Informație

1.4.12.1: Reproducere asexuală naturală și artificială - Biologie


obiective de invatare

  • Discutați despre mecanismele, avantajele și dezavantajele reproducerii asexuale naturale și artificiale

Metode naturale de reproducere asexuată

Metodele naturale de reproducere asexuată includ strategii pe care plantele le-au dezvoltat pentru auto-propagare. Multe plante - cum ar fi ghimbirul, ceapa, gladiolele și dahlia - continuă să crească din muguri care sunt prezenți pe suprafața tulpinii. La unele plante, cum ar fi cartoful dulce, rădăcinile accidentale sau albiții pot da naștere la noi plante (Figura 1). În Briofil și kalanchoe, frunzele au muguri mici pe margini. Când acestea sunt desprinse din plantă, ele cresc în plante independente; sau, pot începe să crească în plante independente dacă frunza atinge solul. Unele plante pot fi propagate numai prin butași.

Metode artificiale de reproducere asexuală

Aceste metode sunt folosite frecvent pentru a da naștere la plante noi și, uneori, noi. Acestea includ altoirea, tăierea, stratificarea și micropropagarea.

Altoire

Altoirea a fost folosită de mult timp pentru a produce noi soiuri de trandafiri, specii de citrice și alte plante. În altoire, se folosesc două specii de plante; o parte din tulpina plantei dorite este altoită pe o plantă înrădăcinată numită stoc. Partea care este altoită sau atașată se numește altoi. Ambele sunt tăiate la un unghi oblic (orice alt unghi decât un unghi drept), plasate în contact strâns unul cu celălalt și apoi sunt ținute împreună Figura 2. Potrivirea acestor două suprafețe cât mai aproape posibil este extrem de importantă, deoarece acestea vor fi menținute planta împreună. Sistemele vasculare ale celor două plante cresc și se contopesc, formând o grefă. După o perioadă de timp, scionul începe să producă lăstari și, în cele din urmă, începe să poarte flori și fructe. Altoirea este utilizată pe scară largă în viticultură (cultivarea strugurilor) și în industria citricelor. Scionii capabili să producă un anumit soi de fructe sunt răzuite pe rădăcină cu rezistență specifică la boli.

Tăiere

Plantele precum coleusul și planta de bani sunt propagate prin tulpină butași, unde o porțiune a tulpinii care conține noduri și internoduri este plasată în sol umed și lăsată să se înrădăcineze. La unele specii, tulpinile pot începe să producă o rădăcină chiar și atunci când sunt plasate numai în apă. De exemplu, frunzele violetei africane se vor rădăcina dacă sunt păstrate în apă netulburate timp de câteva săptămâni.

Stratificare

Stratificare este o metodă în care o tulpină atașată plantei este îndoită și acoperită cu sol. Se preferă tulpini tinere care pot fi îndoite cu ușurință fără vătămare. Iasomia și bougainvillea (floarea de hârtie) pot fi propagate în acest fel Figura 3.

În unele plante, se folosește o formă modificată de stratificare cunoscută sub numele de stratificare a aerului. O porțiune a scoarței sau a acoperirii exterioare a tulpinii este îndepărtată și acoperită cu mușchi, care este apoi lipită. Unii grădinari aplică, de asemenea, hormon de înrădăcinare. După ceva timp, vor apărea rădăcini, iar această porțiune a plantei poate fi îndepărtată și transplantată într-o oală separată.

Micropropagare

Micropropagare (denumită și cultură de țesut vegetal) este o metodă de propagare a unui număr mare de plante dintr-o singură plantă într-un timp scurt în condiții de laborator (Figura 4). Această metodă permite propagarea speciilor rare, pe cale de dispariție, care pot fi dificil de cultivat în condiții naturale, sunt importante din punct de vedere economic sau sunt solicitate ca plante fără boli.

Pentru a începe cultura țesutului plantelor, se poate utiliza o parte a plantei, cum ar fi o tulpină, frunză, embrion, anteră sau semințe. Materialul vegetal este complet sterilizat utilizând o combinație de tratamente chimice standardizate pentru acea specie. În condiții sterile, materialul vegetal este plasat pe un mediu de cultură de țesut vegetal care conține toate mineralele, vitaminele și hormonii necesari plantei. Partea plantei dă naștere adesea unei mase nediferențiate cunoscute sub denumirea de calus, din care plantulele individuale încep să crească după o perioadă de timp. Acestea pot fi separate și sunt cultivate mai întâi în condiții de seră înainte de a fi mutate în condiții de câmp.


Reproducerea asexuală: tipuri de reproducere asexuală în organisme Biologie

Unele dintre tipurile importante de reproducere asexuată în organisme sunt: ​​1. Fisiune 2. Înmugurire 3. Fragmentare 4. Zoospori și 5. Conidii!

1. Fisiune:

Este acel tip de reproducere asexuată în care un organism parental complet crescut se împarte în două sau mai mult de două celule fiice.

