Nepohlavné rozmnožovanie rastlín: Mechanizmy a formy

Rozmnožovanie rastlín je kľúčovým procesom, ktorý zabezpečuje zachovanie druhu a prenos dedičných vlastností z rodičov na potomkov. Existujú dva základné spôsoby rozmnožovania: nepohlavné (vegetatívne) a pohlavné. V tejto článku sa budeme venovať nepohlavnému rozmnožovaniu rastlín, ktoré je známe aj ako vegetatívne rozmnožovanie. Tento proces umožňuje vznik nového jedinca z telových buniek rodiča, pričom nevyžaduje splynutie pohlavných buniek a výsledkom je potomstvo, ktoré je geneticky identické s materskou rastlinou.

Nepohlavné rozmnožovanie je energeticky výhodná stratégia na rýchlu kolonizáciu stabilného prostredia bez závislosti od opeľovačov. Pri tomto type rozmnožovania prebiehajú bunkové delenia výlučne mitózou, vďaka čomu vznikajú geneticky identické klony. Je obzvlášť dôležité pre druhy s poruchami meiózy, napríklad pri zmnožení chromozómových sád (polyploidia).

Základné formy nepohlavného rozmnožovania

Jednoduchšie organizmy

Jednoduchšie organizmy využívajú na nepohlavné rozmnožovanie základné fyziologické formy:

• Bunkové delenie: Typické pre sinice a jednobunkové riasy. Pri binárnom delení sa materský jedinec rozdelí mitózou na dva dcérske jedince. Delenie môže byť priečne (nálevníky - Ciliophora) alebo pozdĺžne (bičíkovce - Mastigophora). Špeciálnym prípadom binárneho delenia je pučanie. Na povrchu materského jedinca (u niektorých druhov smerom dovnútra) sa vytvoria bunkové výrastky, do ktorých prechádzajú dcérske jadrá. U niektorých prvokov (Protozoa) predchádza deleniu bunky niekoľkonásobné delenie jadra. Bunka sa rozdelí až dodatočne a naraz, materský jedinec sa tak rozpadne na viac dcérskych jedincov (polytomia).
• Fragmentácia stielky: Rozpad stielky na životaschopné časti, ktoré dorastú na novú rastlinu. Využívajú ju napríklad mnohobunkové sladkovodné spájavky, ktorých vlákno po roztrhnutí jednoducho dorastie na novú riasu.
• Výtrusy: Jednobunkové útvary na šírenie, ktoré sa u nižších húb a organizmov tvoria aj mitoticky.

Nepohlavné rozmnožovanie môže u jednobunkovcov súvisieť so vznikom kolónií. Jednotlivé bunky vznikajúce delením materského jedinca zostanú spojené buď v spoločnom rôsolovitom obale, alebo pomocou siete výbežkov, ktoré vznikli z povrchových vrstiev cytoplazmy. Na vyššom vývojovom stupni sa jednotlivé bunky kolónie špecializujú na určité funkcie ako príjem potravy, pohyb atď. (rod váľač - Volvox). Schopnosť rozmnožovania zostáva už iba niektorým bunkám a u ostatných sa stráca. Jednotlivé bunky kolónie tak strácajú samostatnosť a stávajú sa súčasťou nového celku - kolónie.

Zložitejšie organizmy a vyššie rastliny

Zložitejšiu stratégiu na nepohlavné šírenie majú niektoré machorasty. Vyššie rastliny si na vegetatívne rozmnožovanie vyvinuli špecializované orgány vzniknuté premenou stonky, koreňa či listov:

• Rozmnožovacia cibuľka: Pozostáva z podcibulia a zdužnatých zásobných listov. Tento typ množenia je charakteristický pre čeľaď ľaliovité (napríklad obľúbený tulipán alebo cesnak, ktorý vytvára zložené dcérske cibuľky) a skorú jarnú čeľaď amarylkovité (snežienka, narcis).
• Podzemok (rizóm): Je vodorovne rastúca podzemná stonka, z ktorej uzlov rastú korene a púčiky formujúce nové rastliny. Je to bežný jav predovšetkým u papradí, z kvitnúcich rastlín ho využíva napríklad liečivý kostihoj alebo mimoriadne odolný burinný pýr.
• Podzemková hľuza: Je zhrubnutý zásobný podzemok stonkového pôvodu. Najlepším príkladom je zemiak, ktorého známe „očká“ sú v skutočnosti pazušné púčiky novej rastliny.
• Stonková hľuza: Je nadzemná alebo podzemná metamorfóza plniaca zásobnú aj reprodukčnú funkciu. Typickým zástupcom s nadzemnou hľuzou je kaleráb. Veľmi podobný mechanizmus, avšak vo forme koreňovej hľuzy, si vytvorila reďkovka.
• Poplaz (stolón): Ide o horizontálnu plazivú stonka, ktorá rastie po povrchu a zakoreňuje priamo vo svojich uzloch. Tento efektívny mechanizmus plošného šírenia má jahoda. Existujú povrchové aj podzemné poplazy.
• Listy: Na nepohlavné rozmnožovanie môžu slúžiť priamo aj listy.

