Czym jest Gemation in Plants and Animals?

The pączkowanie Jest to rodzaj bezpłciowego rozmnażania, który występuje zarówno u istot jednokomórkowych, jak i wielokomórkowych. Chodzi o formowanie się nowego osobnika, zwierzęcego lub roślinnego, w procesie pączkowania przez podział komórek.

Nowy organizm pozostaje przyczepiony, gdy rośnie, oddzielając się od organizmu macierzystego tylko wtedy, gdy jest dojrzały, pozostawiając tkankę bliznowatą.

Organizmy, takie jak hydra, wykorzystują komórki regeneracyjne do rozmnażania się w procesie kiełkowania. W hydrze wybuch rozwija się z powodu powtarzających się podziałów komórek w określonym miejscu. Te pąki stają się małymi osobnikami, a kiedy są w pełni dojrzałe, oddzielone od ciała rodzicielskiego, stając się niezależnymi jednostkami.

Niektóre komórki są podzielone asymetrycznie przez kiełkowanie, na przykład Saccharomyces cerevisiae, gatunek drożdży stosowany w gotowaniu i warzeniu. Proces ten powoduje powstanie komórki „matki” i mniejszej komórki „córki”.

U niektórych zwierząt wielokomórkowych (przeżuwaczy) potomstwo może rozwijać się z klejnotów matki. Zwierzęta, które rozmnażają się przez pączkowanie, obejmują koralowce, niektóre gąbki, płazińce (np. Konwojowiec) i larwy szkarłupni.

Występuje częściej w niektórych rodzajach bakterii, chociaż istnieją gatunki zwierząt, które rozmnażają się również dzięki pączkowaniu. Dzięki temu procesowi wyłania się nowy organizm, który jest genetycznie identyczny ze swoim rodzicem, co czyni go tym, co możemy nazwać repliką.

Dzieje się tak dlatego, że podczas procesu pączkowania rodzic i nowy organizm mają ten sam kod genetyczny (DNA) i są całkowicie transmitowane.

Pączkowanie występuje, gdy pojawia się pączek, który u niektórych gatunków może pojawić się z dowolnej części ciała rodzica. Jednak w wielu innych przypadkach żółtko występuje tylko w specjalistycznych obszarach tej pracy. 

Po procesie pączkowania nowa jednostka może całkowicie oddzielić się od rodzica i stać się niezależnym organizmem, lub przeciwnie, pozostać razem i być częścią tego, co nazywa się kolonią.

Reprezentatywnym przypadkiem tego rodzaju pączkowania, w którym jednostka nie staje się autonomicznym organizmem, jest koralowiec.

Z drugiej strony u istot wielokomórkowych proces pączkowania jest częstszy w organizmach wodnych, takich jak poriferes. A wśród nich jest gąbka morska; mszywioły, zwierzęta mchów i cnidary, takie jak korale lub zawilce.

W istotach jednokomórkowych pączkowanie następuje w procesie asymetrycznej mitozy. Ogólnie, podczas procesu pączkowania u niektórych gatunków powstaje wybrzuszenie zwane pączkiem w błonie plazmatycznej lub błonie komórkowej.

Gemation w botanice i rolnictwie

Proces pączkowania zachodzi w różnych gatunkach roślin. Dzięki temu rolnicy stosują tę metodę w celu uzyskania kontrolowanej reprodukcji poszukiwanych przez nich próbek.

Ta metoda jest stosowana do przekształcenia rośliny (podkładki) w inny typ rośliny o pożądanych właściwościach. Należy zauważyć, że rośliny osiągnięte metodą pączkowania mają często skrócenie wysokości i dojrzałości w porównaniu z roślinami rozmnażanymi z nasion.

Ta metoda reprodukcji ma tę zaletę, że wytwarza wiele klonów z pojedynczego pnia, węzła lub gałęzi. Stosuje się go zwłaszcza wtedy, gdy do przeszczepu jest ograniczona seria łodyg. Jedną z zalet rozmnażania przez pączkowanie w rolnictwie jest eliminacja konieczności transportu dużych zrazów.

W rolnictwie proces początkujący ma około sześciu etapów. Stosowane są różne techniki, szczególnie stosowane w młodych rosnących roślinach, które mają łodygi, w których kora oddziela się łatwiej od drewna. Pomiędzy etapami w początkującym procesie są:

1. Przygotowanie podkładki
2. Przygotowanie pąków
3. Wprowadzenie przygotowanego pąka
4. Zawiąż lub zawiń
5. Cięcie grzbietu podkładki
6. Dbaj o wynikowe pąki i klony.

Reprodukcja przez pączkowanie w królestwie zwierząt

Chociaż rozmnażanie bezpłciowe przez pączkowanie jest powszechnie kojarzone z bakteriami i drożdżami, istnieją pewne gatunki zwierząt, które również rozmnażają się tą metodą.

