Dalam dunia moden, sudah menjadi kebiasaan untuk memanggil semua yang mengelilingi kita dalam istilah teknikal. Mekanisme pembiakan … Beginilah cara para saintis "membaptiskan" keajaiban kelahiran kehidupan baru.
Sesuatu keajaiban di mana mana-mana komponen adalah sangat harmoni, pelbagai dan pada masa yang sama tidak boleh diganti sehingga kadang-kadang seseorang hanya boleh terkejut. Selama beribu-ribu tahun, manusia telah membingungkan persoalan tentang keutamaan telur dan ayam, dan alam semula jadi telah lama mempunyai jawapan kepada semua soalan. Rasionalisme dan kepelbagaian penyelesaian dalam mengekalkan kestabilan spesies individu dan pada masa yang sama memperoleh pelbagai sifat dalam hidupan liar adalah tiada tandingannya.
Asas genetik kehidupan
Salah satu daripada peranti ini ialah silih berganti generasi. Kepelbagaian spesies haiwan dan tumbuhan dicapai melalui penciptaan pelbagai kombinasi bahan genetik. Pergantian generasi ialah satu bentuk khas pemuliharaan spesies dalam keadaan persekitaran yang berubah-ubah, ditemui terutamanya dalam banyak tumbuhan dan invertebrata yang lebih rendah. Ia mewakili perubahan pembiakan seksual dan aseksual.
Apakah yang menyebabkan pelancaran satu atau kaedah pembiakan yang lain dan apakah matlamat yang mereka kejar? Untuk menjawab soalan ini, adalah perlu untuk memahami dengan lebih mendalam apakah pembiakan seksual dan aseksual dan bagaimana ia berbeza, apakah kelebihan dan keburukan yang mereka bawa untuk spesies biologi.
Pembiakan seksual
Proses pembiakan seksual melibatkan penyertaan dalam penciptaan kehidupan baru dua individu, yang, masing-masing dengan sendirinya, adalah pembawa set kromosom individu mereka dalam untaian ganda heliks DNA. Set unik bahan genetik ini dinyatakan dengan kehadiran dalam individu ini, dan hanya dalam dirinya, ciri-ciri tertentu, yang sebahagiannya diwariskan kepada keturunannya.
Apabila dua individu mengambil bahagian dalam proses pembiakan seksual, yang masing-masing memberikan potensi pengganti spesies separuh set kromosomnya, generasi seterusnya akan mempunyai ciri-ciri kedua-dua organisma induk. Itulah sebabnya pertukaran generasi diperhatikan dalam kedua-dua bentuk kehidupan yang mudah dan kompleks yang membiak melalui pembiakan seksual.
Apakah sumbangan pembiakan seksual kepada kumpulan gen spesies
Walaupun dalam populasi yang agak kecil, set gabungan bahan genetik boleh menjadi sangat luas. Pembiakan jenis ini menjalankan dasar memperkenalkan kepelbagaian ke dalam latar belakang genetik populasi spesies. Kepelbagaian juga boleh dicapai melalui penggunaan spesimen baharu bagi spesies tertentu dalam populasi tertentu, yang berbeza.cara boleh tembus dari luar. Atau, sebagai contoh, dalam tumbuhan atau beberapa coelenterate, dengan mengorbankan sel kuman "dengan penghantaran ke rumah" menggunakan angin, air atau serangga.
Satu perkara penting dalam pembiakan seksual adalah untuk menunjukkan kemungkinan penyertaan di dalamnya oleh individu yang paling sihat dan paling kuat. Oleh itu, jenis pembiakan ini membenarkan pelaksanaan pemilihan semula jadi, yang menyumbang kepada kemungkinan menetapkan ciri-ciri yang berfungsi untuk faedah spesies ini.
Pembiakan aseks sebagai formula untuk pengganda bilangan individu
Ganti generasi ialah sistem yang digunakan untuk meningkatkan dan mengekalkan spesies, di mana pembiakan aseksual memainkan peranan penting. Daripada kelebihannya, seseorang boleh mencatat dengan selamat keupayaan untuk meningkatkan saiz populasi dengan cepat apabila keadaan persekitaran yang menggalakkan untuk spesies biologi tertentu berlaku. Pemeliharaan dan peningkatan dana genetik populasi melalui pengklonan berganda kombinasi gen sedia ada, yang meningkatkan peluang spesies untuk penyertaan gabungan ini dalam pembiakan seksual selanjutnya dengan ketara.
Pergantian fenotip dalam kerajaan yang berbeza
Pergantian generasi dalam alga bergantung pada latar belakang suhu, komposisi kimia air (terutama kepekatan garam di dalamnya), tempoh tempoh cahaya harian, keamatan pencahayaan, dan perubahan musim. Semua faktor ini mengawal pengeluaran sel pembiakan tertentu. Sesetengah tumbuhan menghasilkan spora, asas aseksualpembiakan, dan dipanggil sporofit. Tumbuhan yang menghasilkan gamet untuk pembiakan seksual (sel seks dengan satu set kromosom dalam nukleus) untuk pembiakan dipanggil gametofit. Terdapat alga yang menghasilkan kedua-dua jenis sel kuman (gamet dan spora), dan mereka dipanggil gametosporophytes. Alga semua jenis ini boleh berbeza antara satu sama lain dari segi morfologi dan biologi. Jadi alga merah Porphyra Tenera dalam bentuk sporofit kelihatan seperti benang bercabang dalam satu baris, menembusi ke dalam substrat, yang boleh menjadi batu berkapur atau cengkerang moluska.
