Geschlechtslose Fortpflanzung ist eine Weise der Fortpflanzung, durch die Nachkommenschaft aus einem einzelnen Elternteil entsteht, und die Gene dieses Elternteils nur erbt; es ist Fortpflanzung, die mit meiosis, ploidy die Verminderung oder Fruchtbarmachung nicht verbunden ist. Eine strengere Definition ist agamogenesis, der Fortpflanzung ohne die Fusion von Geschlechtszellen ist. Geschlechtslose Fortpflanzung ist die primäre Form der Fortpflanzung für einzeln-zellige Organismen wie der archaea, die Bakterien und protists. Viele Werke und Fungi vermehren sich geschlechtslos ebenso.

Während sich alle prokaryotes geschlechtslos vermehren (ohne die Bildung und Fusion von Geschlechtszellen), werden Mechanismen für die seitliche Genübertragung wie Konjugation, Transformation und transduction manchmal mit der sexuellen Fortpflanzung verglichen. Ein ganzer Mangel an der sexuellen Fortpflanzung ist unter Mehrzellorganismen, besonders Tiere relativ selten. Es wird nicht völlig verstanden, warum die Fähigkeit, sich sexuell zu vermehren, unter ihnen so üblich ist. Aktuelle Hypothesen weisen darauf hin, dass geschlechtslose Fortpflanzung kurzfristige Vorteile haben kann, wenn schnelles Bevölkerungswachstum wichtig ist oder in stabilen Umgebungen, während sexuelle Fortpflanzung einen Nettovorteil durch das Erlauben schnellerer Generation der genetischen Ungleichheit, das Erlauben der Anpassung an sich ändernde Umgebungen anbietet. Entwicklungseinschränkungen können unterliegen, warum wenige Tiere sexuelle Fortpflanzung völlig in ihren Lebenszyklen aufgegeben haben.

Typen

Spaltung

In der binären Spaltung wird der Elternteilorganismus durch zwei Tochter-Organismen ersetzt, weil es sich wörtlich in zwei teilt. Organismen, sowohl prokaryotes (der archaea als auch die Bakterien), und eukaryotes (wie protists und einzellige Fungi), vermehren sich geschlechtslos durch die binäre Spaltung; die meisten von diesen sind auch zur sexuellen Fortpflanzung fähig.

In der vielfachen Spaltung teilt sich der Kern der Elternteilzelle durch mitosis mehrere Male, mehrere Kerne erzeugend. Das Zytoplasma trennt sich dann, vielfache Tochter-Zellen schaffend.

Das Knospen

Etwas Zellspalt über das Knospen (zum Beispiel die Hefe des Bäckers), auf eine 'Mutter-' und 'Tochter'-Zelle hinauslaufend. Der Nachkommenschaft-Organismus ist kleiner als der Elternteil. Das Knospen ist auch auf einem Mehrzellniveau bekannt; ein Tierbeispiel ist der hydra, der sich durch das Knospen vermehrt. Die Knospen wachsen in völlig reif gewordene Personen hinein, die sich schließlich vom Elternteilorganismus losreißen.

Zum Beispiel, wenn Kartoffeln in der Wärme für den zu langen verlassen werden, beginnen sie, von den Knospen zu sprießen, die allgemein Augen genannt werden.

Vegetative Fortpflanzung

Vegetative Fortpflanzung ist ein Typ der geschlechtslosen in Werken gefundenen Fortpflanzung, wo neue Personen ohne die Produktion von Samen oder Sporen durch meiosis oder syngamy gebildet werden. Beispiele der vegetativen Fortpflanzung schließen die Bildung von genanntem plantlets von miniaturisierten Werken auf Spezialblättern ein (zum Beispiel in kalanchoe), und einige erzeugen neue Werke aus dem Rhizom oder Ausläufer (zum Beispiel in der Erdbeere). Andere Werke vermehren sich durch das Formen von Zwiebeln oder Knollen (zum Beispiel Tulpe-Zwiebeln und Dahlie-Knollen). Einige Werke erzeugen hinzukommende Schüsse und Schösslinge, die sich entlang ihren seitlichen Wurzeln formen. Werke, die sich vegetativ vermehren, können eine clonal Kolonie bilden, wo alle Personen Klone sind, und die Klone ein großes Gebiet bedecken können.