În aceasta, unitatea de reproducere este întregul corp parental.

Tipuri de fisiune:

Pe baza numărului de celule fiice produse, fisiunea este de două tipuri:

(a) Fisiune binară:

Este divizarea corpului parental adult în două celule fiice aproape egale în condiții favorabile.

Este cea mai simplă și mai obișnuită metodă de reproducere asexuată găsită la protiști (Amoeba, Euglena), bacterii și forme de alge verzi (Chlamydomonas) și planari (viermi plati).

În fisiunea binară, cariocineza (divizarea nucleului) este urmată de citokineză, astfel încât nimic nu rămâne cu părintele. Fiicele hrănesc, cresc și repetă procesul. Organismele care suferă fisiune binară sunt numite nemuritoare, deoarece după fisiunea binară nu mai rămâne nimic cu corpul parental, deci nu există moarte naturală.

Pe baza planului de citokinezie, fisiunea binară este de trei tipuri:

(i) Fisiune binară neregulată sau simplă (Fig. 1.3 A):

Aici citokineza poate avea loc de-a lungul oricărui plan, dar planul său este întotdeauna perpendicular pe cel al cariocinezei, de exemplu, Amoeba. Deci, nimic nu rămâne cu Amoeba părintească care se împarte complet în celule fiice, deci este numită nemuritoare, deoarece nu suferă moarte naturală.

(ii) Fisiunea binară longitudinală (Fig. 1.3 B):

Aici citokineza are loc de-a lungul axei longitudinale, de exemplu, în flagelate (Euglena).

(iii) Fisiune binară transversală (Fig. 1.3 C):

Aici citokineza are loc de-a lungul axei transversale, de exemplu, în protozoari ciliați (Paramecium).

La Opalina și Pelomyxa (ambii protozoari), fisiunea binară specifică numită plasmotomie apare în care un părinte adult multinucleat suferă citokinezie pentru a forma două celule fiice multinucleate urmate de cariokineză în fiecare celulă fiică. În Planaria, părintele suferă fisiune binară transversală (Fig. 1.4)

(b) Fisiune multiplă:

Este acel tip de reproducere asexuată în care corpul parental se împarte în mai multe celule fiice simultan în timpul condițiilor nefavorabile pentru a crește șansele de supraviețuire a celulelor fiice. În aceasta, unitatea de reproducere este întregul corp parental.

Fisiunea multiplă se găsește într-un număr de organisme, de exemplu, algele printre plante, parazitul malariei Plasmodium (Fig. 1.5), Amoeba (Fig. 1.6) și Monocystis.

În timpul fisiunii multiple, nucleul părintelui se împarte prin amitoză repetată în mulți nuclei, fiecare nucleu ia un pic de citoplasmă și formează o celulă fiică. Unele citoplasme ale corpului parental rămân neutilizate și se numește corp rezidual.

De exemplu, în timpul schizogoniei eritrocitare în ciclul de viață al P. vivax (Fig. 1.5), criptomerozoitul pătrunde în RBC, se hrănește cu hemoglobină și alte conținuturi celulare saprozoic și devine complet crescut și se numește schizont. Apoi apare fisiunea multiplă și se formează 12-24 merozoiți.

Se eliberează rupturi RBC și merozoiți care repetă procesul. În mod similar, într-un oochist chistat numit sporont prezent pe peretele stomacal al femelei gazdă Anopheles, apare fisiunea multiplă numită sporogonie și se formează mulți sporozoizi. În mod similar, Amoeba suferă fisiune multiplă în condiții nefavorabile, într-o formă imensă, precum și sub formă encistată.

În primele, celulele fiice se encistează (numite encistare) și se numesc spori, deci procesul se numește sporulare. Chisturile ajută și la perenare și dispersare. În cazul ulterior.

Amoeba își retrage pseudopodia și secretă un perete de chist chitinos cu trei straturi (encistare). La abordarea condițiilor favorabile. Amoeba suferă fisiune multiplă și produce numeroase amoebule de dimensiuni mici sau pseudopodiospori (Fig. 1.6)

2. Înmugurire:

Este acel tip de reproducere asexuată în care una sau mai multe creșteri unicelulare sau multicelulare, numite muguri, se formează pe sau în interiorul corpului parental.

Fiecare creștere multicelulară numită mugur se mărește, dezvoltă caracterele părintești și apoi se separă pentru a duce o viață independentă. Se hrănește, crește, devine adult și repetă procesul.

Înmugurirea se găsește la bureți (Scypha), celenterați (Hydra), anelide (Syllis) și tunicate (Salpa) printre animale. Dintre ciuperci, se găsește în drojdii (Fig. 1.8).

La Hidra (Fig. 1.7) și Scypha (Fig. 1.9), înmugurirea este exogenă, deoarece mugurele se formează pe suprafața exterioară a corpului parental, în timp ce în Spongilla (un burete de apă dulce), înmugurirea este endogenă ca un număr de muguri numiți gemulele se formează în interiorul corpului părintesc.

