Διαφορά μεταξύ σεξουαλικής και ασεξουαλικής αναπαραγωγής

Αυτό το άρθρο εξηγεί, 

1. Τι είναι η Σεξουαλική Αναπαραγωγή
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Τύποι, Παραδείγματα
2. Τι είναι η Αφυλική Αναπαραγωγή
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Τύποι, Παραδείγματα
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Σεξουαλικής και Ασεξουαλικής Αναπαραγωγής

Τι είναι η σεξουαλική αναπαραγωγή

Η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι η συγχώνευση δύο μορφολογικά διακριτών τύπων γαμετών, που ονομάζονται αρσενικοί και θηλυκοί γαμέτες, προκειμένου να σχηματιστεί ένας διπλοειδής ζυγώτης. Ο αρσενικός γαμέτης είναι μικρός και είναι γνωστός ως σπέρμα. Ο θηλυκός γαμέτης είναι μεγάλος και είναι γνωστός ως ωάριο ή ωάριο. Κάθε γαμετής είναι απλοειδής και σχηματίζεται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται μείωση. Η μείωση εμφανίζεται μόνο σε ευκαρυώτες. Κατά τη διάρκεια της μείωσης, η χρωμοσωμική διασταύρωση λαμβάνει χώρα στη σύναψη μέσω σημείων που ονομάζονται χίασμα. Ο ανασυνδυασμός των μη αδελφών χρωματιδών οδηγεί στη γενετική παραλλαγή στους παραγωγούς γαμέτες. Η γενετική παραλλαγή προάγει την εξέλιξη δημιουργώντας νέα χαρακτηριστικά. Δύο γύροι κυτταρικών διαιρέσεων συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της μείωσης, παράγοντας τέσσερις απλοειδείς γαμέτες από ένα διπλοειδές γεννητικό κύτταρο.

Η γονιμοποίηση είναι το γεγονός όπου οι δύο γαμέτες συντήκονται για να σχηματίσουν τον διπλοειδή ζυγώτη. Ένα ανθρώπινο σωματικό κύτταρο περιέχει 46 χρωμοσώματα τα οποία μπορούν να χωριστούν σε δύο ομόλογα σύνολα. το ένα έχει μητρική καταγωγή και το άλλο πατρική. Σύμφωνα με το νόμο της ανεξάρτητης ποικιλίας, ένα σύνολο, το οποίο περιέχει 23 χρωμοσώματα, που φέρουν και μητρική και πατρική προέλευση, χωρίζεται σε έναν γαμετή. Ανεξάρτητη ποικιλία χρωμοσωμάτων στο γονιδίωμα, ενώ ο σχηματισμός γαμετών προάγει επίσης τη γενετική παραλλαγή κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Κατά τη γονιμοποίηση, η σύντηξη ενός σπέρματος με ένα ωάριο αναγεννά τη διπλοειδή κατάσταση, που αποτελείται από 46 χρωμοσώματα στο ζυγωτό. Ο σεξουαλικός κύκλος των ευκαρυωτών φαίνεται στο σχήμα 1 .

Εικόνα 1:Σεξουαλικός κύκλος

Η εύρεση συντρόφου για τη σεξουαλική αναπαραγωγή είναι γνωστή ως σεξουαλική επιλογή, η οποία προωθεί τη φυσική επιλογή στην εξέλιξη.

Τύποι σεξουαλικής αναπαραγωγής

Σεξουαλική αναπαραγωγή βακτηρίων και αρχαίων

Οι προκαρυώτες αναπαράγονται συνήθως με ασεξουαλική αναπαραγωγή. Ωστόσο, η πλευρική μεταφορά γονιδίου, η οποία συμβαίνει κατά τη σύζευξη, τον μετασχηματισμό και τη μεταγωγή θεωρούνται ως μηχανισμοί σεξουαλικής αναπαραγωγής.

