In der modernen Welt hat es sich eingebürgert, alles was uns umgibt technisch zu nennen. Der Fortpflanzungsmechanismus … So "tauften" Wissenschaftler das Wunder der Geburt eines neuen Lebens.
Ein Wunder, bei dem jede Komponente so harmonisch, vielfältig und gleichzeitig unersetzlich ist, dass man sich manchmal nur wundern kann. Seit vielen Jahrtausenden rätselt die Menschheit über die Frage nach dem Primat von Ei und Huhn, und die Natur hat längst eine Antwort auf alle Fragen parat. Rationalismus und Lösungsvielf alt, um die Stabilität einer einzelnen Art zu erh alten und gleichzeitig eine Vielzahl von Merkmalen in Wildtieren zu erwerben, sind beispiellos.
Die genetische Grundlage des Lebens
Eines dieser Geräte ist der Generationswechsel. Die Vielf alt der Tier- und Pflanzenarten wird durch die Schaffung verschiedener Kombinationen von genetischem Material erreicht. Der Generationswechsel ist eine besondere Form der Artenerh altung bei sich ändernden Umweltbedingungen, die vor allem bei vielen Pflanzen und niederen Wirbellosen anzutreffen ist. Es repräsentiert die Veränderung der sexuellen und asexuellen Fortpflanzung.
Was veranlasst die Einführung der einen oder anderen Fortpflanzungsmethode und welche Ziele verfolgen sie? Um diese Frage zu beantworten, ist es notwendig, tiefer zu verstehen, was sexuelle und asexuelle Fortpflanzung sind und wie sie sich unterscheiden, welche Vor- und Nachteile sie für eine biologische Art mit sich bringen.
Sexuelle Fortpflanzung
Der Prozess der sexuellen Fortpflanzung beinh altet die Teilnahme an der Schaffung eines neuen Lebens von zwei Individuen, die jeweils für sich Träger ihres individuellen Chromosomensatzes in einem spiralförmigen DNA-Doppelstrang sind. Dieser einzigartige Satz genetischen Materials wird durch das Vorhandensein bestimmter Merkmale in dieser Person, und nur in ihr, ausgedrückt, die sie teilweise an ihre Nachkommen weitergibt.
Wenn zwei Individuen am Prozess der sexuellen Fortpflanzung teilnehmen, von denen jedes dem potenziellen Nachfolger der Art seinen halben Chromosomensatz gibt, wird die nächste Generation die Eigenschaften beider Elternorganismen haben. Deshalb wird der Generationswechsel sowohl bei einfachen als auch bei komplexen Lebensformen beobachtet, die sich durch sexuelle Fortpflanzung fortpflanzen.
Welchen Beitrag leistet die sexuelle Fortpflanzung zum Genpool einer Art
Sogar innerhalb einer relativ kleinen Population kann die Menge an Kombinationen von genetischem Material unendlich groß sein. Diese Art der Fortpflanzung verfolgt eine Politik der Einführung von Diversität in den genetischen Hintergrund der Artenpopulation. Vielf alt kann auch durch die Verwendung neuer Exemplare einer bestimmten Art, die unterschiedlich sind, innerhalb einer etablierten Population erreicht werden. Wege können von außen eindringen. Oder, wie z. B. bei Pflanzen oder einigen Hohltieren, auf Kosten der Keimzellen „mit Hauszustellung“durch Wind, Wasser oder Insekten.
Ein wichtiger Punkt bei der sexuellen Fortpflanzung besteht darin, die Möglichkeit der Teilnahme daran überwiegend gesunder und kräftiger Individuen aufzuzeigen. Somit ermöglicht diese Art der Fortpflanzung die Umsetzung der natürlichen Auslese, was dazu beiträgt, dass Merkmale festgelegt werden können, die dieser Art zugute kommen.
