Eine Einführung in die sexuelle Fortpflanzung

Die sexuelle Fortpflanzung war eine frühe evolutionäre Innovation nach dem Auftreten von eukaryotischen Zellen. Während der sexuellen Fortpflanzung wird das genetische Material zweier Individuen kombiniert, um genetisch unterschiedliche Nachkommen zu produzieren, die sich von ihren Eltern unterscheiden. Die Tatsache, dass sich die meisten Eukaryoten sexuell vermehren, ist ein Beweis für ihren evolutionären Erfolg., Bei vielen Tieren ist es tatsächlich die einzige Fortpflanzungsart. Es wird angenommen, dass die genetische Vielfalt sexuell erzeugter Nachkommen den Arten eine bessere Überlebenschance in einer unvorhersehbaren oder sich verändernden Umgebung gibt.

Wissenschaftler erkennen einige echte Nachteile der sexuellen Fortpflanzung. An der Oberfläche scheint die Schaffung von Nachkommen, die genetische Klone des Elternteils sind, ein besseres System zu sein. Wenn der Elternorganismus erfolgreich einen Lebensraum einnimmt, wären Nachkommen mit den gleichen Merkmalen ähnlich erfolgreich., Arten, die sich sexuell vermehren, müssen zwei verschiedene Arten von Individuen aufrechterhalten, Männer und Frauen, die die Fähigkeit einschränken können, neue Lebensräume zu besiedeln, da beide Geschlechter vorhanden sein müssen. Daher gibt es einen offensichtlichen Vorteil für einen Organismus, der Nachkommen produzieren kann, wenn die Umstände durch asexuelle Knospung, Fragmentierung oder asexuelle Eier günstig sind. Diese Methoden der asexuellen Fortpflanzung erfordern keinen anderen Organismus des anderen Geschlechts. In der Tat haben einige Organismen, die einen einsamen Lebensstil führen, die Fähigkeit behalten, sich asexuell zu vermehren., Darüber hinaus ist in asexuellen Populationen jedes Individuum zur Fortpflanzung fähig. In sexuellen Populationen produzieren die Männchen die Nachkommen nicht selbst. Theoretisch könnte eine asexuelle Bevölkerung doppelt so schnell wachsen.

Dennoch sind vielzellige Organismen, die ausschließlich auf asexuelle Fortpflanzung angewiesen sind, äußerst selten. Warum ist Sexualität (und Meiose ) so häufig? Dies ist eine der wichtigsten unbeantworteten Fragen in der Biologie und stand seit der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts im Mittelpunkt vieler Forschungen., Es gibt mehrere mögliche Erklärungen, von denen eine darin besteht, dass die Variation, die die sexuelle Fortpflanzung bei den Nachkommen erzeugt, für das Überleben und die Fortpflanzung der Bevölkerung sehr wichtig ist. Somit, im Durchschnitt, Eine sexuell reproduzierende Population wird mehr Nachkommen hinterlassen als eine ansonsten ähnliche asexuell reproduzierende Population. Die einzige Variationsquelle in asexuellen Organismen ist die Mutation., Dies ist die ultimative Variationsquelle für sexuelle Organismen, aber zusätzlich werden diese verschiedenen Mutationen von Generation zu Generation ständig neu gemischt, wenn verschiedene Eltern ihre einzigartigen Genome kombinieren und die Gene durch den Prozess der Meiose in verschiedene Kombinationen gemischt werden. Meiose ist die Teilung des Inhalts des Kerns, die die Chromosomen unter Gameten teilt.

Der Prozess der Meiose produziert einzigartige Fortpflanzungszellen, Gameten genannt, die die Hälfte der Chromosomen als Elternzelle haben., Die Befruchtung, die Fusion von haploiden Gameten von zwei Individuen, stellt den diploiden Zustand wieder her. So wechseln sich sexuell reproduzierende Organismen zwischen haploiden und diploiden Stadien ab. Die Art und Weise, wie Fortpflanzungszellen produziert werden, und der Zeitpunkt zwischen Meiose und Befruchtung variieren jedoch stark. Es gibt drei Hauptkategorien von Sexuallebenszyklen: Diploid-dominant, von den meisten Tieren gezeigt; Haploid-dominant, von allen Pilzen und einigen Algen demonstriert; und der Generationswechsel, von Pflanzen und einigen Algen demonstriert.,