Nepohlavné rozmnožovanie pučaním u organizmov

Rozmnožovanie je základnou vlastnosťou všetkých živých organizmov, ktorá zabezpečuje pokračovanie druhu a jeho evolúciu. Je to súbor etologických, fyziologických a morfogenetických dejov, ktoré vedú k vzniku novej generácie. Nový jedinec pri nepohlavnom type rozmnožovania vzniká z telových (somatických) buniek a je geneticky zhodný s rodičovským organizmom. Vývin jedinca vzniknutého nepohlavným rozmnožovaním (blastogenéza) býva jednoduchší ako vývin oplodneného vajíčka (embryogenéza) a do určitej miery sa podobá regenerácii. V ontogenéze takto vzniknutého indivídua sa neprejavujú známky fylogenézy.

Nepohlavné rozmnožovanie je proces, pri ktorom nový jedinec vzniká priamo z materského organizmu bez účasti pohlavných buniek. Výhodou tohto typu rozmnožovania je rýchlosť a jednoduchosť, nevýhodou však nízka genetická variabilita potomstva, čo môže obmedziť schopnosť druhu adaptovať sa na meniace sa podmienky prostredia. Nepohlavné rozmnožovanie nie je z dlhodobého hľadiska pre vývoj druhu tak výhodné, pretože nevedie k zvýšeniu genetickej variability. Všetci potomkovia sú geneticky identickí s materským jedincom (klony), čo obmedzuje schopnosť druhu adaptovať sa na meniace sa podmienky prostredia.

Nepohlavné rozmnožovanie u jednobunkovcov

U prvokov, ktoré sú jednobunkové organizmy, prebieha rozmnožovanie rôznymi spôsobmi, pričom jedným z nich je aj nepohlavné rozmnožovanie prostredníctvom pučania. Najjednoduchší prípad je tzv. monocytogénne rozmnožovanie (cytogónia, agamogónia), pri ktorom sa od rodičovského organizmu (bunky) oddelia jednotlivé bunky. Typické je pre jednobunkovce (prvoky, Protozoa).

Nepohlavné rozmnožovanie prvokov prebieha primárne prostredníctvom mitotického delenia, pri ktorom sa delí jadro aj cytoplazma bunky. Tento proces zahŕňa reorganizáciu bunkových organel a následné vytvorenie nových buniek. Najčastejšou formou je binárne delenie, kde sa materská bunka rozdelí na dve dcérske bunky, a to buď pozdĺžne (napríklad bičíkovce, červenoočká), alebo priečne (napríklad nálevníky). Pri binárnom delení sa materský jedinec rozdelí mitózou na dva dcérske jedince. Delenie môže byť buď priečne (nálevníky - Ciliophora), alebo pozdĺžne (bičíkovce - Mastigophora).

Okrem binárneho delenia existuje aj polytómia, kedy sa jadro mnohonásobne rozdelí bez okamžitého rozdelenia cytoplazmy. 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. Tomuto množeniu rozpadom hovoríme polytómia.

Pučanie u prvokov

Špeciálnym prípadom binárneho delenia je pučanie (iné názvy: gemiparia, gemácia). Pučanie je spôsob nepohlavného rozmnožovania, pri ktorom sa na tele materského jedinca vytvorí výrastok alebo púčik, z ktorého sa následne vyvinie nový jedinec. Tento púčik sa postupne zväčšuje a nakoniec sa oddelí od materského organizmu, alebo v niektorých prípadoch zostáva s materským organizmom a vytvára kolónie.

U jednobunkovcov sa pučanie prejavuje ako špecifický typ delenia. Na povrchu materského jedinca (u niektorých druhov smerom dovnútra) sa vytvoria bunkové výrastky, do ktorých prechádzajú dcérske jadrá. Tieto výrastky sa ďalej vyvíjajú a nakoniec sa oddelia ako nové, samostatné jedince.

Tento spôsob sa vyskytuje u cicaviek (Suctoria) a veľmi vzácne aj u niektorých koreňonožcov (Sarcodina), bičíkovcov a nálevníkov.

Pozorovanie kvasiniek

Príklady prvokov a ich rozmnožovanie

Nálevníky (Ciliophora): Typicky sa rozmnožujú priečnym delením. Majú dva typy jadier - makronukleus, ktorý riadi metabolizmus, a mikronukleus, ktorý sa zúčastňuje na pohlavnom procese (konjugácii).
Bičíkovce (Mastigophora): Zvyčajne sa rozmnožujú pozdĺžnym delením. Niektoré druhy, ako napríklad červenoočko (Euglena), môžu byť aj mixotrofné, teda schopné fotosyntézy aj heterotrofnej výživy.
Meňavkovce (Sarcodina): Rozmnožujú sa nepohlavne delením. V nepriaznivých podmienkach vytvárajú ochranné cysty.