Σεξουαλική αναπαραγωγή μυκήτων

Στους μύκητες, τα σπόρια ηρεμίας παράγονται με τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Αυτά τα σπόρια χρησιμοποιούνται για να επιβιώσουν σε δύσκολες συνθήκες. Τρεις φάσεις μπορούν να εντοπιστούν στη σεξουαλική αναπαραγωγή των μυκήτων:πλασμογαμία, καρυογαμία και μείωση. Κατά τη διάρκεια της πλασμογαμίας, τα δύο μητρικά κύτταρα συγχωνεύονται από το κυτταρόπλασμά τους. Οι δύο πυρήνες αυτών των συντηγμένων κυττάρων στη συνέχεια συντήκονται κατά τη διάρκεια της καρυογαμίας. Τέλος, κατά τη διάρκεια της μείωσης παράγονται απλοειδή γαμέτες, οι οποίοι στη συνέχεια αναπτύσσονται σε σπόρια. Ένας μύκητας που εκπέμπει σπόρια φαίνεται στην εικόνα 2 .

Εικόνα 2:Μπαλάκια που εκπέμπουν σπόρια

Σεξουαλική αναπαραγωγή φυτών

Τα βρυόφυτα όπως το συκώτι, τα βρύα και τα κεράσια αποτελούνται από κινητικά σπερματοζωάρια με μαστίγια. Ως εκ τούτου, χρειάζονται νερό για την αναπαραγωγή. Ο κύκλος ζωής αυτών των φυτών αποτελείται από ένα απλοειδές σπόρο, το οποίο αναπτύσσεται στην κυρίαρχη μορφή του κύκλου ζωής. Το απλοειδές που κυριαρχεί είναι γνωστό ως γαμετόφυτο, το οποίο είναι ένα φωτοσυνθετικό πολυκύτταρο σώμα, που αποτελείται από δομές που μοιάζουν με φύλλα. Αυτό το πολυκύτταρο σώμα αποτελείται από ανθηρίδια, που παράγουν απλοειδή γαμέτες με μίτωση. Η γονιμοποίηση των γαμετών παράγει έναν διπλοειδή ζυγώτη. Ο ζυγώτης διαιρείται με τη μιτωτική διαίρεση, παράγοντας το σπορόφυτο. Κάψουλες σπορίων παράγονται στο σπορόφυτο. Παράγουν σπόρια με μείωση.

Στις φτέρες, το διπλοειδές σπορόφυτο παράγει σπόρια. Τα σπόρια βλασταίνουν για να παράγουν γαμετόφυτα, τα οποία παράγουν σπέρματα και ωάρια. Τα σπερματοζωάρια κολυμπούν μέσα από μια μεμβράνη νερού για να γονιμοποιήσουν το ωάριο. Ο παραγόμενος ζυγώτης αναπτύσσεται σε νέο σπορόφυτο.

Τα λουλούδια είναι τα αναπαραγωγικά όργανα των ανθοφόρων φυτών. Οι κόκκοι γύρης, που περιέχουν το αρσενικό γαμετόφυτο παράγονται στον ανθήρα. Το θηλυκό γαμετόφυτο βρίσκεται στην ωοθήκη. Ο γονιμοποιημένος ζυγώτης αναπτύσσεται σε καρπό που περιέχει σπόρους. Μια μύγα συρφίδας που επικονιάζει ένα λουλούδι φαίνεται στην εικόνα 3 .

Εικόνα 3:Επικονίαση λουλουδιών από έντομα

Σεξουαλική αναπαραγωγή ζώων

Στα έντομα, τα αρσενικά παράγουν σπερματοζωάρια και τα θηλυκά παράγουν ωάρια. Η γονιμοποίηση παράγει τον ζυγώτη. Τα ανώτερα ζώα όπως τα θηλαστικά αποτελούνται από πολύπλοκα αναπαραγωγικά όργανα προκειμένου να παράγουν γαμέτες, να γονιμοποιήσουν τους γαμέτες και να αναπτύξουν τον ζυγώτη σε μια νέα γέννηση.

Τι είναι η ασεξουαλική αναπαραγωγή

Η ασεξουαλική αναπαραγωγή είναι η παραγωγή απογόνων από έναν μόνο οργανισμό, που κληρονομούν πανομοιότυπα γονίδια μόνο από αυτόν τον γονέα. Ως εκ τούτου, δεν σχηματίζονται γαμέτες και δεν εμπλέκεται γονιμοποίηση στο σχηματισμό ενός νέου οργανισμού. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή εντοπίζεται κυρίως σε κατώτερες μορφές ζωής όπως βακτήρια και αρχαία. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή μπορεί να παρατηρηθεί και σε μύκητες και φυτά. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή μπορεί να σχηματίσει γενιές γρήγορα σε σύγκριση με τη σεξουαλική αναπαραγωγή.