Sporofit spesies ini hidup pada kedalaman yang tinggi, lebih suka cahaya malap. Individu yang terlibat dalam penghasilan sel untuk pembiakan seksual (gametophytes) hidup dalam bentuk plat di zon pasang surut pada kedalaman cetek di bawah pencahayaan yang sengit. Alga merah, yang lebih teratur, menunjukkan kitaran pembangunan yang paling pelbagai dan paling kompleks, di mana terdapat perubahan dalam bentuk kewujudan berbeza organisma spesies yang sama semasa kitaran hidup - perkembangan heteromorfik.
Siapa yang dicirikan oleh pembiakan melalui gametosporophytes
Gametosporophytes adalah tipikal bagi banyak spesies alga hijau, coklat dan merah. Pergantian generasi diperhatikan di dalamnya dalam pengeluaran sel pembiakan kedua-dua jenis: spora dan gamet, berlaku pada masa yang berbeza dan disebabkan oleh perubahan dalam keadaan persekitaran. Ketekalan antara manifestasi sifat dalam fenotip dan yang sepadanperubahan dalam persekitaran - faktor evolusi utama yang menyediakan bentuk pemilihan yang mendorong.
Pergantian generasi dalam tumbuhan dan haiwan: apakah persamaan dua kerajaan yang berbeza
Klasifikasi, yang membahagikan dunia hidup kepada 4 kerajaan, sangat memudahkan persepsi sains biologi pada peringkat awal kajiannya. Walau bagaimanapun, dengan kursus yang lebih mendalam, menjadi jelas bahawa dalam klasifikasi sedia ada terdapat banyak kes perantaraan. Oleh itu, silih berganti generasi dalam coelenterates adalah sifat yang sangat menarik. Dalam kitaran hayat, generasi pembiakan seksual dan aseksual mempunyai penampilan yang berbeza, menjalani gaya hidup yang berbeza secara radikal, tinggal di tempat yang berbeza dan makan secara berbeza. Dalam metagenesis, terdapat pergantian bentuk kehidupan: polip dan obor-obor. Polip yang melekat pada substrat menjalani gaya hidup yang tidak aktif. Polip dicirikan oleh pembiakan aseksual dengan tunas dari organisma ibu individu anak perempuan baru yang serupa dalam komposisi genetik, yang juga menghabiskan hidup mereka dalam bentuk polip. Pemakanan dijalankan dengan menapis jisim air, dengan arus yang membawa zarah organik mikroskopik, yang berfungsi sebagai makanan untuk badan.
Polip boleh mengatur komuniti yang besar. Begitu juga, silih berganti generasi dalam coelenterates mencipta bentuk kolonial polip dalam bentuk terumbu karang untuk masa yang lama. Apabila keadaan tertentu berlaku, yang merupakan individu bagi setiap spesies (perubahan suhu, masatahun, perubahan dalam arus bawah air, fasa bulan, masa migrasi, dll.), polip putik obor-obor kecil. Obor-obor adalah mudah alih, mudah bergerak dalam ruang air, dan merupakan pemangsa dalam cara mereka memberi makan. Membesar hingga usia kesediaan seksual, obor-obor meneruskan kitaran perkembangan spesies melalui pembiakan seksual. Larva motil berkembang dari sel yang disenyawakan, yang mengendap di bahagian bawah, melekat pada substrat, kehilangan mobiliti mereka dan berkembang menjadi polip. Pergantian generasi ialah kitaran hidup yang dilalui oleh spesies yang selalu ditutup, kembali ke peringkat asalnya, tetapi dengan set kromosom yang berbeza, dan oleh itu dengan aksara yang berbeza.
Lumut juga membiak secara seksual
Pergantian generasi diperhatikan pada tumbuhan yang lebih tinggi, termasuk lumut. Ciri ciri kitaran hidup bahagian tumbuhan ini ialah hakikat bahawa bentuk hidupan yang dominan ialah gametofit dalam bentuk tumbuhan saka hijau dengan ketumbuhan seperti daun dan rizoid, yang kita perhatikan. Pergantian generasi dalam lumut disediakan oleh sporofit, yang merupakan peringkat aseksual kitaran pembangunan, diwakili oleh kotak kecil pada tangkai dengan spora, disambungkan dengan gametofit oleh kaki, di mana bekalan fisiologi spora berlaku. Sporofit mempunyai jangka hayat yang pendek dan tidak boleh berakar dengan sendirinya. Kering selepas matang dan ruam spora.
Mengapa dalam biologi 1+1=3
Menyatakan perkara di atas, kita boleh membuat kesimpulan bahawa kedua-dua kaedah pembiakan mempunyai kepentingan evolusi mereka sendiri. Pertukaran generasi adalah satu prosesmemastikan penyatuan sifat yang diperlukan dan penolakan yang tidak perlu, yang ditunjukkan dalam fenotip, disebabkan oleh pemilihan semula jadi. Hanya dalam kes pembiakan aseksual, mutasi spontan akan "diserahkan kepada penghakiman" pemilihan semula jadi, dan dalam kes pembiakan seksual, sebagai tambahan kepada mutasi, tanda-tanda kedua-dua individu ibu bapa akan muncul dalam fenotip.
Kenapa dalam biologi evolusi, apabila bercakap tentang pembiakan seksual, jumlah dua unit tidak sama dengan dua (1+1≠2)? Kerana hasil persenyawaan, anak menerima set gen yang tidak sama dengan mana-mana ibu bapa. Seseorang individu tidak akan membawa gen ibu atau bapa, tetapi akan berkembang berdasarkan maklumat yang datang daripada ibu bapa. Dia akan menjadi pembawa genotip ketiga, unik dan tidak dapat ditiru, jadi ahli biologi menyelesaikan contoh matematik sedikit berbeza. Inilah yang memastikan pertukaran generasi dalam tumbuhan dan mamalia, di mana dengan setiap kelahiran semula bahan genetik yang baru ia menjadi lebih kompleks, elegan dan sempurna!
