Em formação

Como os organismos reprodutivos assexuados sofrem mutação?


De acordo com meu conhecimento limitado de biologia, organismos assexuados copiam exatamente seu DNA, pois não há "contaminante", que na reprodução sexual é o DNA de outro organismo.


Não é necessário que nenhuma mutação ocorra no sistema onde não ocorre recombinação gênica ou "contaminante". Existem mutações (que são mudanças hereditárias repentinas e abruptas)

Pode haver erros no genoma que podem causar mutações.

Tome um exemplo de replicação de DNA-:

Existem muitas enzimas ligadas a ele: DNA polimerases (I, II, III) em procariontes onde ocorre a reprodução assexuada que adiciona nucleotídeos para fazer réplicas do DNA dos pais (você pode verificar o processo completo na Wikipedia)

Vá direto ao ponto: a DNA polimerase III, após sintetizar cadeias de dna, tem capacidade de leitura de prova. Pode corrigir as incompatibilidades (espero que você saiba que a adenina se liga com a timina e a citosina com a guanina, são bases de nitrogênio do DNA)

A DNA polimerase III pode corrigir as incompatibilidades, mas não é à prova de erros - ela não pode distinguir entre timina e uracila (outra base de nitrogênio; a timina é uracila metilada)

Este é apenas um erro possível, pode haver muitos, portanto, a reprodução assexuada não é à prova de erros


Organismos que se reproduzem assexuadamente

A reprodução assexuada abrange as formas de reprodução que envolvem um único pai e levam à criação de uma progênie geneticamente idêntica. Embora esses processos reprodutivos sejam observados principalmente em organismos unicelulares, uma ampla gama de organismos multicelulares também exibe reprodução assexuada. O presente artigo fornece um relato elaborado do mesmo.

A reprodução assexuada engloba as formas de reprodução que envolvem um único pai e levam à criação de uma progênie geneticamente idêntica. Embora esses processos reprodutivos sejam observados principalmente em organismos unicelulares, uma ampla gama de organismos multicelulares também exibe reprodução assexuada. O presente artigo fornece um relato elaborado do mesmo.

A reprodução é uma das características distintivas dos organismos vivos e é essencial para a sobrevivência de qualquer espécie. Essa perpetuação das espécies é alcançada por meio de dois modos fundamentais - sexual e assexuado. A reprodução sexual envolve a formação de um zigoto, por meio da fusão de gametas de dois pais. O zigoto se desenvolve em um embrião e se torna uma prole. Por outro lado, a reprodução assexuada envolve a formação de uma prole geneticamente idêntica de um único indivíduo.

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As formas de vida primitivas exibem predominantemente a reprodução assexuada. A capacidade de existir em dois gêneros evoluiu com as mudanças do ambiente. Com o aumento da complexidade das formas de vida recém-desenvolvidas, o domínio da reprodução assexuada diminuiu. No entanto, cada reino engloba um conjunto de organismos estritamente assexuados, bem como um conjunto de organismos caracterizados pela presença de fases sexuais e assexuadas.

O que é reprodução assexuada?

A reprodução assexuada é um processo reprodutivo desprovido de formação e fertilização de gametas e ocorre principalmente por meio da mitose. A prole resultante é um clone do organismo parental devido à ausência de troca genética. Brotamento, fissão, fragmentação, propagação vegetativa, etc. são os vários mecanismos de reprodução assexuada. Esses ciclos reprodutivos se completam em menos tempo, em comparação com a reprodução sexuada, o que serve como uma vantagem evolutiva. No entanto, devido à falta de variação genética, a capacidade de se adaptar a mudanças ambientais é limitada. Em organismos assexuados, as variações genéticas podem ocorrer apenas por meio de mutações aleatórias. Sendo assim, eles são dependentes de mutações favoráveis ​​para lidar com as mudanças ambientais.

Lista de organismos que se reproduzem assexuadamente

A reprodução assexuada é o principal modo de reprodução em arquéias, bactérias e protistas. Fungos e plantas mostram uma combinação de modos de reprodução sexuada e assexuada. O principal modo de reprodução em animais é a reprodução sexual, mas certos animais mantiveram a capacidade de reprodução assexuada. Alguns organismos onde a reprodução assexuada é o único meio de perpetuação, bem como aqueles com uma fase assexuada dominante, foram listados abaixo.

Kingdom Archaebacteria

Todas as arqueobactérias se reproduzem assexuadamente por meio de processos de brotamento, fissão ou fragmentação. Os mais conhecidos incluem:

»Metanógenos: Methanococcus jannaschii, Methanocalculus pumilus
» Termófilos: Pyrolobus fumarii, Sulfolobus solfataricus
»Halófilos: Halococcus Thailandensis, Halobacterium salinarum
» Psicrófilos (criófilos): Arthrobacter chlorophenolicus, A. crystallopoietes

Eubactéria do reino

Embora a maioria das bactérias se reproduza assexuadamente, em certas bactérias, a troca genética ocorre através de conjugação bacteriana e transformação processos.

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► Estritamente assexuado

»Bacilli: Bacillus licheniformis, Staphylococcus aureus
» Bactérias nitrificantes: Nitrosomonas europaea, Nitrococcus mobilis
» Bactéria de enxofre roxa: Thiocapsa purpurea, Alkalilimnicola ehrlichii
» Bactéria roxa sem enxofre: Rhodospirillum rubrum, Rhodocyclus tenuis
»Cianobactéria: Oscillatoria princeps, comuna de Nostoc
»Espirochaetas: Treponema pallidum, Leptospira interrogans
" Outros: Prosthecochloris aestuarii, Clostridium tetani, Rickettsia rickettsii, Zymomonas mobilis

Assexuado e sexual

Escherichia coli, Shigella dysenteriae, Chromatium okenii, Chlorobium tepidum, Vibrio cholerae

Reino Protista

Este é o reino que primeiro mostrou uma presença distinta de gametas, e uma alternância nas formas sexual e assexuada. Nos protistas, a reprodução ocorre por brotamento, fragmentação ou esporos sexuais e assexuados. No entanto, a fase assexuada domina o ciclo de vida desses protistas.