Τύποι ασεξουαλικής αναπαραγωγής

Μπορούν να αναγνωριστούν διάφοροι τύποι μηχανισμών ασεξουαλικής αναπαραγωγής, όπως η σχάση, η εκβλάστηση, ο βλαστικός πολλαπλασιασμός, η σπορογένεση, ο κατακερματισμός και η αγαμογένεση.

Διάσπαση

Μπορούν να αναγνωριστούν δύο τύποι σχάσης:δυαδική σχάση και πολλαπλή σχάση. Ο μητρικός οργανισμός αντικαθίσταται από δύο θυγατρικούς οργανισμούς στη δυαδική σχάση. Τα βακτήρια και τα αρχαία παρουσιάζουν κυρίως δυαδική σχάση. Πολλαπλή σχάση εμφανίζεται στους πρωτιστές. Ο πυρήνας διαιρείται πολλές φορές για να παραχθούν πολλαπλά θυγατρικά κύτταρα.

Βλαστοί

Μερικοί μύκητες όπως η μαγιά αρτοποιίας παράγουν προεξοχές για να παράγουν ένα θυγατρικό κύτταρο από το μητρικό κύτταρο. Ύδρα επίσης αναπαράγεται ασεξουαλικά με εκβλάστηση. Η ανάπτυξη σε ένα ώριμο άτομο αποσπά τον θυγατρικό οργανισμό από τον μητρικό οργανισμό.

Αγενής πολλαπλασιασμός

Κατά τον αγενή πολλαπλασιασμό, τα φυτά αναπαράγονται ασεξουαλικά χωρίς να σχηματίζουν σπόρους ή σπόρια. Σχηματισμός φυταρίων στα φύλλα της Kalanchoe , ο σχηματισμός νέων φυτών από ριζώματα ή στολόν στη φράουλα και ο σχηματισμός βολβών στην τουλίπα ή κονδύλων στη ντάλια είναι παραδείγματα αγενούς πολλαπλασιασμού. Φυτικά φυτά στην Kalanchoe φαίνονται στο σχήμα 4 .

Εικόνα 4:Φυτά καλαγχόης στο φύλλο

Σπορογένεση

Τα φυτά και τα φύκια παράγουν σπόρια κατά την άφυλη αναπαραγωγή τους με μια διαδικασία που ονομάζεται σπορική μείωση. Η βλάστηση των σπορίων παράγει απλοειδές γαμετόφυτο. Το γαμετόφυτο παράγει γαμέτες με μίτωση. Η γονιμοποίηση των γαμετών παράγει τον ζυγώτη, ο οποίος τελικά σχηματίζει το σπορόφυτο.

Κατακερματισμός

Ο σχηματισμός ενός νέου οργανισμού από ένα θραύσμα του μητρικού οργανισμού ονομάζεται κατακερματισμός. Κάθε θραύσμα μπορεί να εξελιχθεί σε έναν νέο οργανισμό. Πλανάρια, ανελίδες και αστερίες παρουσιάζουν κατακερματισμό. Ορισμένα φυτά όπως το συκώτι περιέχουν δομές όπως το gemma , τα οποία είναι εξειδικευμένα στην αναπαραγωγή μέσω κατακερματισμού. Ένας αστερίας, που αναγεννά τα πόδια του με κατακερματισμό φαίνεται στην εικόνα 5 .