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.

Nepohlavné rozmnožovanie u mnohobunkovcov

Mnohobunkovce sa rozmnožujú polycytogénnym rozmnožovaním (somatogénna monogania), pri ktorom dcérsky organizmus vzniká z bunkových komplexov rodiča alebo z bunkových komplexov lárv alebo embryonálnych štádií. Mnohobunkové organizmy sa nepohlavne rozmnožujú len zriedka (hubky, pŕhlivce). Nové jedince vznikajú delením, pučaním vždy zo skupiny buniek rodičovského organizmu.

Formy nepohlavného rozmnožovania u mnohobunkovcov

Spôsoby nepohlavného rozmnožovania u mnohobunkových živočíchov

U mnohobunkových živočíchov existuje viacero spôsobov nepohlavného rozmnožovania, ktoré zväčša vychádzajú z ich vysokej regeneračnej schopnosti:

Delenie a rozpad tela (schizogenéza): Pri živočíchoch s vysokou regeneračnou schopnosťou sa stretávame s delením materského organizmu na dve alebo viac častí, z ktorých dorastú kompletné jedince. Patria sem procesy ako architómia (telo sa rozpadne a časti dorastú) a paratómia (dcérske jedince sa formujú a diferencujú ešte pred oddelením, čím vznikajú reťazce). U obrúčkavcov sa tento proces rozpadu na viacero článkov, z ktorých zregenerujú nové jedince, nazýva aj metamerická disociácia. Špecifickým prípadom je reprodukčná autotómia (napríklad u hviezdoviek a hadovíc), kedy živočích odvrhne časť tela, z ktorej vznikne nový jedinec.
Pučanie (gemipária): Nový jedinec postupne vyrastá z malej skupiny buniek na tele materského organizmu. Tento proces môže prebiehať na povrchu tela - vonkajšie pučanie (napríklad u polypov a koralovcov), alebo vo vnútri organizmu - vnútorné pučanie. Materský organizmus pritom neprestáva existovať a môže vytvárať ďalšie pupene. Môže sa vyskytovať u polypovcov (Hydrozoa), machoviek (Bryozoa), a dokonca aj u najprimitívnejších chordát, u plášťovcov (Urochordata, Tunicata). Pučaním na centrálnom stvole (stolon, cenosac) vznikajú aj kolónie niektorých polypovcov (rúrovníky - Siphonophora). Vnútorné pučanie je typické pre sladkovodné hubky, ktoré na jeseň vytvárajú špeciálne vnútorné púčiky zvané gemule (hibernačné púčiky); tie prežijú zimu a na jar z nich vyrastú nové jedince. Takto vzniknuté útvary sú veľmi odolné proti nepriaznivým vplyvom prostredia.
Strobilácia: Je špecifický typ nepohlavného rozmnožovania charakteristický pre medúzovce.
Polyembryónia (mnohozárodkovosť): Vyskytuje sa pri embryonálnych štádiách schopných delenia (napríklad u pásavcov alebo niektorých blanokrídlovcov, nepravidelne aj u človeka). Je to jav, pri ktorom sa z jednej oplodnenej zygoty (vajíčka) nepohlavným rozdelením vytvorí viacero zárodkov. Vznikajú tak geneticky identickí súrodenci - jednovaječné dvojčatá.

Nepohlavné rozmnožovanie rastlín

Mnohé rastliny sa rozmnožujú fragmentáciou, teda rozpadom organizmu na niekoľko menších častí. Aj veľa semenných rastlín (Spermatophyta) sa dokáže rozmnožovať nepohlavne. U krytosemenných rastlín (Angiospermatophyta) sa stretneme s rôznymi formami rozmnožovania. Prvý je výhonok nazývaný odnož, ktorý môže rásť vzpriamene (obilniny) alebo ako poplaz (stolón). Existujú povrchové aj podzemné poplazy, na ktorých v určitých odstupoch vznikajú noví jedinci (jahoda - povrchové, pýr - podzemné). Ďalej existujú rôzne hľuzy, cibule (typický príklad je zemiak s hľuzami na podzemných výhonkoch) či pacibule (bubily; po oddelení od rodiča sa z nich vyvinú nové rastliny; napr. cesnak).

tags: #nepohlavne #rozmnozovanie #pucanie