Spore-Bildung

Viele Mehrzellorganismen formen sich Sporen während ihres biologischen Lebenszyklus in einem Prozess haben sporogenesis genannt. Ausnahmen sind Tiere und ein protists, die gametic meiosis sofort gefolgt von der Fruchtbarmachung erleben. Werke und viele Algen erleben andererseits sporic meiosis, wo meiosis zur Bildung von haploid Sporen aber nicht Geschlechtszellen führt. Diese Sporen wachsen in Mehrzellpersonen hinein (hat gametophytes im Fall von Werken genannt) ohne ein Fruchtbarmachungsereignis. Diese haploid Personen verursachen Geschlechtszellen durch mitosis. Meiosis und Geschlechtszelle-Bildung kommen deshalb in getrennten Generationen oder "Phasen" des Lebenszyklus, gekennzeichnet als Wechsel von Generationen vor. Da sexuelle Fortpflanzung häufig als die Fusion von Geschlechtszellen (Fruchtbarmachung) mehr mit knapper Not definiert wird, könnte die Spore-Bildung im Werk sporophytes und den Algen als eine Form der geschlechtslosen Fortpflanzung (agamogenesis) betrachtet werden trotz, das Ergebnis von meiosis und dem Erleben der Verminderung von ploidy zu sein. Jedoch sind beide Ereignisse (Spore-Bildung und Fruchtbarmachung) notwendig, um sexuelle Fortpflanzung im Pflanzenlebenszyklus zu vollenden.

Fungi und einige Algen können auch wahre geschlechtslose Spore-Bildung verwerten, die mit dem Mitosis-Verursachen von genannten mitospores von Fortpflanzungszellen verbunden ist, die sich in einen neuen Organismus nach der Streuung entwickeln. Diese Methode der Fortpflanzung wird zum Beispiel in conidial Fungi und der roten Alge Polysiphonia gefunden, und schließt sporogenesis ohne meiosis ein. So ist die Chromosom-Zahl der Spore-Zelle dasselbe als dieser des Elternteils, der die Sporen erzeugt. Jedoch mitotic ist sporogenesis eine Ausnahme und die meisten Sporen, wie diejenigen von Werken, der grösste Teil von Basidiomycota und viele Algen, werden durch meiosis erzeugt.

Zersplitterung

Zersplitterung ist eine Form der geschlechtslosen Fortpflanzung, wo ein neuer Organismus von einem Bruchstück des Elternteils wächst. Jedes Bruchstück entwickelt sich in eine reife, völlig gewachsene Person. Zersplitterung wird in vielen Organismen wie Tiere (einige annelid Würmer, turbellarians und Seesterne), Fungi und Werke gesehen. Einige Werke haben Strukturen für die Fortpflanzung über die Zersplitterung wie gemmae in Leberblümchen spezialisiert. Die meisten Flechten, die eine symbiotische Vereinigung eines Fungus und photosynthetischer Algen oder Bakterien sind, vermehren sich durch die Zersplitterung, um sicherzustellen, dass neue Personen beide symbionts enthalten. Diese Bruchstücke können die Form von soredia, Staub ähnliche Partikeln annehmen, die aus pilzartigem um photobiont Zellen gewickeltem hyphae bestehen.

Agamogenesis

Agamogenesis ist jede Form der Fortpflanzung, die mit keiner männlichen Geschlechtszelle verbunden ist. Beispiele sind Parthenogenese und apomixis.

Parthenogenese

Parthenogenese ist eine Form von agamogenesis, in dem sich ein fruchtbar ungemachtes Ei in eine neue Person entwickelt. Parthenogenese kommt natürlich in vielen Werken, wirbellose Tiere (z.B Wasserflöhe, rotifers, Blattläuse, Gespenstheuschrecken, einige Ameisen, Bienen und parasitische Wespen), und Wirbeltiere (z.B einige Reptilien, Amphibien, Fisch, sehr selten Vögel) vor. In Werken kann apomixis oder kann Parthenogenese nicht einschließen.