Asexuelle Fortpflanzung als Formel für den Multiplikator der Individuenzahl
Generationswechsel ist ein System zur Vermehrung und Erh altung einer Art, bei dem asexuelle Fortpflanzung eine wichtige Rolle spielt. Von seinen Vorteilen kann man mit Sicherheit die Fähigkeit erwähnen, die Populationsgröße schnell zu erhöhen, wenn für eine bestimmte biologische Art günstige Umweltbedingungen auftreten. Erh altung und Aufwertung des genetischen Fundus der Population durch mehrfaches Klonen bereits vorhandener Genkombinationen, wodurch die Chance einer Art für die Teilnahme dieser Kombinationen an der weiteren sexuellen Fortpflanzung deutlich erhöht wird.
Wechsel der Phänotypen in verschiedenen Reichen
Der Generationswechsel bei Algen ist abhängig vom Temperaturhintergrund, der chemischen Zusammensetzung des Wassers (insbesondere der Salzkonzentration darin), der Dauer der täglichen Lichtperiode, der Beleuchtungsstärke und dem Wechsel der Jahreszeiten. All diese Faktoren regulieren die Produktion bestimmter Fortpflanzungszellen. Einige Pflanzen produzieren Sporen, die Grundlage für asexuelleFortpflanzung und werden Sporophyten genannt. Pflanzen, die Gameten zur sexuellen Fortpflanzung (eine Geschlechtszelle mit einem einzigen Chromosomensatz im Zellkern) zur Fortpflanzung produzieren, werden Gametophyten genannt. Es gibt Algen, die beide Arten von Keimzellen (Gameten und Sporen) produzieren und dementsprechend Gametosporophyten genannt werden. Algen aller dieser Arten können sich sowohl morphologisch als auch biologisch voneinander unterscheiden. So sieht die Rotalge Porphyra Tenera in Form eines Sporophyten wie in einer Reihe verzweigte Fäden aus, die in das Substrat eindringen, das Kalkgestein oder Muschelschalen sein können.
Sporophyten dieser Art leben in großen Tiefen, bevorzugen wenig Licht. Individuen, die an der Produktion von Zellen für die sexuelle Fortpflanzung (Gametophyten) beteiligt sind, leben in Form von Platten in der Ebbe-Flut-Zone in geringen Tiefen unter intensiver Beleuchtung. Rotalgen, die höher organisiert sind, weisen die vielfältigsten und komplexesten Entwicklungszyklen auf, bei denen es im Laufe des Lebenszyklus zu einem Wechsel unterschiedlicher Existenzformen von Organismen derselben Art kommt – heteromorphe Entwicklung.
Wer zeichnet sich durch Fortpflanzung durch Gametosporophyten aus?
Gametosporophyten sind typisch für viele Arten von Grün-, Braun- und Rotalgen. Der Generationswechsel wird in ihnen bei der Produktion von Fortpflanzungszellen beider Typen beobachtet: Sporen und Gameten, die zu unterschiedlichen Zeiten und aufgrund von Änderungen der Umweltbedingungen auftreten. Konsistenz zwischen Manifestationen von Merkmalen im Phänotyp und dem entsprechendenVeränderungen in der Umwelt - der wichtigste Evolutionsfaktor, der eine treibende Form der Selektion darstellt.
Generationswechsel bei Pflanzen und Tieren: Was sind die Gemeinsamkeiten zweier unterschiedlicher Reiche
Die Klassifizierung, die die Welt der Lebenden in 4 Königreiche unterteilt, vereinfacht die Wahrnehmung der biologischen Wissenschaft in den frühen Stadien ihres Studiums erheblich. Bei einem tiefergehenden Kurs wird jedoch deutlich, dass es in der bestehenden Klassifikation viele Zwischenfälle gibt. Daher ist der Generationswechsel in Hohltieren von besonders interessanter Natur. Im Lebenszyklus sehen Generationen sexueller und asexueller Fortpflanzung anders aus, führen einen radikal anderen Lebensstil, leben an verschiedenen Orten und ernähren sich anders. Bei der Metagenese gibt es einen Wechsel von Lebensformen: Polypen und Quallen. An das Substrat gebundene Polypen führen einen sitzenden Lebensstil. Polypen zeichnen sich durch asexuelle Fortpflanzung aus, indem aus dem Organismus der Mutter neue, genetisch identische Tochterindividuen sprießen, die ebenfalls in Form von Polypen ihr Leben verbringen. Die Ernährung erfolgt durch das Filtern von Wassermassen, mit deren Strömung mikroskopisch kleine organische Partikel eingebracht werden, die dem Körper als Nahrung dienen.