Εικόνα 5:Ο αστερίας αναγεννά τα πόδια του

Αγαμογένεση

Οποιαδήποτε μορφή αναπαραγωγής που δεν περιλαμβάνει αρσενικούς γαμέτες είναι γνωστή ως αγαμογένεση. Η παρθενογένεση και η απομίξη είναι παραδείγματα αγαμογένεσης. Στην παρθενογένεση , τα μη γονιμοποιημένα ωάρια αναπτύσσονται σε νέα άτομα. Τα στροφεία, οι αφίδες, οι ψύλλοι του νερού, ορισμένα μυρμήγκια, οι μέλισσες, τα ραβδιά έντομα, τα αμφίβια και τα ερπετά παρουσιάζουν παρθενογένεση. Ο σχηματισμός ενός νέου σπορόφυτου χωρίς γονιμοποίηση στα φυτά ονομάζεται apomixis . Ο σχηματισμός σπόρων χωρίς λίπανση είναι ένα κοινό παράδειγμα για την απομίξη. Μια αφίδα, που γεννά ζωντανό νεαρό με παρθενογένεση φαίνεται στην εικόνα 6 .

Εικόνα 6:Παρθενογένεση σε αφίδες

Διαφορά μεταξύ σεξουαλικής και ασεξουαλικής αναπαραγωγής

Τύπος Οργανισμών

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Η σεξουαλική αναπαραγωγή εντοπίζεται σχεδόν σε όλα τα ζώα, τα φυτά και άλλες μορφές ζωής, συμπεριλαμβανομένων των μυκήτων, των βακτηρίων και των πρωτιστών.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Η ασεξουαλική αναπαραγωγή εντοπίζεται σε κατώτερα ζώα και φυτά, μύκητες, πρωτόζωα και βακτήρια.

Αριθμός γονέων

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι μια διγονική διαδικασία.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Η ασεξουαλική αναπαραγωγή είναι μια μονογονεϊκή διαδικασία.

Σχηματισμός γαμετών

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Οι αρσενικοί και οι θηλυκοί γαμέτες σχηματίζονται κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Οι γαμέτες δεν σχηματίζονται κατά την ασεξουαλική αναπαραγωγή.

Αναπαραγωγικές μονάδες

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Τα γεννητικά κύτταρα λειτουργούν ως αναπαραγωγικές μονάδες κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Τα σωματικά κύτταρα λειτουργούν ως αναπαραγωγικές μονάδες κατά την ασεξουαλική αναπαραγωγή.

Γονιμοποίηση

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Γίνεται γονιμοποίηση αρσενικών και θηλυκών γαμετών προκειμένου να ληφθεί ο ζυγώτης.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Δεν πραγματοποιείται γονιμοποίηση κατά την ασεξουαλική αναπαραγωγή.

Ploidy

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Κατά τη διάρκεια της μείωσης, οι απλοειδείς γαμέτες παράγονται από διπλοειδή γεννητικά κύτταρα. Η σύντηξη γαμετών αναγεννά τον διπλοειδή ζυγώτη.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Τα χρωμοσώματα είναι διπλοειδή σε όλη τη διαδικασία.

Μίτωση/Μείωση

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Η μείωση εμπλέκεται στη διαίρεση των κυττάρων και η μίτωση συνεχίζει τη διαδικασία κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Η μίτωση, η σχάση, η εκβλάστηση και η αναγέννηση εμπλέκονται στην κυτταρική διαίρεση κατά την ασεξουαλική αναπαραγωγή.

Πληκτρολογήστε

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Η μείωση, η συνγαμία και η σύζευξη εμπλέκονται στη σεξουαλική αναπαραγωγή.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Η εκβλάστηση, η βλαστική αναπαραγωγή, ο κατακερματισμός και η παραγωγή σπορίων είναι οι τύποι ασεξουαλικής αναπαραγωγής.

Γενετική παραλλαγή

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Η χρωμοσωμική διασταύρωση επιτρέπει στον γενετικό ανασυνδυασμό να συμβεί, εισάγοντας γενετικές παραλλαγές στους απογόνους.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Τα θυγατρικά κύτταρα είναι γενετικά πανομοιότυπα με τους γονείς τους λόγω της εμπλοκής της μίτωσης κατά την κυτταρική διαίρεση.

Συμβολή στην εξέλιξη

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Η γενετική διαφοροποίηση μεταξύ των απογόνων κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή επιτρέπει την εξέλιξη της εξέλιξης.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Η ασεξουαλική αναπαραγωγή επιτρέπει τη συνέχεια των γενετικών πληροφοριών μέσω των απογόνων.

