Πληροφορίες

Γιατί δεν αναπαράγονται άσεξου όλοι οι οργανισμοί;

Γιατί δεν αναπαράγονται άσεξου όλοι οι οργανισμοί;


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.

Σύμφωνα με ένα σχόλιο στο Γιατί δεν είναι όλα τα είδη ερμαφρόδιτα ;, τα άφυλα αναπαραγόμενα είδη εξαφανίζονται πιο εύκολα. Ωστόσο, δεν νομίζω ότι η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι μια πραγματική εξελικτική σταθερή στρατηγική. Δεδομένου ότι οι άνθρωποι αναπαράγονται σεξουαλικά, κάποιος με αντίσταση στην ελονοσία και χωρίς δρεπανοκυτταρική αναιμία μπορεί να δημιουργήσει ένα παιδί με δρεπανοκυτταρική αναιμία. Για οποιοδήποτε είδος σεξουαλικά αναπαραγωγής, εάν εμφανιστεί ένα μεταλλαγμένο άτομο που αναπαράγει σεξουαλικά το άτομο που τυχαίνει να έχει το σωστό γονιδίωμα, οι κλώνοι της θα ξεπερνούσαν τα υπόλοιπα είδη, επειδή σχεδόν κανένας από αυτούς δεν θα γεννούσε απογόνους με κακά χαρακτηριστικά, επειδή έχουν ασθενέστερη γενετική μετατόπιση. έναντι πλεονεκτικών χαρακτηριστικών και έτσι έχουν μεγαλύτερη ποσότητα από αυτά, και επειδή θα ήταν τόσο αργά να εξελιχθούν με γενετική μετατόπιση για να μην προσαρμοστούν σε όλες αυτές τις μελλοντικές ξαφνικές αλλαγές στο περιβάλλον στις οποίες έχουν ήδη προσαρμοστεί. Δεν θα είχε ένα άσεξουαλ αναπαραγωγικό σαλιγκάρι από ένα είδος που τα φίδια τρώνε με τη μορφή του καθρέφτη από τα περισσότερα είδη του να έχει το πλεονέκτημα ότι είναι πιο δύσκολο να φαγωθούν χωρίς να έχουν πρόβλημα να βρουν σύντροφο. Maybeσως ακριβώς όπως οι άνθρωποι θα μπορούσαν να εξελιχθούν για να έχουν αντίσταση στην ελονοσία χωρίς τον κίνδυνο δρεπανοκυτταρικής αναιμίας εάν αναπαράγονται άσεξου, ίσως αν ένας μεταλλαγμένος που αναπαράγει άφυλα τον τσίτα με το γονιδίωμα που θα έκανε τους κλώνους του να εμφανιστούν, οι κλώνοι του θα εξελιχθούν σε ποικίλοθερμες χωρίς γούνα που μπορούν ευδοκιμούν τις χαμηλές νυχτερινές θερμοκρασίες γιατί αυτό θα τους επέτρεπε να κυνηγούν το θήραμά τους περισσότερο πριν ζεσταθούν για να συνεχίσουν το κυνηγητό επειδή θα ξεκινούσαν από χαμηλότερη θερμοκρασία σώματος και τα άτομα με αυτό το χαρακτηριστικό δεν θα γεννούσαν ποτέ απογόνους με οποιοδήποτε δαπανηρό χαρακτηριστικό με αυτό εκτός από ένα μικρό δαπανηρό χαρακτηριστικό.

Επιπλέον, εάν ένα μεταλλαγμένο θηλυκό αγενώς αναπαραγωγικό άτομο προέκυψε σε ένα σεξουαλικά αναπαραγωγικό είδος με το σωστό γονιδίωμα και το είδος αυτή τη στιγμή βρισκόταν σε μια εξελικτική σταθερή στρατηγική με μονογαμία, με κάθε ζευγάρι να μπορεί να πάρει φαγητό αρκετά γρήγορα για να μεγαλώσει δύο παιδιά, η μεταλλαγμένη γυναίκα θα έπαιρνε επίσης έναν σύντροφο και με τη βοήθειά του θα μπορούσε ακόμα να πάρει τροφή αρκετά γρήγορα για να μεγαλώσει δύο παιδιά που και τα δύο έχουν το γονιδίωμά της, και στη συνέχεια οι άσεξου αναπαραγόμενοι κλώνοι της θα εξαπλωθούν πολύ γρήγορα. Μόλις το είδος φτάσει σε μια νέα εξελικτική σταθερή στρατηγική, όπου κάθε άτομο μπορεί να πάρει τροφή αρκετά γρήγορα για να μεγαλώσει ένα παιδί, επειδή υπάρχουν τόσα πολλά θηλυκά που παίρνουν τη διαθέσιμη τροφή, μπορεί να εξακολουθούν να έχουν ένα ελαφρύ εξελικτικό πλεονέκτημα έναντι άλλων ειδών που δεν είναι τόσο υψηλό όσο το εξελικτικό πλεονέκτημα των ατόμων που αναπαράγουν ασεξουαλικά ήταν σε σχέση με τη σεξουαλική αναπαραγωγή ατόμων του ίδιου είδους νωρίτερα.

Πηγή: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16217668


Σχάση

Σχάση, που ονομάζεται επίσης δυαδική σχάση, συμβαίνει σε προκαρυωτικούς μικροοργανισμούς και σε ορισμένους ασπόνδυλους, πολυκύτταρους οργανισμούς. Μετά από μια περίοδο ανάπτυξης, ένας οργανισμός χωρίζεται σε δύο ξεχωριστούς οργανισμούς. Ορισμένοι μονοκύτταροι ευκαρυωτικοί οργανισμοί υφίστανται δυαδική σχάση με μίτωση. Σε άλλους οργανισμούς, μέρος του ατόμου διαχωρίζεται και σχηματίζει ένα δεύτερο άτομο. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει, για παράδειγμα, σε πολλά αστεροειδή εχινόδερμα μέσω διάσπασης του κεντρικού δίσκου. Ορισμένες θαλάσσιες ανεμώνες και ορισμένοι πολύποδες κοραλλιών (Εικόνα 1α) αναπαράγονται επίσης μέσω της σχάσης.


ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

1. Stöck M, Lampert KP, Möller D, Schlupp I, Schartl M., “Μονοφυλετική προέλευση πολλαπλών κλωνικών γενεαλογιών σε ένα άφυλο ψάρι (Poecilia formosa),” Μοριακή Οικολογία 19:5204-5215, 2010.
Επιστροφή στο Κείμενο

2. S. M. Rogers και S. M. Vamosi, “Frozen F1's in a αριστούργημα της φύσης: νέες ιδέες για τη σπάνια υβριδική προέλευση της γυναικογένεσης στο molly του Αμαζονίου (Poecilia formosa),” Μοριακή Οικολογία 19:5086-5089, 2010.
Επιστροφή στο Κείμενο

Σαν αυτό:

Η σειρά μου στοιχειώδους επιστήμης και το μάθημα της χημείας μου ψηφίστηκαν #1 από τους αναγνώστες του Πρακτική κατ 'οίκον εκπαίδευση περιοδικό. Αυτή είναι η δεύτερη συνεχόμενη χρονιά για το μάθημα της χημείας μου και η τρίτη συνεχόμενη χρονιά για τη δημοτική σειρά μου. Επιπλέον, το μάθημά μου χημείας ονομάστηκε Καλύτερη Χημεία του 2019 από το Teach Them Diligently. Κάντε κλικ στα βραβεία για να μάθετε περισσότερα!