Zwierzęta, które rozmnażają się przez pączkowanie, są na ogół organizmami podstawowymi, prawie zawsze bez organów rozrodczych lub z oboma narządami, zarówno męskimi, jak i żeńskimi, zlokalizowanymi wewnętrznie.

Niektóre przykłady organizmów zwierzęcych, które rozmnażają się przez pączkowanie, są następujące:

Płaskie robaki

Chociaż nie wszystkie płazińce rozmnażają się bezpłciowo, robi to duża liczba gatunków.

Większość wykorzystuje fragmentację i pączkowanie jako tryb reprodukcji. Gatunki te wytwarzają samozapłodnione jaja, które później zostaną uwolnione.

Z tych jaj, które się podzielą, zrodzą się nowe, kompletne organizmy.

Wśród robaków płaskich jest pasożyt znany jako tasiemiec, który, jak wszystkie pasożyty, wykorzystuje rozmnażanie przez pączkowanie, ponieważ ta metoda gwarantuje, że potomstwo narodzi się w odpowiednim siedlisku, to znaczy w organizmie gospodarza.

Meduzy

Chociaż wszystkie gatunki meduz nie są rozmnażane wyłącznie przez pączkowanie, jest to jeden z najczęstszych procesów reprodukcyjnych w tym organizmie zwierzęcym.

Podczas tej metody okaz uwalnia spermę i jajko w wodzie. Po zapłodnieniu nasienie i jajko rosną w organizmie zwanym polipem. 

Ten polip rośnie, przylegając do podstawy skały, dopóki nie uwolni pączka lub przycisku genetycznego identycznego z samym sobą. Ten pączek stanie się okazem dorosłych meduz.

Koralowce

Jak wspomnieliśmy wcześniej, podczas procesu pączkowania pączek lub pączek można oddzielić od jego rodzica lub, przeciwnie, pozostać razem i stworzyć to, co znamy jako kolonię.

Koralowce wykorzystują pączkowanie jako formę rozmnażania bezpłciowego i pozostają przywiązane do swoich przodków po rozwinięciu.

Skutkuje to przyspieszonym i masowym wzrostem i staje się rafami koralowymi: gigantycznymi koloniami tysięcy lub milionów koralowców zjednoczonych po rozmnażaniu przez pączkowanie. Ta jedność organizmów dzieli prawie cały materiał genetyczny, mimo że składa się z tak wielu osób.

Hydra

Hydra jest hydrozoanem (cnidaria), który mierzy około jednego centymetra, jego ciało składa się z segmentu rurowego, z głową, dystalnym końcem i pewnego rodzaju stopą na końcu.

Ten organizm ma zdolność rozmnażania się zarówno seksualnie, jak i bezpłciowo. Hydra żyje w słodkiej wodzie i jest hermafrodyta. Jego tryb reprodukcji zależy w dużej mierze od charakterystyki środowiska.

Gdy warunki są sprzyjające i jedzenie jest obfite, hydra rozmnaża się przez pączkowanie.

Podczas tego procesu na ściance ciała hydry pojawiają się pąki, które następnie po prostu oddzielają się od rodzica i nadają życiu nowy organizm. Dzieje się tak z powodu mitozy komórkowej. Jednakże, gdy jedzenie jest rzadkie lub warunki są niekorzystne, hydra może rozmnażać się seksualnie.

Inne cechy komórek

Błona komórkowa komórek

Ta błona, zwana również błoną cytoplazmatyczną lub plazmalemma, składa się z dwuwarstwy lipidowej, która otacza całą komórkę. Dzięki tej membranie utrzymuje się równowaga między zewnętrzną (medium zewnątrzkomórkowe) a wnętrzem (środowisko wewnątrzkomórkowe) komórki.

Dzieje się tak, ponieważ odpowiednio reguluje cząsteczki, które wchodzą lub opuszczają komórkę lub jej składniki, takie jak cytoplazma. To właśnie w tej części organizmu rozwija się to, co nazywamy wcześniejszym pączkiem.

Główną cechą błony komórkowej jest jej selektywna przepuszczalność. Ta cecha pozwala na wybór i filtrację substancji, które wchodzą lub wychodzą z celi. 

Dzięki tej selektywnej przepuszczalności środowisko wewnątrzkomórkowe jest stabilne. To znaczy, że błona komórkowa służy jako regulator i stabilizator komórki, chroniąc ją przed czynnikami zewnętrznymi i pomagając jej w procesach wewnętrznych.

Innymi charakterystycznymi funkcjami błony komórkowej są rozgraniczenie i ochrona komórki, zdolność do odbioru sygnałów i odpowiednia reakcja w przypadkach takich jak podział komórek i opracowanie niezbędnych związków dla komórki, między innymi..

Możesz więc wyobrazić sobie błonę komórkową jako dużą plastikową torbę z małymi otworami. Powłoka ta pozwala na przeprowadzenie wszystkich wspomnianych wcześniej procesów i właściwości, jednocześnie dając sposób wejścia lub wyjścia do substancji wymaganych do prawidłowego rozwoju i stabilności komórki.

