт производства биологического существа, генетически идентичного другому, из существующего. Хотя этот процесс может осуществляться без особых технических знаний (например, при вегетативном размножении растений), клонированием чаще называют искусственные методы, используемые в лаборатории для получения генетически идентичных особей
В случае позвоночных животных искусственное клонирование основано на удалении ядра яйцевой клетки и замене его ядром взрослой клетки, принадлежащей клонируемой особи. Эта измененная яйцеклетка (теперь она эквивалентна жизнеспособной зиготе) затем переносится в тело женщины, где она продолжает развиваться до рождения. Этот метод начали применять к лягушкам в 1952 году, но к млекопитающим 7CUE удалось применить только в 1996 году с помощью знаменитой овечки Долли
С практической точки зрения клонирование человека не должно столкнуться с непреодолимыми техническими препятствиями в долгосрочной перспективе. Однако возможность использования этого метода у нашего вида, который называется репродуктивным клонированием, вызвала интенсивные этические, религиозные, социальные и политические дебаты с участием множества сторон и до сих пор далека от разрешения
Добавить комментарий