Estritamente assexuado

»Protistas semelhantes a fungos: Dictyostelium discoideum, Labyrinthula terrestris
» Protistas semelhantes a plantas: Euglena sanguinea
» Protistas semelhantes a animais: Ameba proteus

Assexuado e sexual

»Protistas semelhantes a fungos: Phytophthora infestans, Pythium insidiosum, Physarum polycephalum, Didymium iridis
» Protistas semelhantes a plantas: Pfiesteria piscicida, Navicula lanceolata, Rhoicosphenia curvata, Dinobryon divergens
» Protistas semelhantes a animais: Leishmania donovani, Toxoplasma gondii, Cyclospora cayetanensis, Paramecium aurelia

Kingdom Fungi

A reprodução fúngica ocorre por meio de esporos sexuais e assexuados. Os esporos assexuados germinam e dão origem a hifas na presença de umidade. São os deuteromicetos (Fungi imperfecti) que se reproduzem exclusivamente por mecanismos assexuados e pertencem ao filo Ascomycota ou Basidiomycota.

Estritamente assexuado
» Ascomicetes: Aspergillus niger, Penicillium roqueforti
» Basidiomicetos: Tilachlidiopsis racemosa

Assexuado e sexual

» Quitridiomicetos: Batrachochytrium dendrobatidis, Allomyces macrogynus
»Ascomicetes: Saccharomyces cerevisiae (Levedura de brotamento), Schizosaccharomyces pombe (Fermento de fissão)
»Basidiomicetos: Puccinia graminis, Heterobasidion annosum (Spiniger meineckellus)
» Zigomicetos: Rhizopus oryzae, Mucor mucedo

Kingdom Plantae

A reprodução assexuada em plantas ocorre por meio da propagação vegetativa e apomixia. Muito poucas espécies de plantas se reproduzem estritamente por meio de modos assexuados. A maioria deles exibe uma alternância das fases reprodutiva sexual e assexuada.

Estritamente assexuado

Vittaria appalachiana (Samambaia apalaches), Dahlia imperialis (Dália da árvore do sino)

Assexuado e sexual

»Algas: Sargassum muticum, Chlamydomonas reinhardtii
» Musgos: Campylopus introflexus, Acrophyllum dentatum, Philonotis tenuis
» Samambaias: Dicksonia squarrosa, Asplenium flabellifolium, Hypolepis ambigua
» Gimnospermas: Cycas revoluta, Pinus oocarpa, Juniperus horizontalis, Sequoia sempervirens
» Angiospermas: Solanum tuberosum (Batata), Fragaria virginiana (Morango), Taraxacum officinale (Dente de leão)

Kingdom Animalia

Animais, os organismos mais evoluídos, perpetuam-se principalmente por meio da reprodução sexuada. No entanto, algumas das espécies, principalmente invertebrados aquáticos, exibem a presença de reprodução assexuada também.

Estritamente assexuado

Hidra

Assexuado e sexual

» Esponjas: Racekiela ryderi, Spongilla lacustris
»Corais: Zoopilus echinatus, Diaseris fragilis
»Anêmonas do mar: Epiactis prolifera, Anthopleura elegantissima
» Estrela do mar (estrelas do mar): Coscinasterias tenuispina, Stephanasterias albula
» Minhocas aneladas: Sabellastarte spectabilis, Lumbriculus variegatus
»Minhocas planas: Dugesia dorotocephala, Pseudoceros pardalis
» Insetos: Dahlica fennicella (Mariposa do verme do saco), Timema morongensis
» Répteis: Cnemidophorus neomexicanus (Lagarto rabo de cavalo do Novo México)
» Tubarões: Exemplos de reprodução assexuada em cabeça de martelo e bonnethead tubarões foram identificados recentemente.

Tipos de reprodução assexuada

Brotamento: Este processo envolve a formação de pequenas protuberâncias, chamadas botões, no organismo parental. O botão cresce e então se separa do pai depois que um determinado estágio de maturidade é atingido. O botão separado se desenvolve em um novo organismo.
Exibido normalmente em leveduras, bactérias e hidra.

Fissão: Nesse modo de reprodução, o organismo parental cresce em tamanho e se divide em dois ou mais organismos. A fissão binária implica a divisão do organismo pai em dois novos organismos, enquanto a fissão múltipla implica na divisão em mais de dois organismos filhos.
Exibido normalmente em archaea, bactérias, leveduras e protistas.

Gemmulação: É o processo de formação de um botão interno que compreende uma massa especializada de células. Os botões internos germinam em condições favoráveis ​​e se desenvolvem em um organismo maduro.
Exibido normalmente em esponjas.

Fragmentação: Este modo é caracterizado pelo desenvolvimento de um organismo inteiro a partir de um fragmento do organismo original. O corpo original se divide em duas ou mais partes que se desenvolvem em novos organismos.
Exibido normalmente em platelmintos, anêmonas-do-mar, musgos e samambaias.

Esporulação: Esta forma se refere à formação de esporos assexuados, seguido de sua liberação e dispersão. Esses esporos germinam e se desenvolvem em um novo organismo.
Exibido normalmente em algas e fungos.

Partenogênese: É o processo único em que um gameta feminino se desenvolve em um embrião sem fertilização com o gameta masculino. No entanto, um fato excepcional sobre esse processo é que a formação de gametas femininos pode ocorrer por meio de mitose ou meiose e, portanto, a prole resultante pode ou não ser geneticamente idêntica ao organismo parental.
Exibido normalmente em invertebrados aquáticos, artrópodes e répteis.