Αποτελεσματικότητα της διαδικασίας

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Η σεξουαλική αναπαραγωγή παράγει τους απογόνους τους λιγότερο γρήγορα.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Η ασεξουαλική αναπαραγωγή εμπλέκεται στην ταχεία παραγωγή απογόνων σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Απόγονοι

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Οι απόγονοι της σεξουαλικής αναπαραγωγής είναι πολύ υγιείς.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Οι απόγονοι της ασεξουαλικής αναπαραγωγής είναι υγιείς ή ελάχιστα υγιείς.

Διάρκεια ζωής

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Τα κύτταρα που υφίστανται σεξουαλική αναπαραγωγή είναι θανατηφόρα.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Τα κύτταρα που υφίστανται ασεξουαλική αναπαραγωγή θεωρούνται αθάνατα.

Αναπαραγωγικά όργανα

Σεξουαλική αναπαραγωγή: Για τη σεξουαλική αναπαραγωγή απαιτούνται εμφανή ανδρικά και θηλυκά αναπαραγωγικά όργανα.

Ασεξουαλική αναπαραγωγή: Τα αναπαραγωγικά όργανα δεν απαιτούνται για ασεξουαλική αναπαραγωγή.

Συμπέρασμα

Η σεξουαλική και η ασεξουαλική αναπαραγωγή είναι οι δύο κύριες μορφές αναπαραγωγής που απαντώνται στους οργανισμούς. Η σεξουαλική αναπαραγωγή περιλαμβάνει την παραγωγή απλοειδών γαμετών με μείωση, η οποία ακολουθείται από τη γονιμοποίηση δύο μορφολογικά διακριτών γαμετών για την αναγέννηση του διπλοειδούς ζυγώτη. Ωστόσο, κατά την ασεξουαλική αναπαραγωγή, ένας μόνο γονέας εμπλέκεται στην παραγωγή των απογόνων. Η κυτταρική διαίρεση στην ασεξουαλική αναπαραγωγή συμβαίνει μέσω της μίτωσης, διατηρώντας μια ομοιόμορφη πλοειδία σε όλες τις κυτταρικές γενιές. Η σεξουαλική αναπαραγωγή βρίσκεται σχεδόν σε όλες τις ζωντανές μορφές συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων. Η βακτηριακή σεξουαλική αναπαραγωγή λαμβάνει χώρα μέσω της σύζευξης. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή εντοπίζεται κυρίως σε κατώτερες μορφές ζωής όπως βακτήρια και αρχαία. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή μπορεί να συμβεί μέσω σχάσης, εκβλάστησης, βλαστικού πολλαπλασιασμού, σπορογένεσης, κατακερματισμού και αγαμογένεσης. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό που εντοπίζεται στη σεξουαλική αναπαραγωγή των οργανισμών είναι η συμβολή στην εξέλιξη. Γενετικές παραλλαγές εισάγονται στους απογόνους με ανεξάρτητη κατάταξη χρωμοσωμάτων και χρωμοσωμική διασταύρωση που συνέβη κατά τη σύναψη. Αυτές είναι οι διαφορές μεταξύ της σεξουαλικής και της ασεξουαλικής αναπαραγωγής.

 Αναφορά:
1. "Σεξουαλική αναπαραγωγή." Βικιπαίδεια . Wikimedia Foundation, 21 Μαρ. 2017. Web. 21 Μαρ. 2017.
2. «Ασεξουαλική αναπαραγωγή». Βικιπαίδεια . Wikimedia Foundation, 17 Mar. 2017. Web. 21 Μαρ. 2017.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. "Sexual cycle" Από Traced by User:Stannered – en:Image:Sexual cycle.png (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. "Puffballs emitting spores" Από τον Lesmalvern – Δικό έργο (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia
3. «Eristalinus October 2007-6» Του Alvesgaspar – Δικό έργο (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
4. “Bryophyllum daigremontianum nahaufnahme2” Από τον φωτογράφο:CrazyD, 26 Οκτωβρίου 2005 – Δικό έργο (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
5. «Sea star regenering legs» By Brocken Inaglory (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
6. "Aphid-giving-birth" By MedievalRich (CC BY-SA 3.0) μέσω της Commons Wikipedia