ELI5: Γιατί οι άνθρωποι δεν μπορούν να αναπαραχθούν ασεξουαλικά;

Η σύνθετη ζωή, όπως και οι άνθρωποι, έχουν προσαρμοστεί για σεξουαλική αναπαραγωγή, καθώς είναι πολύ πιο αποτελεσματική για την εξέλιξη. Με την ασεξουαλική αναπαραγωγή, υπάρχει μόνο μια πολύ μικρή πιθανότητα για μετάλλαξη που οδηγεί σε όφελος για την επιβίωση. Δεν είναι τόσο απλό θέμα για έναν μονοκύτταρο οργανισμό που είναι τόσο απλό ώστε μια μικρή αλλαγή θα μπορούσε να είναι μεγάλη για αυτούς και που αναπαράγεται με πολύ ταχύτερο ρυθμό. Αλλά πολύ αναποτελεσματικό για ένα σύνθετο ζώο.

Η σεξουαλική αναπαραγωγή, εν τω μεταξύ, συνδυάζει τη γενετική δύο διαφορετικών όντων με διαφορετικά γενετικά χαρακτηριστικά, επιτρέποντας ένα συνονθύλευμα χαρακτηριστικών και από τους δύο γονείς. Πολύ καλύτερη πιθανότητα για ένα ευεργετικό χαρακτηριστικό στους απογόνους που προκύπτουν. (Και αρνητικά χαρακτηριστικά, αλλά θα εξαλειφθούν από τη φυσική επιλογή).

Τόσο σύντομη ιστορία - όταν ένα ζώο είναι πολύπλοκο, η σεξουαλική αναπαραγωγή επιτρέπει ταχύτερη προσαρμογή από την αναφυλακτική αναπαραγωγή. Δεν θα είχαμε χρόνο να προσαρμοστούν στους ανθρώπους αν αναπαραχθούμε άσεξου και θα είχαμε πεθάνει καθώς άλλα είδη προσαρμόστηκαν συγκριτικά γρηγορότερα.

Αλλά αν ήθελα να αναπαραχθώ άσεξου, πώς θα το έκανα;

Οι σαύρες προσαρμόστηκαν μια χαρά και είναι από την εποχή των δεινοσαύρων.

Υπάρχουν εξελικτικά πλεονεκτήματα στη σεξουαλική αναπαραγωγή, δηλαδή η προσαρμογή συνήθως προχωρά με υψηλότερο ρυθμό (αφού μόνο τα καλά προσαρμοζόμενα μέλη προχωρούν στην ενηλικίωση) και η γενετική ποικιλία μέσα σε ένα είδος μπορεί να το κάνει πιο ανθεκτικό στις ασθένειες.

Η ειλικρινής απάντηση είναι ότι δεν γνωρίζουμε.

Εξελιχθήκαμε από απλούς οργανισμούς που αναπαράχθηκαν άσεξου. Η σεξουαλική αναπαραγωγή πρέπει να έχει αναδειχθεί ως ένας εναλλακτικός τρόπος αναπαραγωγής που προσέφερε ορισμένα πλεονεκτήματα (αυξημένη γενετική ποικιλία, ικανότητα απαλλαγής από επιβλαβείς μεταλλάξεις) και ορισμένα μειονεκτήματα (αυξημένο κόστος, μειωμένη ταχύτητα αναπαραγωγής). Υπάρχουν ακόμη πολλοί οργανισμοί, όπως οι περισσότεροι μύκητες, που μπορούν να αναπαραχθούν τόσο σεξουαλικά όσο και ασεξουαλικά. Σε αυτούς τους οργανισμούς, η σεξουαλική αναπαραγωγή συμβαίνει συχνά σε περιόδους άγχους και σπάνιων θρεπτικών συστατικών, ενώ η ασεξουαλική αναπαραγωγή κυριαρχεί διαφορετικά.

Προφανώς, τα πλεονεκτήματα του σεξ ξεπέρασαν τόσο τα μειονεκτήματα στους εξελικτικούς προγόνους μας, ώστε η ικανότητα αναπαραγωγής άσεξου χάθηκε με τον εξελικτικό χρόνο, όπως και οι πρόγονοί μας έχασαν την ουρά τους όταν δεν ήταν πλέον χρήσιμοι. Δεν είναι γνωστό γιατί ακριβώς η σεξουαλική αναπαραγωγή ήταν τόσο συμφέρουσα.

Αξιοσημείωτο είναι ότι ορισμένα πολύπλοκα ζώα μπορούν ακόμα να αναπαραχθούν άσεξου, όπως ορισμένα έντομα. Μερικά είδη σαυρών και πτηνών έχουν επίσης επανεξέλιξει την ασεξουαλική αναπαραγωγή με αυτογονιμοποίηση.


Ασεξουαλικοί αναπαραγωγείς

Γιατί τα περισσότερα ζώα αναπαράγονται σεξουαλικά; Αυτό το τμήμα από Εξέλιξη: "Γιατί σεξ;" διερευνά το ζήτημα της σεξουαλικής έναντι της ασεξουαλικής αναπαραγωγής. Ο Τζέρι Τζόνσον συζητά για ένα παρθενογόνο είδος σαλαμάνδρας, το Cnemidophorus tessellatusΤο Συμμετείχαν επίσης: Sharon Tremitiedi, Joseph Tremitiedi.

Συντελεστές: 2001 WGBH Educational Foundation και Clear Blue Sky Productions, Inc. Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος.

Μορφή:
QuickTime ή RealPlayer

Θέματα που καλύπτονται:
Προσαρμογή και φυσική επιλογή

Για τα περισσότερα έμβια όντα, η σεξουαλική αναπαραγωγή έχει αποδειχτεί η καλύτερη συνολική στρατηγική για τη διαιώνιση ενός είδους στη σκληρή και απρόβλεπτη μάχη της φυσικής επιλογής. Με δύο συνεργάτες που συνδυάζουν ποικίλα γονίδια, ένα είδος έχει μεγαλύτερη ευελιξία να προσαρμόζεται στα μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα.

Υπάρχουν, ωστόσο, σπάνια παραδείγματα ασεξουαλικών ειδών που αναπαράγονται με κλωνοποίηση. Κάθε απόγονος είναι γενετικά πανομοιότυπος με τον γονέα, με μικρή διακύμανση από γενιά σε γενιά. (Οι μεταλλάξεις δημιουργούν μια μικρή αλλαγή.)

Εάν η ασεξουαλική αναπαραγωγή επιβιώσει καθόλου, οι συνθήκες πρέπει μερικές φορές να την ευνοήσουν, ακόμη και σε ανταγωνισμό για μια θέση με είδη σεξουαλικής αναπαραγωγής. Ορισμένα έντομα, όπως οι αφίδες, είναι και άφυλα και σεξουαλικά αναπαραγωγικά. Αν και σπάνια, τα είδη που αναπαράγονται άσεξου έχουν την τάση να επιμένουν.

