Funkce reprodukčního procesu se od ostatních funkcí živého organismu liší tím, že hlídá zachování druhu a vůbec všeho živého.
Reprodukce je schopnost živých organismů reprodukovat svůj vlastní druh.
Podstata reprodukčního procesu spočívá v přenosu dědičné informace ve formě molekul nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) z rodičovských forem na potomky.
Díky přirozenému výběru během mnoha milionů let si živé organismy vyvinuly různé způsoby rozmnožování. Celá tato rozmanitost může být kombinována do několika skupin (forem) – asexuální a pohlavní rozmnožování.
Asexuální reprodukce
Nepohlavní rozmnožování probíhá pomocí jednotlivých nereprodukčních buněk. V tomto případě mají dceřiné formy živých organismů genetickou sadu identickou s rodičovskou.
Článek: Metody rozmnožování, jejich biologický význam
Nepohlavní rozmnožování prokaryot a jednobuněčných rostlin, hub a živočichů může nastat v důsledku přímého buněčného dělení na dvě nebo do mnoha dceřiných buněk nebo prostřednictvím tvorby spor.
V případě dělení na dvě vznikají dvě dceřiné buňky, které jsou poloviční oproti mateřské. Tyto dceřiné buňky se živí, rostou a začínají se rozmnožovat. Když dosáhnou velikosti mateřské buňky.
Pokud je v procesu buněčného dělení jeden z nich menší a druhý větší, pak se tento typ buněčného dělení nazývá začínající. Je charakteristický například pro kvasinky.
Při mnohočetném dělení se nejprve opakovaně dělí jádro a poté vzniká cytoplazma a mnoho malých mononukleárních dceřiných buněk. Tato forma reprodukce se vyskytuje v malarickém plazmodiu.
Mnoho eukaryot (řasy, houby, mechy, přesličky, mechy, kapradiny) se množí pomocí spor (tvorba spór). Spory se nacházejí také v bakteriích. Ale bakteriální spory jsou jednobuněčné útvary s hustou skořápkou. Jsou navrženy tak, aby přežily nepříznivé podmínky nebo (u parazitických organismů) infikovaly jiné organismy. Eukaryotické spory se tvoří ve speciálních orgánech – sporangiích. U rostlin se sporulace často střídá s pohlavním procesem (změna generací v životním cyklu).
Vegetativní reprodukce
Někteří vědci považují vegetativní rozmnožování za typ asexuálního rozmnožování, jiní za samostatnou formu rozmnožování. Podstatou vegetativního množení je, že k samotnému procesu dochází pomocí části těla matčina těla.
Řasy a plísně se mohou množit fragmentací – oddělením části těla. U vyšších rostlin k tomu dochází pomocí speciálních vegetativních orgánů:
- kmenové díly,
- list,
- oddenky,
- žárovky,
- ledvina,
- antény
U některých koelenterátů (například sladkovodní hydra) dochází k pučení. Vegetativního rozmnožování je schopno i mnoho dalších bezobratlých – houby, ploštěnky a kroužkovci a ostnokožci.
Biologický význam nepohlavního (včetně vegetativního) rozmnožování Velmi velký. Často to může být jediný způsob, jak zanechat potomky. Tento způsob rozmnožování je navíc vhodný pro druhy s krátkým životním cyklem, kdy dochází v krátké době k rychlému nárůstu počtu jedinců.
Při nepohlavním rozmnožování mají potomci genetickou sadu identickou s rodičem. Při dlouhodobé stabilitě podmínek prostředí to přispívá k procesům idioadaptace organismů a druhů. Člověk tuto vlastnost využívá při množení pěstovaných odrůd rostlin.
Sexuální reprodukce
Sexuální reprodukce je způsob rozmnožování, jehož výsledkem je splynutí genetického obsahu dvou buněk.
Sexuální proces probíhá ve formě časování nebo páření. Konjugace je charakteristická pro prvoky. Během konjugace dochází k dočasnému kontaktu dvou buněk a k výměně genetické informace pomocí cytoplazmatických můstků mezi buňkami.
U mnohobuněčných organismů dochází k sexuálnímu procesu pomocí speciálních pohlavní buňky – gamety. Když se gamety spojí, vytvoří se zygota (oplozené vajíčko). Z ní se vyvíjí zárodek nového organismu.
Proces fúze dvou pohlavních buněk se nazývá páření.
Biologický význam pohlavního rozmnožování spočívá v tom, že s výměnou genetických informací se zvyšuje diverzita genotypů živých organismů, což zvyšuje schopnost druhu přežít v měnících se podmínkách prostředí.
Podstata procesů rozmnožování a rozmnožování
Reprodukce je schopnost organismů tvořit svůj vlastní druh. Reprodukce je jednou z nejdůležitějších vlastností života a je možná díky obecné schopnosti organismů produkovat potomstvo. Bezprostřední potomci však nejsou vždy podobní svým rodičům. Například z výtrusů kapradin vyrůstají četní potomci představovaní výhonky, které nejsou podobné mateřské výtrusné rostlině. Na výhonku se zase objeví rostlina, která je jí nepodobná – sporofyt. Tento jev se nazývá střídání generací.