Polycytogénne rozmnožovanie u mnohobunkovcov

Mnohobunkovce sa rozmnožujú polycytogénnym rozmnožovaním (somatogénna monogamia), pri ktorom dcérsky organizmus vzniká z bunkových komplexov rodiča alebo z bunkových komplexov lárv alebo embryonálnych štádií.

• Fisipária: Pozdĺžne alebo priečne delenie celého organizmu.
• Stolonizácia alebo fragmentácia: Kormus vzniká na výbežku (odnoži) či stolóne, pričom dcérsky organizmus zostane na rodičovi za pokračujúceho pučania.
• Frustula: Kúsok podobný planule, ktorý vyrastá na výbežkoch stolónov.
• Rozmnožovací púčik: Vnútorné pučanie.
• Polyembryónia (mnohozárodkovosť): Vyskytuje sa pri embryonálnych štádiách schopných delenia.

Apomixia a partenogenéza

Výnimočne môže semeno vzniknúť aj úplne bez oplodnenia. V zoológii sa vývin z neoplodneného vajíčka nazýva partenogenéza, no v botanike tento jav produkcie klonálneho semena označujeme ako apomixia.

Partenogenéza

Partenogenéza je druh rozmnožovania a najčastejšie sa definuje ako vznik živočíšneho či rastlinného embrya (príp. v širšom zmysle sporofytu/dospelého jedinca) z vajcovej bunky (u rastlín podľa niektorých definícií aj z inej bunky zárodočného mieška alebo naopak len z diploidnej vajcovej bunky) bez oplodnenia. Existuje viacero definícií partenogenézy, ale najčastejšie sa chápe ako vznik embrya (príp. v širšom zmysle dospelého jedinca) z vajcovej bunky (čiže samičej gaméty) bez oplodnenia; v širšom ponímaní partenogenéza zahŕňa aj špeciálne formy nazývané gynogenéza a hybridogenéza.

Formy partenogenézy:

• Gynogenéza (pseudogamná partenogenéza): Vývoj vajcovej bunky bez oplodnenia, ale stimulovaný prítomnosťou spermií vo vodnom prostredí.
• Diploidná partenogenéza (somatická partenogenéza): Vznik embrya (príp. v širšom zmysle dospelého jedinca/sporofytu) z neoplodnenej diploidnej vajcovej bunky (alebo prebehne automixia haploidnej vajcovej bunky, takže jedinec je nakoniec diploidný).
• Haploidná partenogenéza (generatívna partenogenéza): Vznik embrya (príp. v širšom zmysle dospelého jedinca/sporofytu) z neoplodnenej haploidnej vajcovej bunky.

„Klasická“ partenogenéza je u živočíchov známa pri ploskuliciach, hlístach, vírnikoch, niektorých kôrovcoch, niektorých druhoch hmyzu, u niektorých drsnokožcov a šupinavcov a z vtákov len u moriek. Zaujímavosťou je, že partenogenéza nebola pozorovaná u morských živočíchov (okrem 2 výnimiek: medúza Margelopsis haeckeli a perloočka Penialia avirostris). Gynogenéza sa vyskytuje pri obrúčkavcoch a niektorých druhoch kostnatých rýb a obojživelníkov.

Typy partenogenézy podľa pohlavia potomstva:

• Arrhenotokia (arhenotokia): Z neoplodnenej vajcovej bunky partenogeneticky vznikne jedinec samčieho pohlavia, z oplodnenej vajcovej bunky vznikne jedinec samičieho pohlavia.
• Thelytokia (telytokia): Z neoplodnenej vajcovej bunky vznikne jedinec samičieho pohlavia.
• Deuterotokia (amfitokia, amphitokia): Z neoplodnenej vajcovej bunky vznikajú jedinci oboch pohlaví.

tags: #nepohlavne #rozmnozovanie #latisky

Populárne príspevky:

• symbolika kvetov vo vzťahoch
• Symbol lásky a krásy
• Levanduľa v záhrade aj domácnosti
• Podrobný sprievodca chovom zebričiek
• Ako vyrobiť vianočnú ružu Kanzashi