Η αποτελεσματικότητα, αφενός, είναι στο πλευρό των άφυλων οργανισμών: Χωρίς την ανάγκη για αρσενικά, κάθε κλωνικό άτομο περνά ένα πλήρες σύνολο πανομοιότυπων γονιδίων στην επόμενη γενιά. Επιπλέον, μια γυναίκα μπορεί να δημιουργήσει νέο πληθυσμό. Αυτό δίνει στα ασεξουαλικά πλάσματα στις παρυφές ενός οικοτόπου μια άκρη στον αποικισμό ενός νέου.

Υπάρχουν επίσης κλωνικοί οργανισμοί με ανοχή σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών. Ακόμα κι αν δεν διαφέρουν πολύ γενετικά, κατέχουν αυτό που οι επιστήμονες έχουν ονομάσει «γενότυπους γενικής χρήσης». Ένα παράδειγμα είναι ένας τύπος μίνι που βρέθηκε στη Μινεσότα που ανέχεται τόσο υψηλά οξυγονωμένα όσο και κακώς οξυγονωμένα νερά. Ικανό να επιβιώσει σε ένα απρόβλεπτο περιβάλλον, αυτό το minnow ξεπερνά τα πιο εξειδικευμένα στελέχη.

Τα άφυλα ζώα προέκυψαν από διαφοροποιημένους σεξουαλικούς αναπαραγωγούς προγόνους. Συχνά είναι υβρίδια μεταξύ δύο διαφορετικών ειδών και μπορεί να διαθέτουν δύο πλήρη σετ χρωμοσωμάτων.

Ένας τέτοιος μη σεξουαλικός οργανισμός είναι η σαύρα whiptail στις νοτιοδυτικές ΗΠΑ, το Μεξικό και τη Νότια Αμερική, η οποία αποτελείται μόνο από θηλυκά που αναπαράγονται με παρθενογένεση. Φαίνεται να είναι το μόνο γνωστό μονοφυλόφιλο ερπετό.

Οι κλώνοι γενικά φτάνουν σε αδιέξοδο, εξαφανίζονται όταν η περιορισμένη ποικιλία τους συγκρούεται με μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες ή με σεξουαλικούς αναπαραγωγούς που επιβιώνουν καλύτερα. Με τον ασυνήθιστο τρόπο αναπαραγωγής τους, συνεχίζουν να συναρπάζουν τους επιστήμονες επειδή είναι φυσικά πειράματα σε αλληλεπιδράσεις μεταξύ σταθερών γονότυπων και ποικίλου περιβάλλοντος.


Σεξουαλική αναπαραγωγή

Η σεξουαλική αναπαραγωγή ήταν μια πρώιμη εξελικτική καινοτομία μετά την εμφάνιση ευκαρυωτικών κυττάρων. Το γεγονός ότι οι περισσότεροι ευκαρυώτες αναπαράγονται σεξουαλικά είναι απόδειξη της εξελικτικής επιτυχίας του. Σε πολλά ζώα, είναι ο μόνος τρόπος αναπαραγωγής. Και όμως, οι επιστήμονες αναγνωρίζουν κάποια πραγματικά μειονεκτήματα στη σεξουαλική αναπαραγωγή. Επιφανειακά, οι απόγονοι που είναι γενετικά πανομοιότυποι με τον γονέα μπορεί να φαίνονται πιο πλεονεκτικοί. Εάν ο μητρικός οργανισμός καταλαμβάνει επιτυχώς έναν βιότοπο, οι απόγονοι με τα ίδια χαρακτηριστικά θα ήταν εξίσου επιτυχημένοι. Υπάρχει επίσης το προφανές όφελος για έναν οργανισμό που μπορεί να παράγει απογόνους με άφυλη εκβλάστηση, κατακερματισμό ή άφυλα αυγά. Αυτές οι μέθοδοι αναπαραγωγής δεν απαιτούν άλλο οργανισμό του αντίθετου φύλου. Δεν χρειάζεται να ξοδέψετε ενέργεια για να βρείτε ή να προσελκύσετε έναν σύντροφο. Αυτή η ενέργεια μπορεί να δαπανηθεί για την παραγωγή περισσότερων απογόνων. Πράγματι, ορισμένοι οργανισμοί που οδηγούν έναν μοναχικό τρόπο ζωής έχουν διατηρήσει την ικανότητα να αναπαράγονται ασεξουαλικά. Επιπλέον, οι άφυλοι πληθυσμοί έχουν μόνο θηλυκά άτομα, οπότε κάθε άτομο είναι ικανό να αναπαραχθεί. Αντίθετα, τα αρσενικά σεξουαλικούς πληθυσμούς (το ήμισυ του πληθυσμού) δεν παράγουν οι ίδιοι απογόνους. Εξαιτίας αυτού, ένας άφυλος πληθυσμός μπορεί να αυξηθεί δύο φορές πιο γρήγορα από έναν σεξουαλικό πληθυσμό θεωρητικά. Αυτό σημαίνει ότι στον ανταγωνισμό, ο ασεξουαλικός πληθυσμός θα είχε το πλεονέκτημα. Όλα αυτά τα πλεονεκτήματα για την ασεξουαλική αναπαραγωγή, τα οποία είναι επίσης μειονεκτήματα στη σεξουαλική αναπαραγωγή, θα πρέπει να σημαίνουν ότι ο αριθμός των ειδών με άφυλη αναπαραγωγή θα πρέπει να είναι πιο κοινός.

Ωστόσο, οι πολυκύτταροι οργανισμοί που εξαρτώνται αποκλειστικά από την ασεξουαλική αναπαραγωγή είναι εξαιρετικά σπάνιοι. Γιατί η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι τόσο συχνή; Αυτό είναι ένα από τα σημαντικά ερωτήματα στη βιολογία και αποτέλεσε το επίκεντρο πολλών ερευνών από το δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα μέχρι τώρα. Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι η διαφοροποίηση που δημιουργεί η σεξουαλική αναπαραγωγή μεταξύ των απογόνων είναι πολύ σημαντική για την επιβίωση και την αναπαραγωγή αυτών των απογόνων. Η μόνη πηγή διαφοροποίησης στους άφυλους οργανισμούς είναι η μετάλλαξη. Αυτή είναι η απόλυτη πηγή διαφοροποίησης στους σεξουαλικούς οργανισμούς. Επιπλέον, αυτές οι διαφορετικές μεταλλάξεις αναδιαμορφώνονται συνεχώς από τη μια γενιά στην άλλη όταν διαφορετικοί γονείς συνδυάζουν τα μοναδικά γονιδιώματά τους και τα γονίδια αναμειγνύονται σε διαφορετικούς συνδυασμούς με τη διαδικασία μείωσηΤο Η μείωση είναι η διαίρεση του περιεχομένου του πυρήνα που διαιρεί τα χρωμοσώματα μεταξύ γαμετών. Η παραλλαγή εισάγεται κατά τη διάρκεια της μείωσης, καθώς και όταν οι γαμέτες συνδυάζονται στη γονιμοποίηση.