Apomixis: É um processo específico das plantas e refere-se ao desenvolvimento de sementes sem fertilização. O desenvolvimento da semente pode ocorrer por meio da partenogênese ou do desenvolvimento do embrião a partir de células ovarianas.
Exibido apenas em plantas.

Propagação vegetativa: As várias formas de reprodução assexuada em plantas são denominadas coletivamente de propagação / reprodução vegetativa. Envolve a formação de estruturas especializadas como bulbilhos, estolões (rizomas), bulbos, rebentos, etc. Em certas espécies de plantas a reprodução vegetativa ocorre através da formação de botões nas folhas, caules ou raízes.
Exibido apenas em plantas.

A reprodução assexuada é o principal modo de reprodução em formas de vida inferiores, como bactérias, algas, protistas, etc. Por outro lado, os organismos superiores mostram apenas reprodução sexuada ou uma combinação de processos reprodutivos sexuais e assexuados. Cada modo de reprodução tem seu próprio conjunto de características únicas que fornecem uma vantagem evolutiva ao organismo.

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A reprodução em algas pode ser vegetativa, assexuada ou sexual. A reprodução vegetativa ocorre através da fragmentação, assexuadas ocorrem através da formação de esporos e fissão binária, enquanto a reprodução sexual ocorre por fusão e inferno.

Os prós e contras dos organismos geneticamente modificados são discutidos no próximo artigo. Assim, é necessário compreender os benefícios e os efeitos nocivos da alteração da composição genética.

As algas são um grupo de organismos autotróficos e eucarióticos. Além de ser um alimento extremamente nutritivo, são cada vez mais utilizados para fins industriais. Descubra alguns usos realmente interessantes de algas e diabos


Múltipla escolha

Qual é a provável vantagem evolutiva da reprodução sexuada sobre a reprodução assexuada?

  1. reprodução sexual envolve menos etapas
  2. menos chance de usar os recursos em um determinado ambiente
  3. a reprodução sexuada resulta em maior variação na prole
  4. a reprodução sexuada é mais econômica

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Que tipo de ciclo de vida tem um estágio multicelular haplóide e diplóide?

  1. um ciclo de vida assexual
  2. diploide-dominante
  3. haplóide dominante
  4. alternância de gerações

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Qual evento leva a uma célula diplóide em um ciclo de vida?

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Meiose e # 8211 reprodução sexual

A capacidade de reproduzir em espécie é uma característica básica de todas as coisas vivas. Em espécie significa que a descendência de qualquer organismo se parece muito com seu pai ou pais. Hipopótamos dão à luz bezerros hipopótamos Os pinheiros Monterey produzem sementes das quais surgem mudas de pinheiro Monterey e flamingos adultos põem ovos que eclodem em filhotes flamingo. Em espécie geralmente não significa exatamente o mesmo. Enquanto muitos organismos unicelulares e alguns organismos multicelulares podem produzir clones geneticamente idênticos de si mesmos por meio da divisão celular mitótica, muitos organismos unicelulares e a maioria dos organismos multicelulares se reproduzem regularmente usando outro método.

Figura 1: Cada um de nós, como esses outros grandes organismos multicelulares, começa a vida como um ovo fertilizado. Após trilhões de divisões celulares, cada um de nós se desenvolve em um organismo multicelular complexo. (crédito a: modificação da obra de Frank Wouters crédito b: modificação da obra de Ken Cole, USGS crédito c: modificação da obra de Martin Pettitt)

A reprodução sexual é a produção pelos pais de células sexuais e a fusão de duas células sexuais para formar uma única célula. Em organismos multicelulares, essa nova célula passará então por divisões celulares mitóticas para se desenvolver em um organismo adulto. Um tipo de divisão celular chamada meiose leva às células que fazem parte do ciclo reprodutivo sexual. A reprodução sexual, especificamente a meiose e a fertilização, introduz variação na prole que pode ser responsável pelo sucesso evolutivo da reprodução sexual. A grande maioria dos organismos eucarióticos pode ou deve empregar alguma forma de meiose e fertilização para se reproduzir.

A reprodução sexual foi uma das primeiras inovações evolutivas após o aparecimento das células eucarióticas. O fato de a maioria dos eucariotos se reproduzir sexualmente é uma evidência de seu sucesso evolutivo. Em muitos animais, é o único modo de reprodução. Mesmo assim, os cientistas reconhecem algumas desvantagens reais da reprodução sexual. Superficialmente, a descendência geneticamente idêntica ao pai pode parecer mais vantajosa. Se o organismo parental está ocupando um habitat com sucesso, os descendentes com as mesmas características teriam o mesmo sucesso. Há também o benefício óbvio para um organismo que pode produzir descendentes por brotamento assexuado, fragmentação ou ovos assexuados. Esses métodos de reprodução não requerem outro organismo do sexo oposto. Não há necessidade de gastar energia para encontrar ou atrair um parceiro. Essa energia pode ser gasta na produção de mais descendentes. Na verdade, alguns organismos que levam um estilo de vida solitário mantiveram a capacidade de se reproduzir assexuadamente. Além disso, as populações assexuadas têm apenas indivíduos do sexo feminino, portanto, todos os indivíduos são capazes de se reproduzir. Em contraste, os machos nas populações sexuais (metade da população) não estão produzindo filhos. Por causa disso, uma população assexuada pode crescer duas vezes mais rápido que uma população sexual em teoria. Isso significa que, na competição, a população assexuada levaria vantagem. Todas essas vantagens para a reprodução assexuada, que também são desvantagens para a reprodução sexuada, deveriam significar que o número de espécies com reprodução assexuada deveria ser mais comum.