Polypen können riesige Gemeinschaften organisieren. In ähnlicher Weise schafft der Generationswechsel in Hohltieren lange Zeit koloniale Formen von Polypen in Form von Korallenriffen. Wenn bestimmte Bedingungen eintreten, die für jede Art individuell sind (Temperaturänderung, ZeitJahren, Änderungen der Unterwasserströmungen, der Mondphase, der Zeit der Wanderungen usw.), bilden Polypen kleine Quallen. Quallen sind mobil, bewegen sich leicht in der Wassersäule und sind Raubtiere in der Art, wie sie sich ernähren. Quallen, die bis zum Alter der Geschlechtsreife aufwachsen, setzen den Entwicklungszyklus der Art durch sexuelle Fortpflanzung fort. Aus befruchteten Zellen entwickeln sich bewegliche Larven, die sich am Boden absetzen, sich an das Substrat anheften, ihre Beweglichkeit verlieren und zu einem Polypen heranwachsen. Der Generationswechsel ist ein Lebenszyklus einer Art, der sich unweigerlich schließt und in sein ursprüngliches Stadium zurückkehrt, aber mit einem anderen Chromosomensatz und daher mit anderen Merkmalen.
Moose vermehren sich auch sexuell
Generationswechsel werden bei höheren Pflanzen, einschließlich Moosen, beobachtet. Ein charakteristisches Merkmal des Lebenszyklus dieser Pflanzenabteilung ist die Tatsache, dass die dominante Lebensform der Gametophyt in Form einer grünen mehrjährigen Pflanze mit blattartigen Auswüchsen und Rhizoiden ist, die wir beobachten. Der Generationswechsel bei Moosen wird durch den Sporophyten gewährleistet, der ein asexuelles Stadium des Entwicklungszyklus darstellt, dargestellt durch eine kleine Schachtel auf einem Stiel mit Sporen, die durch die Füße mit dem Gametophyten verbunden ist, wodurch die physiologische Versorgung mit Sporen erfolgt. Der Sporophyt hat eine kurze Lebensdauer und kann nicht von alleine Wurzeln schlagen. Trocknet nach Reifung und Sporenausschlag aus.
Warum in Biologie 1+1=3
Aus dem Obigen können wir schließen, dass beide Fortpflanzungsmethoden ihre eigene evolutionäre Bedeutung haben. Der Generationenwechsel ist ein ProzessSicherstellung der Konsolidierung der notwendigen Merkmale und der Ablehnung unnötiger Merkmale, die sich aufgrund natürlicher Selektion im Phänotyp manifestieren. Nur im Fall der asexuellen Fortpflanzung werden spontane Mutationen dem Urteil der natürlichen Selektion unterworfen, und im Fall der sexuellen Fortpflanzung erscheinen zusätzlich zu den Mutationen die Merkmale beider elterlicher Individuen im Phänotyp.
Warum ist in der Evolutionsbiologie, wenn es um die sexuelle Fortpflanzung geht, die Summe von zwei Einheiten nicht gleich zwei (1+1≠2)? Denn als Ergebnis der Befruchtung erhält das Kind einen Satz von Genen, der mit keinem Elternteil identisch ist. Ein Individuum trägt kein mütterliches oder väterliches Gen, sondern entwickelt sich basierend auf den Informationen, die von den Eltern stammen. Sie wird die Trägerin des dritten, einzigartigen und unnachahmlichen Genotyps sein, daher lösen Biologen das mathematische Beispiel etwas anders. Das sorgt für den Generationswechsel bei Pflanzen und Säugetieren, wobei das Erbgut mit jeder neuen Wiedergeburt komplexer, eleganter und perfekter wird!