Υπόθεση της Κόκκινης Βασίλισσας Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η σεξουαλική αναπαραγωγή παρέχει εξελικτικά πλεονεκτήματα σε οργανισμούς που χρησιμοποιούν αυτόν τον μηχανισμό για την παραγωγή απογόνων. Το προβληματικό ερώτημα είναι γιατί, ακόμη και ενόψει των αρκετά σταθερών συνθηκών, η σεξουαλική αναπαραγωγή επιμένει όταν είναι πιο δύσκολη και παράγει λιγότερους απογόνους για μεμονωμένους οργανισμούς; Η παραλλαγή είναι το αποτέλεσμα της σεξουαλικής αναπαραγωγής, αλλά γιατί είναι απαραίτητες οι συνεχείς παραλλαγές; Εισάγετε την υπόθεση της Κόκκινης Βασίλισσας, που προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Leigh Van Valen το 1973. 1 Η ιδέα ονομάστηκε σε σχέση με τη φυλή της Κόκκινης Βασίλισσας στο βιβλίο του Lewis Carroll, Μέσα από το Looking-Glass, στο οποίο η Κόκκινη Βασίλισσα λέει ότι κάποιος πρέπει να τρέξει με πλήρη ταχύτητα μόνο για να μείνει εκεί που βρίσκεται.

Όλα τα είδη συνεξελίσσονται με άλλους οργανισμούς. Για παράδειγμα, τα αρπακτικά ζώα συνυπάρχουν με το θήραμά τους και τα παράσιτα με τους ξενιστές τους. Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα συνεξέλιξης μεταξύ των αρπακτικών και της λείας τους είναι η μοναδική συν-προσαρμογή των νυχτερινών που πετούν νυχτερίδες και του θηράματος του σκόρου τους. Οι νυχτερίδες βρίσκουν το θήραμά τους εκπέμποντας ψηλά κλικ, αλλά οι σκώροι έχουν αναπτύξει απλά αυτιά για να ακούν αυτά τα κλικ, ώστε να μπορούν να αποφύγουν τις νυχτερίδες. Οι σκώροι έχουν επίσης προσαρμόσει συμπεριφορές, όπως να πετούν μακριά από τη νυχτερίδα όταν την ακούνε για πρώτη φορά ή να πέφτουν ξαφνικά στο έδαφος όταν η νυχτερίδα είναι πάνω τους. Οι νυχτερίδες έχουν αναπτύξει «ήσυχα» κλικ σε μια προσπάθεια να αποφύγουν την ακοή του σκόρου. Ορισμένοι σκώροι έχουν εξελίξει την ικανότητα να ανταποκρίνονται στα κλικ των νυχτερίδων με τα δικά τους κλικ ως στρατηγική για να μπερδεύουν τις ικανότητες ηχοεντοπισμού των νυχτερίδων.

Κάθε μικροσκοπικό πλεονέκτημα που αποκτάται με ευνοϊκές παραλλαγές δίνει στο είδος ένα πλεονέκτημα έναντι στενών ανταγωνιστών, αρπακτικών, παρασίτων ή ακόμη και θηραμάτων. Η μόνη μέθοδος που θα επιτρέψει σε ένα είδος που εξελίσσεται να διατηρήσει το δικό του μερίδιο των πόρων είναι επίσης να βελτιώνει συνεχώς την ικανότητά του να επιβιώνει και να παράγει απογόνους. Καθώς ένα είδος αποκτά πλεονέκτημα, άλλα είδη πρέπει επίσης να αναπτύξουν πλεονέκτημα διαφορετικά θα ξεπεράσουν τον ανταγωνισμό. Κανένα είδος δεν προχωρά πολύ μπροστά, επειδή η γενετική διαφοροποίηση μεταξύ των απογόνων της σεξουαλικής αναπαραγωγής παρέχει σε όλα τα είδη έναν μηχανισμό για να παράγουν προσαρμοσμένα άτομα. Τα είδη των οποίων τα άτομα δεν μπορούν να συμβαδίσουν εξαφανίζονται. Η φράση της Κόκκινης Βασίλισσας ήταν: «Χρειάζεται όλο το τρέξιμο που μπορείτε να κάνετε για να μείνετε στο ίδιο μέρος». Αυτή είναι μια κατάλληλη περιγραφή της συνεξέλιξης μεταξύ ανταγωνιστικών ειδών.

Κύκλοι Ζωής Σεξουαλικά Αναπαραγωγικών Οργανισμών

Η γονιμοποίηση και η μείωση εναλλάσσονται σεξουαλικά κύκλους ζωήςΤο Το τι συμβαίνει μεταξύ αυτών των δύο γεγονότων εξαρτάται από τον οργανισμό. Η διαδικασία της μείωσης μειώνει το χρωμόσωμα του γαμέτη που προκύπτει κατά το ήμισυ. Η γονιμοποίηση, η ένωση δύο απλοειδών γαμετών, αποκαθιστά τη διπλοειδή κατάσταση. Υπάρχουν τρεις κύριες κατηγορίες κύκλων ζωής στους πολυκύτταρους οργανισμούς: διπλοειδής-κυρίαρχος, στο οποίο το πολυκυτταρικό διπλοειδές στάδιο είναι το πιο προφανές στάδιο ζωής (και δεν υπάρχει πολυκυτταρικό απλοειδές στάδιο), όπως συμβαίνει με τα περισσότερα ζώα συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων απλοειδές-κυρίαρχο, στο οποίο το πολυκύτταρο απλοειδές στάδιο είναι το πιο προφανές στάδιο ζωής (και δεν υπάρχει πολυκυτταρικό διπλοειδές στάδιο), όπως συμβαίνει με όλους τους μύκητες και μερικά φύκια και εναλλαγή γενεών, στα οποία τα δύο στάδια, απλοειδή και διπλοειδή, είναι εμφανή σε έναν ή τον άλλο βαθμό ανάλογα με την ομάδα, όπως με τα φυτά και μερικά φύκια.

Σχεδόν όλα τα ζώα χρησιμοποιούν μια διπλοειδή κυρίαρχη στρατηγική κύκλου ζωής στην οποία τα μόνα απλοειδή κύτταρα που παράγονται από τον οργανισμό είναι οι γαμέτες. Οι γαμέτες παράγονται από διπλοειδή γεννητικά κύτταρα, μια ειδική κυτταρική σειρά που παράγει μόνο γαμέτες. Μόλις σχηματιστούν οι απλοειδείς γαμέτες, χάνουν την ικανότητα να διαιρούνται ξανά. Δεν υπάρχει πολυκύτταρο απλοειδές στάδιο ζωής. Η γονιμοποίηση συμβαίνει με τη σύντηξη δύο γαμετών, συνήθως από διαφορετικά άτομα, αποκαθιστώντας τη διπλοειδή κατάσταση ([link]ένα).

Εάν εμφανιστεί μια μετάλλαξη έτσι ώστε ένας μύκητας να μην είναι πλέον σε θέση να παράγει ένα μείον τύπο ζευγαρώματος, θα είναι ακόμα σε θέση να αναπαραχθεί;

Οι περισσότεροι μύκητες και φύκια χρησιμοποιούν μια στρατηγική κύκλου ζωής στην οποία το πολυκύτταρο «σώμα» του οργανισμού είναι απλοειδές. Κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή, εξειδικευμένα απλοειδή κύτταρα δύο ατόμων ενώνονται για να σχηματίσουν ένα διπλοειδές ζυγωτό. Ο ζυγώτης υφίσταται αμέσως μείωση σχηματίζοντας τέσσερα απλοειδή κύτταρα που ονομάζονται σπόρια ([σύνδεσμος]σι).