No entanto, organismos multicelulares que dependem exclusivamente da reprodução assexuada são extremamente raros. Por que a reprodução sexual é tão comum? Essa é uma das questões importantes da biologia e tem sido o foco de muitas pesquisas desde a segunda metade do século XX até agora. Uma explicação provável é que a variação que a reprodução sexual cria entre os descendentes é muito importante para a sobrevivência e reprodução desses descendentes. A única fonte de variação nos organismos assexuados é a mutação. Esta é a fonte final de variação nos organismos sexuais. Além disso, essas diferentes mutações são continuamente reorganizadas de uma geração para a seguinte, quando diferentes pais combinam seus genomas únicos, e os genes são misturados em diferentes combinações pelo processo de meiose. Meiose é a divisão do conteúdo do núcleo que divide os cromossomos entre os gametas. A variação é introduzida durante a meiose, bem como quando os gametas se combinam na fertilização.


O que é reprodução assexuada: nascimento virginal da natureza & # 8217s

Nem todo ser vivo tem dois pais. Alguns animais e plantas, estranhamente para nós, humanos, são feitos de apenas um dos pais. Isso porque esses organismos se reproduzem assexuadamente, ao contrário da reprodução sexual, que requer dois pais.

A reprodução assexuada não envolve gametas (células sexuais como espermatozóides e óvulos) ou fertilização. Como resultado, não há mistura de informações genéticas e cada filho é geneticamente idêntico ao pai. Eles são basicamente clones.

Em vez de células sexuais, a reprodução assexuada envolve células somáticas que se dividem mitoticamente, dando origem a novos conjuntos de células com a mesma composição genética.

Todas as bactérias e todos os organismos procarióticos em geral se reproduzem assexuadamente. Isso é facilmente verificável, pois as bactérias têm apenas um cromossomo, em vez dos cromossomos X e Y que os humanos e outros organismos que se reproduzem sexualmente têm.

Principais diferenças entre reprodução sexuada e assexuada

Vantagens e desvantagens da reprodução assexuada

Obviamente, não ser forçado a obter acesso a um parceiro em potencial ou competir com outros para se reproduzir é uma das vantagens mais importantes da reprodução assexuada.

Os organismos assexuados são os principais pais solteiros, reproduzindo-se por conta própria e em seus próprios termos. Eles literalmente não precisam de nenhum homem (ou mulher) em suas vidas. Um único indivíduo assexuado pode reabastecer uma população inteira, enquanto se houver apenas um único indivíduo que se reproduz sexualmente, toda a espécie estará condenada.

Como resultado, um organismo assexuado pode se reproduzir fenomenalmente rápido e em números massivos. As bactérias, por exemplo, podem se dividir várias vezes por hora. Em apenas algumas horas, 100 bactérias podem gerar milhões de outros indivíduos & # 8212, mas isso & # 8217s em condições ideais. No mundo real, a grande maioria dos indivíduos não vive o suficiente para se reproduzir porque são limitados por recursos, predadores e outros fatores.

Em segundo lugar, as plantas que contornam o processo sexual podem se reproduzir durante secas severas, uma vez que os espermatozoides móveis precisam de água para fertilizar o óvulo.

Do ponto de vista econômico, as plantas agrícolas com certas características desejáveis ​​podem ser produzidas de forma mais rápida e barata por meio da clonagem, em comparação com as plantas que requerem reprodução sexuada. O problema com essa abordagem em particular é que, se ocorrer uma única mutação fatal, toda a sociedade de clones pode entrar em colapso. Da mesma forma, as plantas de monocultura são vulneráveis ​​a surtos de doenças.

A banana, que é a cultura mais popular do mundo com mais de 100 milhões de toneladas métricas produzidas anualmente, é ilustrativa nesse sentido. Praticamente todas as bananas vendidas em países desenvolvidos são da variedade Cavendish, todas clones e vulneráveis ​​a surtos de fungos que podem um dia exterminar toda a família. Isso já aconteceu na década de 1960 com um subgrupo diferente de bananas, que agora está quase extinto.

Os organismos que empregam a reprodução assexuada geralmente são adequados apenas para um habitat, o que é outra desvantagem. Mas a desvantagem mais importante da reprodução assexuada é provavelmente que ela não leva à variação genética em uma população. Isso não quer dizer que as espécies assexuadas não possam evoluir. A reprodução assexuada ocasionalmente introduz variação genética na população se uma mutação aleatória no DNA do organismo for passada para a prole. Mas, em comparação com a reprodução sexuada, a variação permanece próxima de zero.

Nem a reprodução sexual nem assexuada são melhores que as outras. Ambos os modos de reprodução são adaptações a ambientes temporal ou espacialmente variáveis. Por exemplo, plantas perenes que crescem em ambientes com ricos nutrientes do solo ou conteúdo de água tendem a promover o crescimento clonal em vez da reprodução sexual. Em contraste, sob condições de grande quantidade de luz, as plantas tendem a alocar mais biomassa para a reprodução sexuada e menos para a propagação clonal.

Tipos de reprodução assexuada

Existem seis tipos principais de reprodução assexuada, que levam a estratégias reprodutivas distintas. Estes são:

  • fissão binária,
  • fragmentação,
  • brotando,
  • Reprodução vegetativa,
  • formação de esporos e,
  • agamogênese.

Fissão binária

Na fissão binária, ou apenas fissão, um organismo parental se divide em dois ou mais indivíduos idênticos. Este é o modo de reprodução mais comum entre organismos unicelulares, como bactérias, arqueas e alguns fungos.

Este processo é extremamente estável porque procariotos tendem a ter um genoma muito simples, portanto, existem relativamente poucas mutações em comparação com os eucariotos. Os eucariotos devem passar por muitas divisões celulares antes que os gametas possam ser produzidos para reprodução sexuada e, no processo, muitas mais mutações podem ser introduzidas antes mesmo de a prole ser criada.