Pokud je tvorba potomků doprovázena nárůstem počtu jedinců daného druhu, pak je tento proces rozmnožováním. Reprodukce je rozmnožování geneticky podobných jedinců daného druhu, které se vyznačuje nárůstem počtu jedinců v dceřiné generaci oproti generaci rodičů.
Reprodukce zajišťuje kontinuitu a kontinuitu života. Kontinuita spočívá v tom, že v průběhu procesu rozmnožování se veškerá genetická informace obsažená v rodičovské generaci přenáší na generaci dceřinou. Díky výměně generací mohou určité druhy a jejich populace existovat neomezeně, protože pokles jejich počtu v důsledku přirozeného úhynu jedinců je kompenzován neustálým rozmnožováním organismů a nahrazováním mrtvých organismů novými. (kontinuita života).
Druhy organismů, reprezentované smrtelnými jedinci, si v důsledku generační výměny nejen uchovávají a předávají svým potomkům hlavní rysy své stavby a fungování, ale také se mění. U některých řas a prvoků (foraminifera, sporozoa) jsou pozorovány dědičné změny organismů v reprodukci.
Tvorba spór vyskytující se v řasách, prvokech (sporofytech) a některých skupinách bakterií. Tento typ reprodukce zahrnuje tvorbu spór. Výtrus Je to buňka pokrytá hustou membránou. Ten spolehlivě chrání vnitřní obsah buňky před vystavením nepříznivým podmínkám. Například spory bakterií se zdají být velmi odolné vůči vysokým teplotám. U sporozoanů jsou spory zvláštní fází životního cyklu, která jim umožňuje „přežít“ účinky nepříznivých faktorů prostředí. V příznivých podmínkách spora klíčí a vyvíjí se v nový organismus.
Nepohlavní rozmnožování mnohobuněčných organismů. Vegetativní reprodukce– forma nepohlavního rozmnožování u rostlin, kdy počátek nového organismu je dán vegetativními orgány – kořeny, stonky, listy nebo specializovanými upravenými výhonky – hlízy, cibule, oddenky, pupeny atd.
V srdci fragmentace stejně jako v případě vegetativního množení spočívá schopnost těla obnovit chybějící orgány a části těla (regenerace). Při tomto způsobu rozmnožování vznikají noví jedinci z fragmentů mateřského organismu. Fragmentací se mohou rozmnožovat například vláknité řasy, houby, někteří ploští (ciliated) a kroužkovití červi.
Pučící charakteristické pro houby, některé koelenteráty (hydra) a pláštěnce (ascidiany), u kterých se v důsledku množení skupiny buněk na těle tvoří výběžky (pupeny). Ledviny se zvětšují, pak se objevují základy všech struktur a orgánů charakteristických pro tělo matky. Poté dochází k oddělení (pučení) dceřiného jedince, který roste a dosahuje velikosti těla matky. Pokud se dceřiní jedinci neoddělí od matky, pak se tvoří kolonie (korálové polypy).
K rozmnožování dochází u některých koelenterátů strobilace. V tomto případě polyp intenzivně roste a poté je v horní části rozdělen příčnými zúženími na dceřiné jedince (strobili). V této době se polyp podobá stohu talířů. Výslední dceřiní jedinci – medúzy – se odtrhnou od matky a začnou samostatnou existenci.
Nepohlavní rozmnožování jednobuněčných organismů. Bakterie a prvoci (améby, euglena, nálevníci atd.) se rozmnožují rozdělením buňky na dvě. Bakterie se dělí prostým binárním štěpením; prvoci – mitózou. Po rozdělení dceřiné buňky rostou a po dosažení velikosti těla matky se znovu dělí.
V přírodě existují případy, kdy buňky nejsou rozděleny na stejné části. V tomto případě se zdá, že menší buňka se odděluje od větší. Tento typ dělení (heterotomie) se vyskytuje u kvasinek a některých bakterií a je tzv pučící.
Vícenásobné štěpení (schizogonie) vyznačující se tím, že při takové reprodukci jsou pozorována mnohočetná dělení jádra bez dělení cytoplazmy. Dále se kolem každého jádra oddělí malá oblast cytoplazmy a buněčné dělení končí tvorbou mnoha dceřiných jedinců. Tento typ generace vede ke změně druhu nebo ke vzniku nových druhů.
Obvykle existují dva hlavní typy reprodukce: asexuální a sexuální. Pohlavní rozmnožování je spojeno se vznikem zárodečných buněk – gamet, jejich splynutím (oplozením), vznikem zygoty a jejím dalším vývojem. Nepohlavní rozmnožování nezahrnuje tvorbu gamet.
Zdroj : NA. Lemeza L.V. Kamlyuk N.D. Lisov „Příručka o biologii pro ty, kteří vstupují na univerzity“