Ο τρίτος τύπος κύκλου ζωής, που χρησιμοποιείται από κάποια φύκια και όλα τα φυτά, ονομάζεται εναλλαγή γενεών. Αυτά τα είδη έχουν απλοειδή και διπλοειδείς πολυκύτταρους οργανισμούς ως μέρος του κύκλου ζωής τους. Τα απλοειδή πολυκύτταρα φυτά ονομάζονται γαμετόφυτα επειδή παράγουν γαμέτες. Η μείωση δεν εμπλέκεται στην παραγωγή γαμετών σε αυτή την περίπτωση, καθώς ο οργανισμός που παράγει γαμέτες είναι ήδη απλοειδής. Η γονιμοποίηση μεταξύ των γαμετών σχηματίζει έναν διπλοειδή ζυγώτη. Ο ζυγώτης θα υποστεί πολλούς γύρους μίτωσης και θα δημιουργήσει ένα διπλοειδές πολυκύτταρο φυτό που ονομάζεται σποροφύτηΤο Εξειδικευμένα κύτταρα του σπορόφυτου θα υποστούν μείωση και θα παράγουν απλοειδή σπόρια. Τα σπόρια θα εξελιχθούν σε γαμετόφυτα ([σύνδεσμος]ντο).

Περίληψη Ενότητας

Σχεδόν όλοι οι ευκαρυώτες υφίστανται σεξουαλική αναπαραγωγή. Η παραλλαγή που εισάγεται στα αναπαραγωγικά κύτταρα με τη μείωση φαίνεται να είναι ένα από τα πλεονεκτήματα της σεξουαλικής αναπαραγωγής που την έχουν κάνει τόσο επιτυχημένη. Η μείωση και η γονιμοποίηση εναλλάσσονται στους κύκλους της σεξουαλικής ζωής. Η διαδικασία της μείωσης παράγει γενετικά μοναδικά αναπαραγωγικά κύτταρα που ονομάζονται γαμέτες, τα οποία έχουν το μισό αριθμό χρωμοσωμάτων ως μητρικό κύτταρο. Η γονιμοποίηση, η σύντηξη απλοειδών γαμετών από δύο άτομα, αποκαθιστά τη διπλοειδή κατάσταση. Έτσι, οι σεξουαλικά αναπαραγόμενοι οργανισμοί εναλλάσσονται μεταξύ απλοειδών και διπλοειδών σταδίων. Ωστόσο, οι τρόποι με τους οποίους παράγονται τα αναπαραγωγικά κύτταρα και ο χρόνος μεταξύ μείωσης και γονιμοποίησης ποικίλλουν πολύ. Υπάρχουν τρεις κύριες κατηγορίες κύκλων ζωής: διπλοειδής-κυρίαρχος, που αποδεικνύεται από τα περισσότερα ζώα απλοειδή-κυρίαρχα, καταδεικνύεται από όλους τους μύκητες και μερικά φύκια και εναλλαγή γενεών, που αποδεικνύεται από φυτά και μερικά φύκια.

Συνδέσεις Τέχνης

[σύνδεσμος] Εάν εμφανιστεί μετάλλαξη έτσι ώστε ένας μύκητας να μην είναι πλέον σε θέση να παράγει ένα μείον τύπο ζευγαρώματος, θα είναι ακόμα σε θέση να αναπαραχθεί;

[σύνδεσμος] Ναι, θα μπορεί να αναπαραχθεί άσεξου.

Πολλαπλή επιλογή

Ποιο είναι το πιθανό εξελικτικό πλεονέκτημα της σεξουαλικής αναπαραγωγής έναντι της ασεξουαλικής αναπαραγωγής;

  1. Η σεξουαλική αναπαραγωγή περιλαμβάνει λιγότερα βήματα
  2. λιγότερες πιθανότητες χρήσης των πόρων σε ένα δεδομένο περιβάλλον
  3. η σεξουαλική αναπαραγωγή έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη διακύμανση στους απογόνους
  4. η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι πιο οικονομικά αποδοτική

Ποιος τύπος κύκλου ζωής έχει τόσο απλοειδές όσο και διπλοειδές πολυκύτταρο στάδιο;

  1. έναν άφυλο κύκλο ζωής
  2. διπλοειδές-κυρίαρχο
  3. απλοειδές-κυρίαρχο
  4. εναλλαγή γενεών

Ποιο γεγονός οδηγεί σε διπλοειδές κύτταρο σε έναν κύκλο ζωής;

Δωρεάν απάντηση

Εξηγήστε το πλεονέκτημα που έχουν οι πληθυσμοί των οργανισμών σεξουαλικής αναπαραγωγής έναντι των οργανισμών που αναπαράγουν το φύλο;

Οι απόγονοι των σεξουαλικά αναπαραγωγικών οργανισμών είναι όλοι γενετικά μοναδικοί. Εξαιτίας αυτού, οι οργανισμοί σεξουαλικής αναπαραγωγής μπορεί να έχουν πιο επιτυχημένη επιβίωση απογόνων σε περιβάλλοντα που αλλάζουν από ό, τι οι άφυλα αναπαραγόμενοι οργανισμοί, των οποίων οι απόγονοι είναι όλοι γενετικά πανομοιότυποι. Επιπλέον, ο ρυθμός προσαρμογής των σεξουαλικά αναπαραγωγικών οργανισμών είναι υψηλότερος, λόγω της αυξημένης διακύμανσής τους. Αυτό μπορεί να επιτρέψει στους σεξουαλικά αναπαραγωγικούς οργανισμούς να προσαρμοστούν γρηγορότερα στους ανταγωνιστές και τα παράσιτα, τα οποία εξελίσσουν νέους τρόπους για να τους εκμεταλλευτούν ή να τους ξεπεράσουν.

Περιγράψτε τα δύο γεγονότα που είναι κοινά για όλους τους σεξουαλικά αναπαραγωγικούς οργανισμούς και πώς ταιριάζουν στους διαφορετικούς κύκλους ζωής αυτών των οργανισμών.

Τα δύο γεγονότα που είναι κοινά για όλους τους οργανισμούς σεξουαλικής αναπαραγωγής είναι η μείωση και η γονιμοποίηση. Η μείωση μειώνει ένα διπλοειδές κύτταρο σε απλοειδή κατάσταση. Το απλοειδές κύτταρο μπορεί να διαιρεθεί μιτωτικά για να παράγει έναν οργανισμό, μερικά από τα κύτταρα του οποίου θα συνδυαστούν κατά τη διάρκεια της γονιμοποίησης, ή τα απλοειδή κύτταρα που παράγονται από τη μείωση μπορούν να συνδυαστούν αμέσως στη γονιμοποίηση για να παράγουν ένα διπλοειδές κύτταρο που διαιρείται για να παράγει έναν οργανισμό.