Fragmentação

Fragmentação em uma estrela do mar. Um dos braços da estrela-do-mar se divide e, depois de algum tempo, começa a se desenvolver em uma nova estrela-do-mar. Crédito: OpenStax.

A fragmentação é uma forma de reprodução assexuada que ocorre principalmente em organismos multicelulares (ou seja, organismos constituídos por mais de uma única célula). Durante a fragmentação, um organismo vivo se divide em partes que mais tarde se tornam idênticas ao pai original no que diz respeito à forma, tamanho e outras características.

Fungos, líquenes, bolores, vermes, estrelas do mar e esponjas são alguns dos exemplos comuns em que ocorre a reprodução assexuada por fragmentação. Também é comum em plantas. Plantar partes do tubérculo de uma batata pode resultar em uma nova planta de batata com a mesma composição genética. Quando quebradas, as ervas daninhas podem crescer novamente a partir de cada caule subterrâneo fragmentado, o que é em parte por que são tão incômodas.

A fragmentação é diferente da regeneração. O processo de fragmentação leva ao crescimento de dois organismos idênticos separados, ao passo que a regeneração permite que certos organismos voltem a crescer certas partes do corpo que são perdidas. Lagartos e polvos são alguns exemplos de criaturas que podem regenerar membros ou tentáculos perdidos, respectivamente. No entanto, um novo lagarto não crescerá de sua cauda perdida.

O brotamento envolve a formação de uma conseqüência, ou botão, do corpo de um organismo. Este botão tende a ser muito menor do que o corpo dos pais e pode mais tarde se desenvolver em um novo indivíduo, que é um clone do pai.

No fermento Saccharomyces cerevisiae, uma célula filha menor cresce na célula-mãe maior. O botão se forma e permanece por um tempo, e então se desprende para crescer completamente como um novo indivíduo. Crédito: Masur / BiologyOnline.

A brotação é comum entre os fungos, como o fermento, e também entre as plantas, como a planta aranha. Alguns invertebrados também empregam brotamento para se reproduzir, incluindo hidra, corais, larvas de equinoderme e alguns vermes acoel.

Reprodução vegetativa

Quando a brotação em plantas é induzida artificialmente, como durante a prática de enxertia de horticultura em que o botão de uma planta é inserido em outra planta para que ambas as plantas cresçam juntas, o processo é considerado uma forma de reprodução vegetativa. As rosas são apenas um exemplo de planta comumente enxertada com botões.

A reprodução vegetativa é um termo genérico que se refere a qualquer tipo de reprodução assexuada observada em plantas, não apenas em brotamento. Sempre que uma planta se reproduz sem a ajuda de sementes ou esporos, é um exemplo de reprodução vegetativa. Em vez disso, as plantas se reproduzem usando esse tipo de reprodução por meio de bulbos, tubérculos, brotos, rebentos, estolões e rizomas.

Formação de esporos

Os esporos são células reprodutivas haplóides, normalmente encontradas em plantas, algas e alguns protistas, que podem se desenvolver totalmente sem se fundir com outra célula, ao contrário dos gametas. Plantas como samambaias, musgos e fungos se reproduzem por este método.

Os esporos são armazenados em um saco chamado esporângio. Quando essa estrutura em forma de botão se rompe, incontáveis ​​minutos esporos unicelulares se dispersam no ar, onde são espalhados pela chuva, vento ou insetos.

Agamogênese

As fêmeas do dragão de Komodo podem se reproduzir à moda antiga, acasalando-se com um macho e pondo ovos. Ou ela pode botar ovos sem ter acasalado, por meio de uma espécie de processo de nascimento virginal chamado partenogênese. Crédito: PublicDomainPictures.

Agamogênese refere-se à reprodução que não envolve um gameta masculino (espermatozoide). Existem dois subtipos: partenogênese e apomixia.

A partenogênese se refere à reprodução em que o crescimento e o desenvolvimento dos embriões ocorrem sem fertilização. Exemplos de organismos que se enquadram nesta categoria de reprodução assexuada incluem pulgões, rotíferos, nematóides, bem como muitas plantas e, acredite ou não, o temível dragão de Komodo.


Como funciona a evolução

Bactérias se reproduzem assexuadamente. Isso significa que, quando uma célula de bactéria se divide, as duas metades da divisão são idênticas - elas contêm exatamente o mesmo DNA. A prole é um clone do pai.

Conforme explicado em Como funciona a reprodução humana, organismos superiores como plantas, insetos e animais se reproduzem sexualmente, e esse processo torna as ações da evolução mais interessantes. A reprodução sexual pode criar uma quantidade enorme de variação dentro de uma espécie. Por exemplo, se dois pais têm vários filhos, todos os filhos podem ser notavelmente diferentes. Dois irmãos podem ter cores de cabelo diferentes, alturas diferentes, tipos de sangue diferentes e assim por diante. Veja por que isso acontece:

  • Em vez de um longo loop de DNA como uma bactéria, as células de plantas e animais têm cromossomos que contêm as fitas de DNA. Os humanos têm 23 pares de cromossomos, para um total de 46 cromossomos. As moscas da fruta têm cinco pares. Os cães têm 39 pares e algumas plantas chegam a 100.
  • Os cromossomos vêm em pares. Cada cromossomo é uma fita compacta de DNA. Existem duas fitas de DNA unidos no centrômero para formar uma estrutura em forma de X. Um fio vem da mãe e outro do pai.
  • Porque existem duas fitas de DNA, isso significa que os animais têm duas cópias de cada gene, em vez de uma cópia, como em uma célula de E. coli.
  • Quando uma fêmea cria um óvulo ou um macho cria um esperma, as duas fitas de DNA devem se combinar em um cabo único. O espermatozóide e o óvulo da mãe e do pai contribuem cada um com uma cópia de cada cromossomo. Eles se reúnem para dar à nova criança duas cópias de cada gene.
  • Para formar a fita simples no espermatozóide ou óvulo, uma ou outra cópia de cada gene é escolhido aleatoriamente. Um ou outro gene do par de genes em cada cromossomo é passado para a criança.