Fiecare gemmulă (Fig 1.10) a Spongilei este o masă de celule nediferențiate, numite arheocite, înconjurate de un strat protector de spiculete de amfidisc. Gemmule ajută la perenare și dispersare. În condiții favorabile, arheocitele ies din gemmule prin micropilă și formează un nou burete.

La Scypha (Fig. 1.9), mugurii exogeni rămân atașați de corpul parental și pot dezvolta muguri secundari pentru a forma un fel de colonie.

Spre deosebire de fisiunea binară, identitatea corpului părinte este păstrată după reproducere.

Tabelul 1.2. Diferențele dintre fisiunea binară și cea multiplă.

Numărul de fiice produse

Părintele se împarte în două fiice.

Părintele se împarte în multe fiice.

În condiții favorabile.

În condiții nefavorabile și timide.

Nimic nu rămâne cu părintele.

Cito & shyplasmul rezidual este lăsat.

3. Fragmentare:

Este acel tip de reproducere asexuată în care corpul parental se rupe în două sau mai multe fragmente fie prin acțiunea valurilor (de exemplu, bureți), fie prin moartea și degradarea părților vechi. Fiecare fragment de corp se dezvoltă într-un organism. Se găsește la unii viermi plati (Microstomum), anemoni de mare printre celenterati și echinodermi. La steaua de mare, chiar și un braț cu o parte a discului central se poate transforma în animal întreg.

Avantaje:

(a) Nu este nevoie de parteneri sexuali.

(b) Rata rapidă de reproducere.

Dezavantaje:

(a) Nici o șansă de noi combinații de gene și variatioris. Deci, este posibil ca indivizii să nu se poată adapta la mediul în schimbare.

(b) În general, duce la supraaglomerare și luptă pentru existență.

4. Zoospori:

Membrii ciupercilor și algelor regatului se reproduc prin structuri speciale de reproducere asexuată numite zoospori (Fig. 1.12). Acestea sunt corpuri protoplasmatice goale, flagelate, mobile. Zoosporii sunt produși în zoosporangiu.

Zoosporii pot fi biflagelat (de exemplu, Ectocarpus), quadriflagelat (de exemplu, Ulothrix) sau multiflagelat (de exemplu, Oedogonium). Ele pot fi uninucleate (de exemplu, Ulothrix) sau multinucleate numite sinzoospori.

5. Conidia:

Aceștia sunt spori nemotivi produși exogen prin constricție la vârfurile ramurilor hifale speciale cunoscute sub numele de conidiofori. Conidioforii pot fi ramificați sau neramificați. Produc conidii singure ca în Phytophthora sau în lanțuri ca în Aspergillus și Penicillium (Fig. 1.13).


Ce este propagarea vegetativă naturală

Înmulțirea vegetativă naturală se referă la dezvoltarea naturală a unei noi plante fără intervenția umană. Cea mai semnificativă caracteristică a plantelor care suferă propagare vegetativă naturală este capacitatea lor de a dezvolta rădăcini accidentale din alte părți decât rădăcini, cum ar fi frunzele și tulpina. O nouă plantă poate apărea din extensiile tulpinilor, rădăcinii sau frunzelor plantei părinte. Plantele cu rădăcini accidentale la marginea unei frunze sunt prezentate în figura 1.

Figura 1: Plantule de Bryophyllum daigremontianum

Rizomii, bulbii, alergătorii și cormii apar din tulpină în propagarea vegetativă naturală. Mugurii și tuberculii sunt structurile naturale de propagare vegetativă care apar din rădăcini, în timp ce plantele sunt tipul de structuri care apar la marginea frunzelor. Diferite tipuri de structuri implicate în propagarea vegetativă naturală și exemplele de plante sunt descrise în tabelul 1.

Structuri de dezvoltare a propagării vegetative naturale în plante

Structura de dezvoltare

Tipul structurii

Tulpini modificate care cresc orizontal de-a lungul suprafeței solului sau subterane

Ex: Crini, iris, orhidee și anumite ierburi

Tulpini modificate care cresc orizontal pe sau sub suprafața solului

Ex: Căpșuni și coacăze

Tulpini umflate, subterane

Ex: usturoi, ceapă, crini, narcise, lalele și șalotă

Structuri vegetative dezvoltate din rădăcină sau tulpini

Ex: Tuberculi tulpini - Cartofi și igname

Tuberculi rădăcini - Cartofi dulci și dalii

Tulpini subterane mărite, asemănătoare unui bulb

Ex: Taro, gladiol și crocus

Lăstarii de plante au apărut din mugurii subterani

Ex: mar, cireș și bananier, alun, arbuști, zmeură, agriș și trandafir

Structuri vegetative dezvoltate la marginea frunzelor

Ex: Kalanchoe, planta de păianjen, uliță, păpădie, unele citrice, unele orhidee și multe feluri de iarbă