Υποσημειώσεις

Γλωσσάριο


Η εξέλιξη του σεξ θα μπορούσε να έχει προσφέρει μια άμυνα ενάντια στα καρκινικά κύτταρα

Γιατί οι οργανισμοί άρχισαν να κάνουν σεξ, αντί να αναπαράγονται απλώς άσεξου όπως έκανε η ζωή για δισεκατομμύρια χρόνια και εξακολουθεί να συμβαίνει, στην περίπτωση των μονοκύτταρων οργανισμών και ορισμένων φυτών και μυκήτων — είναι ένα μυστήριο. Η σεξουαλική αναπαραγωγή εξελίχθηκε πριν από περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια ή περισσότερο, παρά την πρόσθετη ενέργεια που απαιτείται και τη φαινομενική παρεμπόδιση της ανάγκης να βρεθεί ένας κατάλληλος σύντροφος. Οι επικρατούσες θεωρίες υποστηρίζουν ότι το σεξ έγινε η κυρίαρχη μορφή αναπαραγωγής λόγω των πλεονεκτημάτων της μεγαλύτερης γενετικής ποικιλότητας, επιτρέποντας στους απογόνους να προσαρμοστούν στα μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα και διατηρώντας τα είδη ένα βήμα μπροστά από τα παράσιτα που εξελίχθηκαν για να μαστίζουν τους γονείς.

Αλλά σε νέο χαρτί στο PLOS Βιολογία, μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Μονπελιέ στη Γαλλία και το Πανεπιστήμιο Deakin στην Αυστραλία προτείνουν έναν άλλο λόγο που η ζωή ξεκίνησε και συνέχισε να κάνει σεξ: την απειλή μεταδοτικών, καρκινικών ελεύθερων φορτωτών.

“Προτείνουμε ότι η σεξουαλική αναπαραγωγή εξελίσσεται για να αποτρέψει την εισβολή μεταδοτικών εγωιστικών νεοπλασματικών κυττάρων απατεώνων, που εφεξής αναφέρονται ως μεταδιδόμενα καρκινικά κύτταρα, λέει ο Frederic Thomas, εξελικτικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μονπελιέ και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ. Σύμφωνα με τις γνώσεις μας, αυτό το επιλεκτικό σενάριο για την αρχική εξέλιξη του σεξ στο δέντρο της ζωής είναι καινοτόμο. ”

Ο καρκίνος δεν ήταν πρόβλημα για τις πρώτες μορφές ζωής, προκαρυώτες ή μονοκύτταρους οργανισμούς που στερούνται πυρήνα κυττάρων, όπως βακτήρια και αρχαιά. Αυτά τα πλάσματα αναπαράγονται ασεξουαλικά, δημιουργώντας ένα αντίγραφο του μοναδικού τους χρωμοσώματος και ουσιαστικά κλωνοποιώντας τον εαυτό τους.

Αλλά τα πράγματα άλλαξαν με την εξέλιξη των ευκαρυωτικών πριν από περισσότερα από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτοί οι οργανισμοί περιέχουν κεντρικούς πυρήνες που περικλείουν τα γονιδιώματά τους σε ένα σύνολο χρωμοσωμάτων. Ομάδες ευκαρυωτικών ενώθηκαν για να σχηματίσουν τους πρώτους πολυκύτταρους οργανισμούς και τους προκατόχους όλων των πολύπλοκων ζωών στη Γη, από φυτά έως έντομα και ερπετά έως θηλαστικά. Όταν αυτοί οι οργανισμοί αναπαράγονται, το γενετικό υλικό συνεισφέρει από δύο συντρόφους, δημιουργώντας γενετικά μοναδικούς απογόνους.

Το σεξ φαίνεται ότι συνόδευσε, προηγήθηκε ή σηματοδότησε τη μετάβαση στην ευκαρυωτική ζωή, και λέει ο Maurine Neiman, αναπληρωτής καθηγητής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα που μελετά τη σεξουαλική αναπαραγωγή αλλά δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη. Το μεγάλο ερώτημα στην εξελικτική βιολογία, λέει, είναι γιατί.

Το σεξ είναι πραγματικά περίπλοκο και αναποτελεσματικό. Πολλοί οργανισμοί πρέπει να επενδύσουν βιολογικούς πόρους σε χαρακτηριστικά που εξυπηρετούν τον μοναδικό σκοπό προσέλκυσης συντρόφου, όπως τα φτερά παγωνιού. Ακόμα και η ίδια η πράξη της συνωμοσίας εγκυμονεί κινδύνους. Οι οργανισμοί είναι συχνά κυριολεκτικά κολλημένοι μεταξύ τους και αυτό δεν είναι πραγματικά μια εξαιρετική κατάσταση, λέει ο Neiman. Η ιδέα ότι ένα πλάσμα αρκετά επιτυχημένο για να φτάσει στην αναπαραγωγική ωριμότητα θα ήθελε να μπλέξει με τη γενετική φόρμουλα είναι επίσης περίεργη. Είστε σίγουρο αν έχετε μεγαλώσει και είστε επιτυχημένοι. Γιατί θα πήγαινες να κάνεις ένα μωρό διαφορετικό από εσένα; ”

Με την ανάμειξη γενετικών, η σεξουαλική αναπαραγωγή παράγει μεγαλύτερη γενετική ποικιλομορφία σε έναν πληθυσμό, περιορίζοντας τη μετάδοση καρκινικών κυττάρων σε άτομα του πληθυσμού. (Thomas et al. / PLOS Biology 10.1371)

Μια κορυφαία θεωρία είναι γνωστή ως υπόθεση της Κόκκινης Βασίλισσας. Η ιδέα υποδηλώνει ότι καθώς η πολυκύτταρη ζωή εξελισσόταν, εξελισσόταν και τα παράσιτα και τα παθογόνα που την ταλαιπωρούσαν. Χρησιμοποιώντας το σεξ για να δημιουργήσετε απογόνους με μοναδικά γενετικά χαρακτηριστικά, μερικοί από τους απογόνους μπορεί να αποκτήσουν αντιστάσεις στα ζωύφια που διαφορετικά θα απειλούσαν ολόκληρα είδη. Η σεξουαλική αναπαραγωγή χρησιμεύει ως ένας τρόπος για να μείνετε ένα βήμα μπροστά από την εξελικτική κούρσα εξοπλισμών. (Το όνομα της υπόθεσης προέρχεται από μια δήλωση της Κόκκινης Βασίλισσας στην Alice in Lewis Carroll's Μέσα από το Looking-Glass: “Τώρα, εδώ, βλέπετε, χρειάζεται όλο το τρέξιμο που μπορείτε να κάνετε, για να μείνετε στο ίδιο μέρος. ”)

Η νέα μελέτη προτείνει ότι τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να θεωρηθούν μια άλλη μορφή παρασίτου. Καθώς τα πρώιμα κύτταρα ενώθηκαν για να σχηματίσουν μεμονωμένους, ευκαρυωτικούς οργανισμούς, αυτοί οι οργανισμοί θα έπρεπε να προφυλαχθούν από τα κύτταρα μέλη που αρνήθηκαν να υποταχθούν σε ολόκληρα — “ εσωτερικά απατεώδη κύτταρα, ” ή σε καρκινικά κύτταρα. Οι πρώιμοι πολυκύτταροι οργανισμοί θα χρειαζόταν επίσης να αναπτύξουν άμυνες έναντι εισβολής κακοήθων κυττάρων από άλλους οργανισμούς ή μεταδιδόμενων καρκίνων.