Devido à natureza aleatória da seleção de genes, cada criança obtém uma mistura diferente de genes do DNA da mãe e do pai. É por isso que filhos dos mesmos pais podem ter tantas diferenças.

Um gene nada mais é do que um modelo para a criação de uma enzima. Isso significa que, em qualquer planta ou animal, existem na verdade dois modelos para cada enzima. Em alguns casos, os dois modelos são iguais (homozigoto), mas em muitos casos os dois modelos são diferentes (heterozigoto).

Aqui está um exemplo bem conhecido de plantas de ervilha que ajuda a entender como os pares de genes podem interagir. As ervilhas podem ser altas ou baixas. A diferença vem, de acordo com Carol Deppe no livro & quotBreed your own Vegetable Varieties & quot:

Uma coisa a se notar na citação de Deppe é que uma mutação em um único gene pode não ter efeito em um organismo, ou em sua prole, ou na prole de sua prole. Por exemplo, imagine um animal que possui duas cópias idênticas de um gene em um alelo. Uma mutação altera um dos dois genes de forma prejudicial. Suponha que uma criança receba esse gene mutante do pai. A mãe contribui com um gene normal, portanto, ele pode não ter nenhum efeito sobre a criança (como no caso do gene da ervilha & quotshort & quot). O gene mutante pode persistir por muitas gerações e nunca ser notado até que, em algum ponto, os pais de uma criança contribuam com uma cópia do gene mutante. Nesse ponto, tomando o exemplo da citação de Deppe, você pode obter uma planta de ervilha curta porque a planta não forma a quantidade normal de giberelina.

Outra coisa a notar é que muitas formas diferentes de um gene podem estar flutuando em uma espécie. A combinação de todas as versões de todos os genes em uma espécie é chamada de pool genético da espécie. O pool genético aumenta quando uma mutação altera um gene e a mutação sobrevive. O pool genético diminui quando um gene morre.

Um dos exemplos mais simples de evolução pode ser testemunhado em uma célula de E. coli. Para entender melhor o processo, veremos o que acontece nesta célula.


Como os organismos reprodutivos assexuados sofrem mutação? - Biologia

Qualquer processo reprodutivo que não envolva meiose ou singamia é considerado assexuado ou vegetativo. A ausência de singamia significa que tal evento pode ocorrer na geração de esporófitos ou no estágio de gametófitos. Devido à falta de novo material genético, um organismo clona a si mesmo por meio desse processo e torna os organismos geneticamente idênticos. Isso pode ser vantajoso em algumas circunstâncias, mas deletério em outras, dependendo de como a composição da planta se adapta ao seu ecossistema. Existem algumas maneiras principais pelas quais as plantas se reproduzem assexuadamente em seus ciclos de vida para garantir as gerações futuras.

Novas plantas podem crescer pela separação de partes da planta original. Quando ocorre fragmentação ou divisão, uma descendência é criada pela divisão de uma única parte da planta. Ao plantar partes do tubérculo de uma batata, pode-se criar novos organismos com a mesma composição genética. Quando as ervas daninhas são quebradas, elas podem crescer novamente a partir de cada haste subterrânea fragmentada. No Marchantia, a fragmentação do talo dá origem à reprodução vegetal. Quando as gotas de chuva atingem as plantas, essas estruturas são espirradas e podem germinar em plantas completamente novas. Com essas estruturas vegetativas, muitos clones podem ser formados a partir de um pai original. Bulbos e rizomas também são exemplos de reprodução assexuada.

Estruturas de dispersão especiais, como uma cápsula e um capuz, e mini adultos também podem ajudar uma planta quando ela se reproduz assexuadamente. Os copos Gemma são um exemplo de estrutura de dispersão que leva a um organismo geneticamente idêntico. Com os mini-adultos, a morfologia da unidade reprodutiva é semelhante à do pai. Uma planta pode produzir plântulas (miniplantas) em seus caules ou folhas que mais tarde germinarão em clones do original.

Finally, some plants have developed a way to produce seeds without their flowers being fertilized. No apomixis, an embryo is created from a diploid cell in the ovule. Then the ovules mature into seeds. The dandelion is one plant that uses this form of vegitative reproduction.

Asexual reproduction can be advantageous and/or disadvatageous. One positive aspect is that it can create individuals rapidly and in large quantities. Secondly, bypassing the sexual process can help a plant in times of dryness since motile sperm require water to fertilize the egg. Another advantage lies in the fact that plants with the desired characteristics can be cloned for economic reasons (agriculture). However, if something goes wrong, such as as the occurance of a fatal mutation, the whole society of clones can be terminated. For this reason, farmers are careful in determining how to propagate their vegetation. In conclusion, the asexual process of reproduction is an important one to plants.

Raspberries, among other fruits, have succeeded from cloning techniques.


Asexual Reproduction in Animals

Sexual and asexual reproduction are the two means of producing offspring. Read this article to gain more information about asexual reproduction in the animal kingdom.

Sexual and asexual reproduction are the two means of producing offspring. Read this article to gain more information about asexual reproduction in the animal kingdom.

The different modes of asexual reproduction in animals are parthenogenesis, budding, polyembryony, fragmentation, etc. Some examples are provided in the article below, regarding this type of reproduction. It helps in understanding the concept in a better manner.