W tym sensie należy podkreślić, że błona komórkowa nie jest strukturą stałą, ponieważ składa się z milionów elastycznych cząsteczek, które tworzą porowaty pojemnik, w którym znajdują się między innymi białka i fosfolipidy.

Rozmnażanie bezpłciowe w komórkach

Mitoza jest główną podstawą rozmnażania bezpłciowego. Jest to rodzaj bezpłciowego rozmnażania, w którym potomkowie są produkowani genetycznie identycznie jak ich rodzice.

Ten rodzaj reprodukcji różni się od rozmnażania płciowego, ponieważ tylko jedna osoba musi być przeprowadzona, podczas gdy w przypadku seksualnym konieczne jest, aby oboje rodzice uczestniczyli w czynności reprodukcyjnej.

Dzięki temu, że jest to pojedyncza osoba, nie ma fuzji gamet i nie ma mieszania materiału genetycznego. Być może w związku z tym jesteś zainteresowany, jakie są rodzaje rozmnażania płciowego. 

Rozmnażanie bezpłciowe występuje w mikroorganizmach, takich jak bakterie, oraz w organizmach wielokomórkowych, takich jak niektóre rodzaje zwierząt i roślin.

W królestwie zwierząt istnieją różne rodzaje rozmnażania bezpłciowego, wśród których jest pączkowanie. Oprócz tego rodzaju reprodukcji możemy również znaleźć:

Fragmentacja

Fragmentacja składa się z partycji lub, jak sama nazwa wskazuje, fragmentacji jednostki na co najmniej dwie części. Jeśli którakolwiek z tych części (lub wszystkie z nich całkowicie) jest wystarczająco duża, powiększy się dodatkowy osobnik.

Rozgwiazda jest przykładem procesu reprodukcji fragmentacji. Jeśli jedno z twoich ramion zostanie przecięte, a ty masz wystarczającą ilość materiału genetycznego, z fragmentu wyrośnie nowa gwiazda.

W przeciwieństwie do reprodukcji przez rozszczepienie (co zobaczymy później), w fragmentacji powstałe osobniki mogą mieć różne rozmiary.

Rozszczepienie

Ten rodzaj bezpłciowego rozmnażania, zwany także rozszczepieniem binarnym, występuje w mikroorganizmach prokariotycznych i u niektórych bezkręgowców wielokomórkowych. 

Rozszczepienie następuje po tym, jak jednostka przechodzi pewien okres wzrostu. Ten organizm zostanie później podzielony na dwa nowe organizmy, prawie zawsze oba o tej samej wielkości. Anemon morski jest przykładem reprodukcji przez rozszczepienie lub rozszczepienie binarne.

Parthenogeneza

Partenogeneza jest formą bezpłciowego rozmnażania, w którym zapłodnione jajo staje się kompletną jednostką. Potomstwo powstałe w wyniku tego procesu reprodukcji może być haploidalne lub diploidalne.

Oznacza to, że można wytwarzać osobniki, w których komórki mają dwa zestawy chromosomów (diploid) lub jedną serię (haploid). Ten rodzaj bezpłciowego rozmnażania występuje u zwierząt takich jak między innymi pchły wodne, owady sztyfty i niektóre rodzaje pszczół, mrówek..

Komórki diploidalne i komórki haploidalne

• Komórka diploidalna: komórki diploidalne to takie, które mają liczbę i skład chromosomów normalne. Oznacza to, że innymi słowy, mają podwójną liczbę chromosomów (dwa zestawy chromosomów). Numer lub postać diploidalna jest reprezentowana przez liczbę 2n.

• Komórka haploidalna: komórki haploidalne to te, które mają tylko połowę normalnej liczby chromosomów. U człowieka znajdują się w gametach (plemniki u mężczyzn i jaja u kobiet). Pozostałe komórki organizmu wyższego są w normalny sposób komórkami diploidalnymi. Liczba haploidów jest reprezentowana przez n.

Referencje

1. „Rodzaje reprodukcji seksualnej i bezpłciowej”.Bezgraniczna biologia Bez granic, (08 sierpnia 2016). Źródło: 28 lutego 2017 r. Z firmy boundless.com. 
2. Encyklopedia Britannica. Redakcja Encyclopædia Britannica. Reprodukcja (4 września 2015 r.) Źródło: global.britannica.com.
3. Andrew Rader. Biology4kids. „Struktura komórkowa” Błony komórkowe. (27 lutego 2017 r.) Uzyskane z biology4kids.com.
4. co.uk. Nauka Reprodukcja i klonowanie. (2014) Źródło: http://www.bbc.co.uk. 
5. Pączkuje (8 lipca 2016 r.). Pobrane z byjus.com. 
6. Ben G. Bareja. Cropsreview.com. „Budding” (listopad 2011) uzyskany z cropsreview.com. 
7. „Lista zwierząt rozmnażających się za pomocą pączkujących”. (Luty 2017) Źródło: animals.mom.me.