Τέτοια πρώιμα ανοσοποιητικά συστήματα θα είχαν ευκολότερο χρόνο να διαφοροποιήσουν τα υγιή κύτταρα από τις κακοήθειες, υποστηρίζει η μελέτη, εάν η σεξουαλική αναπαραγωγή δημιουργούσε απογόνους που θα ήταν γενετικά διαφορετικοί από τους γύρω οργανισμούς. Η στόχευση καρκινικών κυττάρων θα μπορούσε να έχει δημιουργήσει μια εξελικτική πίεση για να αγκαλιάσουν το σεξ, παρόμοια με την πίεση από παράσιτα και άλλα παθογόνα.

"Τα κακοήθη κύτταρα—τουλάχιστον κατά τη γνώμη μας—έχουν την ίδια σημασία στην εξελικτική βιολογία και την οικολογία με τα μη παράσιτα του εαυτού τους και ως εκ τούτου θα πρέπει να θεωρούνται εξίσου σημαντικά με τα παράσιτα και τη μικροχλωρίδα", λέει ο Thomas. “Ο καρκίνος δεν είναι μόνο μια ασθένεια, είναι μια εξελικτική δύναμη. ”

Αυτή η ιδέα θα μπορούσε να είναι ένας ισχυρός νέος τρόπος σκέψης για την εξέλιξη, σύμφωνα με τον Steve Johnson, βιολόγο που μελετά την εξέλιξη του φύλου και τις αλληλεπιδράσεις παρασίτων ξενιστών στο Πανεπιστήμιο της Νέας Ορλεάνης. “Όσο περισσότερο το σκέφτομαι, πραγματικά πιστεύω ότι αυτή θα μπορούσε να είναι μια πολύ σημαντική νέα προσέγγιση,” λέει σε ένα email. “ Μου αρέσει ιδιαίτερα που συνδέουν το μοντέλο Red Queen με την ιδέα ότι η σεξουαλική αναπαραγωγή μειώνει ένα μοναδικό είδος παρασίτου, τα μεταδοτικά καρκινικά κύτταρα. ”

“Μπορείτε να σκεφτείτε τον καρκίνο ως αυτό το εγωιστικό φαινόμενο που πεθαίνει μαζί με το άτομο,” προσθέτει ο Neiman. Τι γίνεται όμως αν δεν το έκανε; Πώς θα άλλαζε αυτό το εξελικτικό τοπίο;”

Στο έγγραφο, ο Thomas και οι συνεργάτες του παρουσιάζουν μερικές από τις αλλαγές στο εξελικτικό τοπίο που θα περίμεναν για να δουν εάν η υπόθεσή τους είναι σωστή. Οι μεταδοτικοί καρκίνοι, για παράδειγμα, θα ήταν πιθανότατα σπάνιοι σε είδη σεξουαλικής αναπαραγωγής, και αυτό συμβαίνει στην πραγματικότητα. Υπάρχουν μόνο λίγα παραδείγματα, όπως βλάβες στο πρόσωπο του διαβόλου της Τασμανίας και λευχαιμία σε ορισμένα αχιβάδες.

Η ομάδα προβλέπει επίσης ότι τα περισσότερα είδη που αναπαράγονται ασεξουαλικά είτε θα είναι σχετικά νέα είτε θα είναι ειδικά προσαρμοσμένα για να αντιστέκονται στον καρκίνο. Και, πράγματι, διαπίστωσαν ότι περίπου οι μισές από τις γνωστές ασεξουαλικές γενεές υπολογίζονται ότι είναι λιγότερο από 500.000 ετών. “Το υπόλοιπο 50 τοις εκατό των σειρών αποτελείται από εξελικτικά σκανδαλώδεις” οργανισμούς που είναι γνωστό ότι είναι ανθεκτικοί σε μεταλλαξιογόνους παράγοντες, λέει η νέα δημοσίευση. Τέτοιοι οργανισμοί, λέει ο Thomas, θα μπορούσαν να αξίζει να μελετηθούν για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις αντικαρκινικές τους προστασίες για ιατρική χρήση.

Υπάρχει όμως ένας λόγος που η προέλευση του φύλου θεωρείται δύσκολο πρόβλημα στην εξελικτική βιολογία. Στην εκτίμηση του Neiman, υπάρχουν στοιχεία της νέας θεωρίας που δεν αθροίζονται εντελώς—τουλάχιστον όχι ακόμα. Η σπανιότητα των μεταδοτικών καρκίνων μεταξύ των πλασμάτων σήμερα, για παράδειγμα, μπορεί να μην υποστηρίζει αυτή τη νέα θεωρία.

Ένα "σύμπαν στο οποίο ο καρκίνος εξηγούσε το σεξ θα απαιτούσε ότι αυτοί οι μεταδοτικοί καρκίνοι ήταν πραγματικά αρκετά συνηθισμένοι", λέει ο Neiman. Αναρωτιέται επίσης για μία από τις κεντρικές παραδοχές της θεωρίας, ότι η γενετική διακριτικότητα γονέων και απογόνων θα ήταν πράγματι ένας παράγοντας στην επιτυχή καταπολέμηση της καρκινικής λοίμωξης. “Δεν είμαι σίγουρος ότι έχει δοκιμαστεί καλά και είναι μια πολύ βασική υπόθεση. ”

Ο Thomas παραδέχεται ότι η υπόθεση της ομάδας του πρέπει να επικυρωθεί μέσω πειραματισμού, ο οποίος σε αυτό το σημείο λείπει. Προτείνουμε στο έγγραφο αρκετές κατευθύνσεις γι 'αυτό, η πιο κομψή θα ήταν η χρήση κλωνοποίησης ζώων για την αξιολόγηση του κινδύνου μετάδοσης καρκινικών κυττάρων που σχετίζεται με την ασεξουαλική αναπαραγωγή, ”, λέει. Εάν η νέα θεωρία της σεξουαλικής αναπαραγωγής είναι σωστή, η πιθανότητα μια μητέρα να περάσει καρκινικά κύτταρα στους απογόνους της θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη εάν το έμβρυο είναι εμφυτευμένος κλώνος της μητέρας και όχι γενετικά διακριτό έμβρυο.

Η ομάδα συνεργάζεται επίσης με κλωνοποιημένη ύδρα, θαλάσσιους οργανισμούς που μπορούν να αναπαραχθούν σεξουαλικά και ασεξουαλικά ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Σύμφωνα με τον Thomas Madsen, επιστήμονα ζωής στο πανεπιστήμιο Deakin και συν -συγγραφέα της νέας μελέτης, ο στόχος είναι να προσπαθήσουμε να «μολύνουμε» υγιείς κλωνικές ύδρες με καρκινικά κύτταρα και να διερευνήσουμε την εξελικτική τους αντίδραση. ” Αν η νέα θεωρία του σεξ είναι σωστό, οι μολυσμένες ύδρες θα πρέπει να επιλέξουν τη σεξουαλική αναπαραγωγή αντί για την ασεξουαλική.