Facts

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A form of reproduction that takes place without gamete fusion is termed as asexual reproduction. The general definition is as follows: the method, in which fertilization, ploidy reduction, or meiosis doesn’t take place is known as asexual reproduction.

Descrição

There are different modes, by which animals reproduce asexually, and their explanations are provided below.

Brotando

It is the process, in which cells of an organism split into parent and daughter cells. For example, organisms like sponges and hydra reproduce by means of budding. In hydra, this process is similar to that of reproduction in yeasts. Initially, a small bud is formed on the side of the body, which enlarges and develops tentacles, which help in feeding the daughter bud that breaks off from the parent body. In organisms like echinoderms and jellyfish, the buds break off and form their independent bases. The mechanism is different in corals, and their buds do not detach from their parent body, leading to formation of large colonies.

Partenogênese

Eggs produced by females develop into adult individuals without getting fertilized this process is known as parthenogenesis. Some species of fish, frogs, and insects reproduce by means of this method. In few organisms, this process occurs under specific conditions. For example, when aphids get enough food to eat in the spring season, they resort to asexual reproduction it is a quicker means of producing offspring. However, these creatures can also undergo sexual reproduction.

Gemmules

Animals that reproduce by means of gemmules (internal buds) release cell masses from their body. Sponges reproduce by means of budding, along with gemmule reproduction, and produce external buds. Later, these cells develop into independent offspring.

Polyembryony

It is a condition, in which a single egg leads to the development of two or more embryos. By this method, a large number of propagules are produced in the organism’s body. As they are released, they directly develop and enter the next phase of their life cycle. The flukes belonging to class Trematoda reproduce by means of polyembryony.

Asexual reproduction in animals doesn’t take place on a large scale in nature, and it gives rise to homozygosity. The harmful mutations of the organisms (reproducing by asexual reproduction) get exposed to natural selection. Thus, weeding out of such animals (by natural selection) happens easily. In sexual reproduction, owing to heterozygosity, harmful mutations may not get exposed, and hence, animals stay unaffected from natural selection.

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Asexual Reproduction in Living Organisms

The type of reproduction that takes place without the process of gamete (sex cell) formation is called asexual reproduction.

This type of reproduction takes place commonly in lower plants and animals, where the body is not very complex.

There are different forms of asexual reproduction.

Fissão binária:

Binary fission occurs under favourable environmental conditions. Binary fission is the division of one cell into two similar cells. This is the simplest method of asexual reproduction. It occurs in unicellular organisms like bacteria, yeast, Euglena, Amoeba and Paramecium. In some organisms (e.g., Leishmania, which causes kala-azar) binary fission takes place in definite orientation due to their specific body structure.

Take a permanent slide of Amoeba showing binary fission. Observe it under a microscope. You will see that the nucleus first divides amitotically into two, followed by the division of the cytoplasm. The Amoeba finally splits into two daughter cells.

Multiple fission:

Under unfavourable circumstances some unicellular organisms develop a hard protective covering over the cell, called cyst. The nucleus of the cell divides repeatedly, producing many nuclei.

Each nucleus is surrounded by a small amount of cytoplasm and many daughter cells are produced within the cyst. When favourable conditions return, the offspring are released. Multiple fission is seen in many algae and the malarial parasite (Plasmodium).

Brotando:

Sometimes new individuals develop from the body wall of the parent as bulblike projections called buds. The buds may be unicellular or multicellular depending upon the type of parent organism. The buds finally separate to form new individuals. Budding occurs in yeast. Hydra and sponges.

Put some yeast in 10% sugar solution kept in a glass. Cover the glass and keep it in a warm place for a day. The yeast cells grow and reproduce in the sugar solution. These cells are known as a culture of yeast cells. Take a drop of the yeast culture solution on a slide and cover it with a coverslip. Examine it under the microscope. You will see buds on the yeast cells.

Fragmentation:

Obtain some pond water. You may see green filamentous structures floating in it. Take some of these structures on a slide. Put a drop of glycerine on them and cover them with a coverslip. Observe under a microscope.

The green filamentous structures you see are an alga named Spirogyra, which grows in ponds, ditches and springs. Each filament has a single row of cylindrical cells. Each cell has spiral bands of chloroplasts.

When a Spirogyra filament breaks into pieces, each piece grows into a new filament by cell division. This process is fragmentation. During this process the body of an individual breaks up into two or more parts and each part develops into a complete organism.

Some animals like sponges. Hydra and flatworms (Planaria) also reproduce by a similar method known as regeneration. If they are cut into pieces, each piece can regenerate into an entire individual.

In complex organisms all cells are not similar. The cells are organized into tissues and tissues into organs. The different organs are placed at definite positions. If such an organism breaks off at any point, the broken part cannot grow into a complete organism with all organs.

Spore formation:

Spores are asexual reproductive bodies enclosed in a thick-walled structure called sporangium, which can tide over unfavourable conditions such as extreme heat, dryness, acidity, and so on. Spore formation is a common method of asexual reproduction in many lower forms of life such as algae, bacteria and fungi.

Under favourable conditions, the spores are released by the breaking of the thick wall of the sporangium. The spores then germinate into new individuals. In fungi, sporangia burst and release spores. By this method of asexual reproduction, organisms can overcome unfavourable conditions. Some fungi, e.g., Rhizopus and Mucor reproduce by producing spores.

Take a piece of moistened bread and keep it inside a polythene bag for 2-3 days in a warm, humid place. You will observe yellow and black patches on the bread slice. After 4-5 days you will see a powdery substance with spores. The spores are of bread mould (Rhizopus). The moulds also have threadlike structures called hyphae through which they draw nutrients from the bread.

Vegetative Propagation in Plants:

The vegetative parts of a plant such as the root, stem, leaf, etc., can produce new plants. You must have seen gardeners taking cuttings from the stem of a rose plant and planting them in the soil. Under suitable conditions, the cuttings grow into new rose plants.