Apomixis und nucellar embryony

Apomixis in Werken ist die Bildung eines neuen sporophyte ohne Fruchtbarmachung. Es ist in Farnen und in Blütenwerken wichtig, aber ist in anderen Samen-Werken sehr selten. In Blütenwerken wird der Begriff "apomixis" jetzt meistenteils für agamospermy, die Bildung von Samen ohne Fruchtbarmachung gebraucht, aber wurde einmal verwendet, um vegetative Fortpflanzung einzuschließen. Ein Beispiel eines apomictic Werks würde der triploid europäische Löwenzahn sein. Apomixis kommt hauptsächlich in zwei Formen vor: In gametophytic apomixis entsteht der Embryo aus einem fruchtbar ungemachten Ei innerhalb eines diploid Embryo-Sacks, der gebildet wurde, ohne meiosis zu vollenden. In nucellar embryony wird der Embryo vom diploid nucellus Gewebe gebildet, das den Embryo-Sack umgibt. Nucellar embryony kommt in einigen Zitrusfrucht-Samen vor. Männlicher apomixis kann in seltenen Fällen wie die Saharan Zypresse Cupressus dupreziana vorkommen, wo das genetische Material des Embryos völlig vom Blütenstaub abgeleitet wird.

Der Begriff "apomixis" wird auch für die geschlechtslose Fortpflanzung in einigen Tieren, namentlich Wasserflöhen, Daphnia gebraucht.

Wechsel zwischen der sexuellen und geschlechtslosen Fortpflanzung

Einige Arten wechseln zwischen den sexuellen und geschlechtslosen Strategien, eine Fähigkeit bekannt als heterogamy abhängig von Bedingungen ab. Wechsel wird in mehreren rotifer Arten und einigen Typen von Kerbtieren wie Blattläuse beobachtet, die, unter bestimmten Bedingungen, Eier erzeugen werden, die meiosis nicht durchgegangen sind, so sich klonend. Das Kap, das Biene Apis mellifera subsp. capensis geschlechtslos durch einen Prozess wieder hervorbringen kann, hat thelytoky genannt. Einige Arten von Amphibien, Reptilien und Vögeln haben eine ähnliche Fähigkeit (sieh Parthenogenese für Beispiele).

Zum Beispiel, das Süßwasserkrebstier, das Daphnia durch die Parthenogenese im Frühling wieder hervorbringt, um Teiche schnell zu bevölkern, schaltet dann auf die sexuelle Fortpflanzung als die Intensität der Konkurrenz und Raub-Zunahmen um. Ein anderes Beispiel ist monogonont rotifers der Klasse Brachionus, die sich über die zyklische Parthenogenese vermehren: An niedrigen Bevölkerungsdichten erzeugen Frauen geschlechtslos, und an höheren Dichten sammelt ein chemisches Stichwort an und veranlasst den Übergang zur sexuellen Fortpflanzung. Viele protists und Fungi wechseln zwischen der sexuellen und geschlechtslosen Fortpflanzung ab.

Zum Beispiel erlebt die Schlamm-Form Dictyostelium binäre Spaltung (mitosis) als einzeln-zellige Amöben unter günstigen Bedingungen. Jedoch, wenn Bedingungen ungünstig, die Zellanhäufung werden und einem von zwei verschiedenen Entwicklungspfaden abhängig von Bedingungen folgen. Im sozialen Pfad bilden sie eine Mehrzellnacktschnecke, die dann einen fruiting Körper mit geschlechtslos erzeugten Sporen bildet. Im sexuellen Pfad brennen zwei Zellen durch, um eine riesige Zelle zu bilden, die sich in eine große Zyste entwickelt. Wenn diese Makrozyste keimt, veröffentlicht sie Hunderte von amöbischen Zellen, die das Produkt der meiotic Wiederkombination zwischen den ursprünglichen zwei Zellen sind.

Die hyphae der allgemeinen Form (Rhizopus) sind zum Produzieren von beiden mitotic sowie meiotic Sporen fähig. Viele Algen schalten ähnlich zwischen der sexuellen und geschlechtslosen Fortpflanzung um. Mehrere Werke verwenden sowohl sexuell als auch geschlechtslos bedeutet, neue Werke zu erzeugen, einige Arten verändern ihre primären Weisen der Fortpflanzung vom sexuellen bis geschlechtslosen unter dem Verändern von Umweltbedingungen.

