Rozmnožovanie priečnym delením: Kľúčový mechanizmus života jednobunkovcov

Rozmnožovanie je jedným z charakteristických znakov živých organizmov, zabezpečuje zachovanie druhu a je základom ontogenézy budúceho jedinca. Pohyb, dýchanie, dráždivosť, rast a rozmnožovanie patria medzi hlavné prejavy života. Základnou vlastnosťou prírody je jej obnovenie. Zachovanie rastlinného, živočíšneho druhu aj človeka je zabezpečené rozmnožovaním. Základom živých organizmov je bunka. Všetky životné prejavy, ktoré sú charakteristické pre organizmy, sa vyskytujú už v bunke. Pri dostatku živín bunka rastie a vyvíja sa. Rozmnožuje sa väčšinou delením. Z jednej materskej bunky vznikajú dve dcérske bunky.

Nepohlavné rozmnožovanie

Pri nepohlavnom rozmnožovaní sa netvoria pohlavné bunky, ale základom pre nového jedinca sú telové (somatické) bunky rodičovského organizmu. Nový jedinec pri tomto 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.

Nepohlavné rozmnožovanie je typické pre prvoky. Materský jedinec sa rozdeľuje pozdĺžne (bičíkovce) alebo priečne (nálevníky) na 2 rovnaké jedince, alebo na viac jedincov. Mnohobunkové organizmy sa nepohlavne rozmnožujú len zriedka (hubky, pŕhlivce). Nové jedince vznikajú delením, pučaním vždy zo skupiny buniek rodičovského organizmu. Pri delení sa rodičovský organizmus rozpadá na niekoľko častí a z každej vzniká nový jedinec (obrúčkavce). Pučanie je rozšírené napríklad pri hubkách, pŕhlivcoch a mnohoštetinavcoch. Dcérske jedince často zostávajú v spojení s materskými a vznikajú kolónie.

Jednobunkové organizmy a ich delenie

Najjednoduchší prípad je tzv. monocytogénne rozmnožovanie (cytogónia, agamogónia), pri ktorom sa od rodičovského organizmu (bunky) oddelia jednotlivé bunky. Typické je pre jednobunkovce (prvoky, Protozoa). Jednobunkovce (v minulosti často spájané do umelej ríše Protista) sú organizmy, ktorých telo tvorí spravidla jediná eukaryotická bunka. Viesť však ostrú hranicu medzi jednobunkovcami a mnohobunkovcami je dnes problematické, keďže mnohé druhy tvoria zložité kolónie, agregáty či obrovské mnohojadrové plazmódiá, u ktorých už môžeme pozorovať určitý stupeň bunkovej diferenciácie.

Tradične sa jednobunkovce delili na živočíšne jednobunkovce (Protozoa, prvoky), ktoré sa živia heterotrofným spôsobom, a rastlinné jednobunkovce (Protophyta), charakteristické autotrofnou výživou. Toto striktné delenie však naráža na existenciu organizmov, ktoré dokážu kombinovať oba spôsoby výživy. Typickým príkladom je eugléna (červenoočko), ktorá sa vyznačuje mixotrofiou (na svetle sa živí autotrofne a v tme prechádza na heterotrofiu).

Vnútorná štruktúra bunky prvokov je často diferencovanejšia a zložitejšia než bunka mnohobunkových organizmov. Vyplýva to z faktu, že jediná bunka musí samostatne vykonávať všetky životné funkcie (príjem potravy, vylučovanie, dýchanie, pohyb, rozmnožovanie aj vnímanie podnetov z okolia), zatiaľ čo bunky mnohobunkového organizmu vykonávajú len určitú špeciálnu úlohu v tkanivách. Vzhľadom na túto funkčnú rozmanitosť si prvoky vyvinuli množstvo špecifických organel. Na pohyb im slúžia napríklad bičíky (majú inú stavbu ako bičíky baktérií), brvy (cílie) alebo panôžky (pseudopódie). Niektoré bičíkovce majú bičík tiahnuci sa tesne pozdĺž bunky, čím vytvára dlhú, undulujúcu membránu. Panôžky slúžia meňavkám aj na príjem potravy.

Prežívanie v nepriaznivých podmienkach (nedostatok potravy, vysychanie, extrémne teploty) si zabezpečujú vytváraním odolných pokojových štádií - cýst, ktoré ich chránia pred úhynom a umožňujú ich prenos na obrovské vzdialenosti. Obrovské množstvo prvokov sa evolučne adaptovalo na život v telách iných organizmov.