Vegetative propagation is common in plants like orchids, ornamental plants and grasses. Plants such as banana, rose, jasmine, etc., which do not produce seeds, can be grown by vegetative methods. The new plants are genetically similar to and bear the characteristics of the parent plant.

In some plants like Dahlia, sweet potato, etc., the adventitious roots become swollen due to storage of food. Adventitious buds are also present on them. When roots bearing such buds are planted in the soil, new plants are produced as a result of vegetative propagation.

Observe a potato closely. You will see ‘eyes’ on its surface. These eyes are actually buds. You know that the stem has buds from which leaves and smaller branches arise. Cut a potato into small pieces. Plant some of the pieces with eyes and some without eyes in moist sand.

Observe the changes taking place in these pieces over the next few days. You will find stems, leaves and roots growing from the potato pieces that had eyes.

Some plants produce sub aerial stems which develop as lateral branches from the mother plant and give rise to a new plant after getting detached from the mother plant. For example, in runners such as grasses the stem grows along the surface of the soil and produces roots where it touches the ground to give rise to a new plant.

In some plants the underground stem gets modified for storage of food, and under favourable conditions it produces shoots and gives rise to a new plant. Such stems include rhizomes, tubers, bulbs and corms.

The fleshy leaves of Bryophyllum bear adventitious buds in the notches along the leaf margin. These buds develop into small plants (plantlets) under favourable conditions. These plantlets can be easily separated to grow as independent plants.

Artificial modes of vegetative propagation:

Farmers, gardeners and horticulturists have developed various artificial methods of vegetative propagation, like grafting, layering, cutting and tissue culture for growing plants in gardens and nurseries.

Cutting is a very simple method of propagation in which a piece of the parent plant’s stem with nodes and internodes is placed in moist soil. This grows into a new plant. In grafting the cutting of a plant is attached to the stem of a rooted plant.

The attached cutting becomes a part of the rooted plant, draws nutrition from it and grows roots at the joint. Now if it is separated, it grows into a new plant. In layering, one or more branches of the parent plant are bent close to the ground and covered with moist soil. The covered portions grow roots and develop into new plants.

Cut two pieces from a money plant—one with leaves (i.e., a portion with nodes) and the other without leaves (i.e., a portion of an internodes). Place these with one end immersed in water kept in a transparent bottle. Leave them like this for a week.

You will see that roots and new leaves grow on the piece with leaves, while the other piece gradually withers. This is because a plant can grow new leaves and branches only if it has nodes. (New leaves and branches arise at the nodes.) The piece of money plant which does not have nodes cannot grow because it cannot produce new leaves.

Tissue culture:

In this technique some tissue from a desired plant is placed in a suitable nutrient medium under proper conditions. The tissue grows into an unorganized mass, known as callus. A small part of this is put in another medium, which contains growth hormones that induce the formation of plantlets from the callus.

When plantlets grow, they can be transplanted in the soil or in pots for developing to maturity. Tissue culture allows us to grow a whole plant from cells taken from any part of the plant body. Many plants can be grown from one parent plant in the laboratory under controlled, disease-free conditions.


1- Quick expansion

This form of reproduction produces large numbers of offspring by simply placing a particular organism in a suitable habitat.

2- No mobility required

With asexual reproduction, organisms can be reproduced in a single area, without the need for transfer.

3- The couple is not needed

Asexual reproduction does not need the pair to reproduce. This feature is favorable when new areas are colonized since only one parent is needed.

4- It is favorable for the environment

This form of reproduction has no negative impact on the environment. On the other hand, asexual reproduction would cause some organisms not to survive in aggressive environments due to their susceptibility, sensitive stages during the process and their fragile organs.

5- It is practical in case of emergency

In difficult situations, asexual plants and animals are still able to stay alive and continue producing offspring without other reproductive sources. Basically, there are no major drawbacks regarding adverse environmental situations when it comes to asexual reproduction.

6- No investment needed

Organisms that reproduce asexually do not have to carry the offspring over a long period, unlike those reproduced through sexual reproduction, which, on the other hand, are generally limited to a single offspring.

As can be seen, there is no wear of energy or time to produce offspring. In addition, certain asexual plants and animals can produce countless clones without having to consider any investment. In short, reproduction process without complexity and requiring less energy.

Desvantagens

7- Impedes diversity

As the characteristics and traits of a single parent are transmitted to their offspring, asexual reproduction hinders the genetic diversity of all their generations. This makes the procreated population exactly identical.

With sexual reproduction, the great advantage is the possibility of mixing groups of genes to guarantee a diverse ecosystem.

8- Possesses some inheritance problems

Most of the time, a single asexual progenitor is required to copy chromosomes and genes, which means that genetic defects or mutations that occur in asexual reproduction will continue to exist in offspring, with no exception.

This disadvantage may even lead to more unfavorable mutations, which result in organisms being produced asexually susceptible to disease, which also means that a large number of offspring would be destroyed.

9- The organisms tend to extinction

The identical traits and characteristics imply the same shortcomings and weaknesses. Therefore, an evolved predatory organism that attacks them, can kill an entire population not prepared to fight for its existence.

10- Can not control quantity

This form of reproduction can not control population growth. Each organism is able to reproduce itself, which means that its own population will double in each reproductive cycle. However, the process stops automatically when the number is excessive.

11- Agencies fail to adapt to changes in the environment

The organisms transmit characteristics to their descendants. But in the absence of variations, the adaptive capacity and survival of the changes in the environment are not developed.

12- Adverse environmental conditions

The process of asexual reproduction can occur in unfavorable conditions, such as extreme temperatures or other variations, which means that whole communities can be extinguished.


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