Erbe der geschlechtslosen Fortpflanzung in sexuellen Arten

Zum Beispiel in rotifer Brachionus calyciflorus kann geschlechtslose Fortpflanzung (verpflichten Parthenogenese), durch ein rückläufiges Allel geerbt werden, das zu Verlust der sexuellen Fortpflanzung in der homozygous Nachkommenschaft führt. Das Erbe der geschlechtslosen Fortpflanzung durch einen einzelnen rückläufigen geometrischen Ort ist auch im Parasitoid Wespe Lysiphlebus fabarum gefunden worden.

Beispiele in Tieren

Es gibt Beispiele der Parthenogenese im Hammerhai-Hai und dem blacktip Hai. In beiden Fällen hatten die Haie sexuelle Reife in der Gefangenschaft ohne Männer erreicht, und in beiden Fällen, wie man zeigte, war die Nachkommenschaft den Müttern genetisch identisch.

Reptilien verwenden das ZW Sexualentschluss-System, das jeden Männer (mit ZZ Sexualchromosomen) oder Frauen (mit ZW oder WW Sexualchromosomen) erzeugt. Bis 2010 wurde es gedacht, dass das ZW von Reptilien verwendete Chromosom-System unfähig war, lebensfähige WW Nachkommenschaft zu erzeugen, aber, wie man entdeckte, hatte ein (ZW) weiblicher Boa-Schließmuskel lebensfähige weibliche Nachkommenschaft mit WW Chromosomen erzeugt. Die weibliche Boa könnte jede Zahl von Partnern männlichen Geschlechts gewählt haben (und hatte erfolgreich in der Vergangenheit), aber bei diesen Gelegenheiten hat sie sich geschlechtslos vermehrt, 22 weibliche Babys mit WW Sexualchromosomen schaffend.

Polyembryonie ist eine weit verbreitete Form der geschlechtslosen Fortpflanzung in Tieren, wodurch sich das fruchtbar gemachte Ei oder eine spätere Bühne der embryonischen Entwicklung aufspalten, um genetisch identische Klone zu bilden. Innerhalb von Tieren ist dieses Phänomen am besten in parasitischem Hymenoptera studiert worden. Im 9-vereinigten armadillos ist dieser Prozess obligatorisch und verursacht gewöhnlich genetisch identische Vierlinge. In anderen Säugetieren monozygotic hat twinning keine offenbare genetische Basis, obwohl sein Ereignis üblich ist. Es gibt mindestens 10 Millionen identische menschliche Zwillinge und Drillinge in der Welt heute.

Bdelloid rotifers vermehren sich exklusiv geschlechtslos, und alle Personen in der Klasse Bdelloidea sind Frauen. Asexuality hat sich in diesen Tieren vor Millionen von Jahre entwickelt und hat seitdem verharrt. Es gibt Beweise, um darauf hinzuweisen, dass geschlechtslose Fortpflanzung den Tieren erlaubt hat, neue Proteine durch die Wirkung von Meselson zu entwickeln, die ihnen erlaubt haben, besser in Perioden des Wasserentzugs zu überleben.

Molekulare Beweise weisen stark darauf hin, dass mindestens zwei Arten der Gespenstheuschrecke-Klasse Timema nur geschlechtslose (parthenogenetic) Fortpflanzung seit einer Million Jahren, der längsten für jedes Kerbtier bekannten Periode verwendet haben.

Einige Wissenschaftler betrachten jedoch Beweise seit langen Zeiträumen der geschlechtslosen Fortpflanzung in Mehrzellarten mit der Skepsis.

Siehe auch

• Wechsel von Generationen
• Bakterienkonjugation
• Biologische Fortpflanzung
• Klonen
• Tadellose Vorstellung
• Parthenogenese
• Fortpflanzung
• Geschlecht

Weiterführende Literatur

• Graham, L., J. Graham, & L. Wilcox. 2003. Pflanzenbiologie. Pearson Education, Inc., Oberer Sattel-Fluss, N.J.: Seiten 258-259.
• Rabe, P.H. Evert, R.F. Eichhorn, S.E. 2005. Biologie von Werken, 7. Ausgabe. W.H. Freeman und Firmenherausgeber, New York
• Avise, J. 2008. Clonality: Die Genetik, Ökologie und Evolution der Sexuellen Abstinenz in Wirbeltieren. Presse der Universität Oxford

Außenverbindungen

• Geschlechtslose Fortpflanzung
• Darmprotozoa