Αλλά η προέλευση του σεξ ήταν πάντα ακατάστατη και ο Neiman πιστεύει ότι θα παραμείνει έτσι. “ Νομίζω ότι η πολυπλοκότητα και η δίκαιη ακαταστασία της βιολογίας συχνά απαιτεί αυτό που ονομάζουμε πλουραλιστικές ή πολλαπλές εξηγήσεις”, λέει. “Δεν πιστεύω ότι θα υπάρξει μια γενική, κομψή, απλή, απλή λύση, ποτέ. ”


Ζώα που αναπαράγονται ασεξουαλικά

Η ασεξουαλική αναπαραγωγή είναι μια μέθοδος αναπαραγωγής κατά την οποία ο οργανισμός δημιουργεί βασικά κλώνους του εαυτού του. Αυτή η μέθοδος αναπαραγωγής διαφέρει από τη σεξουαλική αναπαραγωγή καθώς δεν απαιτεί γαμέτες (σπέρμα και ωάριο) από τα αντίθετα φύλα. Στα βακτήρια, τους μύκητες και τα φυτά, η ασεξουαλική αναπαραγωγή είναι πολύ συνηθισμένη και συνήθως χρησιμοποιείται μαζί με τη σεξουαλική αναπαραγωγή ως μέθοδος για να αυξήσουν σημαντικά τις πιθανότητες μεταφοράς των γονιδίων του οργανισμού. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή σε ζώα, από την άλλη πλευρά, είναι απομονωμένη σε λίγους συγκεκριμένους οργανισμούς και θεωρείται σπάνια και ασυνήθιστη, ειδικά μεταξύ ανώτερων ειδών ζώων.

Τα πιο γνωστά ζώα που είναι γνωστό ότι αναπαράγονται άσεξου είναι τα ασπόνδυλα ζώα όπως οι αφίδες, οι πλατυποειδείς σκώληκες, η ύδρα, οι στροφείς Bdelloid, τα μυρμήγκια, οι μέλισσες, οι παρασιτικές σφήκες, τα κοράλλια και οι αστερίες. Μια μικρή ομάδα σπονδυλωτών που αναπαράγονται ασεξουαλικά ως η κανονική μέθοδος αναπαραγωγής τους περιλαμβάνει μερικά συγκεκριμένα είδη σαυρών ουραγιάς, ερημινόπουλων Sonoran και γαρίδες άλμης. Άλλα σπονδυλωτά που έχουν βρεθεί να αναπαράγονται ασεξουαλικά, αλλά σε πολύ σπάνιες ή μοναδικές καταστάσεις, είναι γαλοπούλες, καρχαρίες, δράκοι κομόντο, περιοριστές βοά και βυρμανικοί πύθωνες. Στις περισσότερες από αυτές τις περιπτώσεις ανώτερων σπονδυλωτών, τα θηλυκά παράγουν περισσότερους θηλυκούς απογόνους. Εξαίρεση θα ήταν η γαλοπούλα, η οποία γεννά αυγά που έχουν ως αποτέλεσμα όλους τους αρσενικούς απογόνους.

Υπάρχουν μερικοί τρόποι με τους οποίους ένα ζώο μπορεί να αναπαραχθεί ασεξουαλικά. Η πρώτη μέθοδος είναι γνωστή ως παρθενογένεση, η οποία είναι επίσης γνωστή ως «παρθένα γέννηση». Παρθενογένεση είναι όταν ένα θηλυκό παράγει βιώσιμα ωάρια ή ζει νεαρά χωρίς να έχει ποτέ σεξουαλική επαφή με αρσενικό. Αυτή είναι η πιο γνωστή μέθοδος ασεξουαλικής αναπαραγωγής μεταξύ των σπονδυλωτών ειδών ζώων, καθώς και των περισσότερων ασπόνδυλων.

Η δεύτερη μέθοδος είναι γνωστή ως πολυεμβρυονία. Η πολυεμβρυονία είναι μια μορφή ασεξουαλικής αναπαραγωγής που χρησιμοποιείται κυρίως από ασπόνδυλα είδη πλατύσαρκων και περιλαμβάνει τον σχηματισμό πολυκυτταρικών πολλαπλασιασμών, ή παραφυάδων, που θα εξελιχθούν σε νέους πλακώδεις σκώληκες.

Μια άλλη μέθοδος είναι γνωστή ως κατακερματισμός. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή με κατακερματισμό συμβαίνει όταν ένα μικρό κομμάτι του ενήλικου οργανισμού σπάει και αρχίζει να μεγαλώνει από μόνο του σε μια πλήρως διαμορφωμένη κλωνική εκδοχή του γονέα του. Αυτή η μέθοδος παρατηρείται πιο συχνά σε ασπόνδυλα όπως οι αστερίες και τα κοράλλια.

Η τελευταία μέθοδος είναι γνωστή ως εκκολαπτόμενη. Ο εκκολαπτισμός είναι όταν ένας οργανισμός σχηματίζει έναν θυγατρικό οργανισμό που μεγαλώνει από τη μητέρα και τελικά χωρίζεται από τη μητέρα του. Αυτός ο τύπος άφυλης αναπαραγωγής βρίσκεται στην ύδρα και σε άλλα απλά πολυκύτταρα ασπόνδυλα.

Υπάρχουν δύο ομάδες ζώων που χρησιμοποιούν την παρθενογένεση για αναπαραγωγή. Η πρώτη ομάδα είναι γνωστή ως κυκλικά παρθενογόνα που χρησιμοποιούν τόσο την ασεξουαλική αναπαραγωγή όσο και τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Η δεύτερη ομάδα είναι γνωστή ως σταθερά παρθενογόνα που χρησιμοποιούν αποκλειστικά την ασεξουαλική αναπαραγωγή. Τα κυκλικά παρθενογόνα περιλαμβάνουν αφίδες, μέλισσες και ερημινόσπορα Sonoran. Στα σταθερά παρθενογόνα περιλαμβάνονται οι σαύρες, οι στροφείς και οι γαρίδες άλμης.

Τα ζώα που θεωρούνται ανώτερα σπονδυλωτά (όπως το είδος φιδιού, οι καρχαρίες, οι γαλοπούλες και ο δράκος komodo) και έχουν αναπαραχθεί άσεξουαλ είναι ασυνήθιστα και σπάνια, καθώς χρησιμοποιούν τη σεξουαλική αναπαραγωγή ως κύρια μέθοδο αναπαραγωγής το 99,9% των περιπτώσεων. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτά τα ζώα ζούσαν σε αιχμαλωσία και δεν είχαν πρόσβαση σε αρσενικό για σεξουαλική αναπαραγωγή. Η άφυλη αναπαραγωγή σε αυτά τα ζώα στη φύση είναι πολύ πιθανό να μην συμβεί ποτέ.


Περίληψη Ενότητας

Η αναπαραγωγή μπορεί να είναι άσεξου όταν ένα άτομο παράγει γενετικά πανομοιότυπους απογόνους ή σεξουαλικό όταν το γενετικό υλικό δύο ατόμων συνδυάζεται για να παράγει γενετικά ποικίλους απογόνους. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή πραγματοποιείται μέσω σχάσης, εκκόλαψης και κατακερματισμού. Η σεξουαλική αναπαραγωγή μπορεί να σημαίνει ένωση σπέρματος και ωαρίων στο σώμα των ζώων ή μπορεί να σημαίνει απελευθέρωση σπέρματος και ωαρίων στο περιβάλλον. Ένα άτομο μπορεί να είναι ένα φύλο, ή και τα δύο μπορεί να ξεκινήσει ως ένα φύλο και να αλλάξει κατά τη διάρκεια της ζωής του, ή μπορεί να παραμείνει αρσενικό ή θηλυκό.


Δες το βίντεο: φυσικές καταστάσεις (Φεβρουάριος 2023).