Binárne delenie a polytomia

Pri binárnom delení sa materský jedinec rozdelí mitózou na dva dcérske jedince. Delenie môže byť buď priečne (nálevníky - Ciliophora), alebo pozdĺžne (bičíkovce - Mastigophora).

• Jednoduché delenie bunky na dve bunky (monotómia): Pri tomto procese vzniknú rovnaké dcérske organizmy a rodič zanikne (napr. baktérie - črievička). Pri baktériách sa pri nepohlavnom priečnom delení predĺži veľké a malé jadro, bunka sa priečne zaškrtí a obidve polovice bunky sa delia a dorastú.
• Jedno- alebo niekoľkonásobné pučanie: Pri ňom vzniknú nerovnaké dcérske organizmy a rodič nezanikne. Špeciálnym prípadom binárneho delenia je pučanie. Tento spôsob sa vyskytuje u cicaviek (Suctoria) a veľmi vzácne aj u niektorých koreňonožcov (Sarcodina), bičíkovcov a nálevníkov. 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. Tomuto množeniu rozpadom hovoríme polytomia.

Vznik kolónií

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.

Typy jednobunkovcov s priečnym delením

Nálevníky (Ciliophora)

Riasničkavce, známe aj ako nálevníky (Ciliophora), sú najvyspelejšou skupinou jednobunkovcov. Majú veľmi zložitý povrch bunky (kortex). Z povrchu bunky im vyrastá množstvo bŕv (cílií), ktoré sú v bunke ukotvené bazálnym telieskom. Slúžia na aktívny pohyb jedinca, ako aj na priháňanie potravy. Potravu neprijímajú na ktoromkoľvek mieste, ale majú vyvinuté špecifické bunkové ústa (cytostoma). Vírením bŕv sú do nich strhávané čiastočky potravy, ktoré pokračujú bunkovým hltanom (cytopharynx) do vnútra bunky.

Typickým znakom nálevníkov je jadrový dualizmus - prítomnosť dvoch funkčne rozlíšených jadier. Väčšie jadro - makronukleus (vegetatívne polyploidné jadro) riadi metabolizmus a funkcie bunky. Menšie jadro - mikronukleus (generatívne diploidné jadro) riadi proces rozmnožovania. Bežne sa rozmnožujú nepohlavne priečnym delením bunky. Vždy po niekoľkých generáciách však dochádza k špecifickému pohlavnému procesu - konjugácii.

Medzi nálevníky patria napríklad vírivka zvončeková (Vorticella campanula), ktorá žije prisadnuto, a ofryoskolex (Ophryoscolex bicoronatus), ktorý žije ako endokomenzál v bachore prežúvavcov, kde výrazne podporuje trávenie celulózy.

Mnohobunkové organizmy a nepohlavné rozmnožovanie

Mnohobunkovce sa rozmnožujú polycytogénnym rozmnožovaním (somatogénna monogania), 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 (napr. frustula, čiže kúsok podobný planule, ktorý vyrastá na výbežkoch stolónov a pod.).
• Rozmnožovací púčik: Vnútorné pučanie.
• Polyembryónia: Mnohozárodkovosť sa vyskytuje pri embryonálnych štádiách schopných delenia.

Prvou formou nepohlavného rozmnožovania je prosté rozdelenie rodičovského organizmu na dve časti vyskytujúce sa u jednobunkovcov (napríklad u siníc a jednobunkových rias). Ďalšou formou je schizogónia vyskytujúca sa u rôznych rias a húb. Mnohobunkové riasy a huby sa často rozmnožujú tak, že sa oddelia jednotlivé bunky, z ktorých vzniknú noví jedinci. Mnohé rastliny sa rozmnožujú fragmentáciou, teda rozpadom organizmu na niekoľko menších častí. Aj veľa semenných rastlín (Spermatophyta) sa rozmnožuje nepohlavne. Huby a machy sa rozmnožujú výtrusmi. Huby majú na spodnej strane klobúka vrstvu zloženú z veľkého množstva rúročiek alebo lupeňov, ktoré sú vystlané vrstvou buniek nazývaných rúcho. Na týchto bunkách sa tvoria výtrusy. Z výtrusov vyklíči nové podhubie. Papraďorasty a plavúne majú na riedkej olistenej stonke 2 klasy výtrusníc, prasličky majú na vrchole klas výtrusníc a paprade majú výtrusnice na spodnej strane listu.

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: #rozmnozovanie #priecnym #delenim

Populárne príspevky:

• Pestovanie rastlín pre každého
• Všetko o mandarínkach Unshiu
• Pat a Mat: Kompletný sprievodca svetom obľúbených postavičiek
• Inšpirácia pre trvalkové záhony
• kompletný sprievodca pestovaním gerbery