უსქესო გამრავლების ფორმები: სახეები, მაგალითები და განსხვავებები

უსქესო გამრავლება არის ახალი ორგანიზმის წარმოქმნა ერთი მშობელი ორგანიზმის მონაწილეობით, გამეტების შერწყმისა და განაყოფიერების გარეშე. მისი გავრცელებული ფორმებია გაყოფა, დაკვირტვა, ფრაგმენტაცია, სპორებით გამრავლება და ვეგეტატიური გამრავლება. ცხოველთა ზოგ ჯგუფში გვხვდება პართენოგენეზიც, როდესაც გაუნაყოფიერებელი კვერცხუჯრედიდან ვითარდება ახალი ინდივიდი.

მოკლე განმარტება: უსქესო გამრავლების დროს შთამომავალი ერთ მშობელ ორგანიზმთან გენეტიკურად ჩვეულებრივ ძალიან ახლოსაა, რადგან არ მიმდინარეობს ორი მშობლის გენეტიკური მასალის განაყოფიერებით შერწყმა. ხშირად ასეთ შთამომავალს კლონს უწოდებენ. თუმცა „ყველა შემთხვევაში აბსოლუტურად იდენტურია“ უნივერსალური წესი არ არის: შესაძლებელია მუტაციები, ხოლო პართენოგენეზის ზოგი ტიპის დროს შთამომავალს გენეტიკური თავისებურებებიც აქვს.

ამ სტატიაში ეტაპობრივად განვიხილავთ უსქესო გამრავლების ფორმებს, მათ შორის ბაქტერიების გაყოფას, ჰიდრასა და საფუარის დაკვირტვას, პლანარიებისა და ზოგი ზღვის ვარსკვლავის ფრაგმენტაციას, სოკოების სპორებს, მცენარეების ვეგეტატიურ გამრავლებას და ფუტკრის პართენოგენეზს. ბოლოს მოცემულია შედარების ცხრილები, ყველაზე გავრცელებული შეცდომები, სასკოლო კონსპექტი და კითხვები პასუხებით.

რა არის უსქესო გამრავლება და რა ნიშნები ახასიათებს?

გამრავლება ცოცხალი ორგანიზმების ერთ-ერთი ძირითადი თვისებაა: ის სახეობის არსებობის გაგრძელებას უზრუნველყოფს. უსქესო გამრავლების დროს ახალი ორგანიზმის წარმოქმნას არ სჭირდება ორი გამეტის გაერთიანება. ხშირად ეს ხერხი შედარებით სწრაფად იძლევა შთამომავლობას, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც გარემო ხელსაყრელია.

უსქესო გამრავლების მთავარი მახასიათებლებია:

• ერთი მშობელი: ახალი ინდივიდის წარმოქმნას ჩვეულებრივ ერთი ორგანიზმი უზრუნველყოფს.
• განაყოფიერების არარსებობა: კვერცხუჯრედისა და სპერმატოზოიდის შერწყმა არ ხდება.
• მემკვიდრეობითი მსგავსება: შთამომავალი, როგორც წესი, მშობელთან გენეტიკურად ძალიან ახლოსაა.
• რამდენიმე განსხვავებული მექანიზმი: სხვადასხვა ორგანიზმი მრავლდება გაყოფით, კვირტით, სხეულის ნაწილით, სპორით ან მცენარის ვეგეტატიური ორგანოთი.
• სქესობრივ გამრავლებასთან თანაარსებობა: ზოგი სახეობა გარემო პირობების მიხედვით ორივე გზას იყენებს.

უსქესო გამრავლება არ უნდა ავურიოთ ჩვეულებრივ უჯრედულ ზრდაში. მაგალითად, ადამიანის კანის უჯრედის მიტოზი ქსოვილის განახლებაა და არა ახალი ადამიანის უსქესო გამრავლება. ახალი დამოუკიდებელი ორგანიზმის წარმოქმნაა ის ნიშანი, რომელიც გამრავლებას უჯრედების ჩვეულებრივი გაყოფისგან განასხვავებს.

უსქესო გამრავლების ძირითადი ფორმები: შედარების ცხრილი

ეს ჯგუფები ყველა შესაძლო გამრავლების მექანიზმს არ ამოწურავს. აგრეთვე მნიშვნელოვანია მათი ერთმანეთისგან გამიჯვნა: მაგალითად, ბაქტერიული გაყოფა მიტოზი არ არის, ხოლო ყველა სპორის წარმოქმნა უსქესო გამრავლებას არ ნიშნავს.

1. გაყოფით გამრავლება: ბინარული გაყოფა

ბინარული გაყოფა (ორად გაყოფა) განსაკუთრებით დამახასიათებელია ბაქტერიებისა და მრავალი სხვა პროკარიოტისთვის. საწყისი უჯრედი ჯერ გენეტიკური მასალის ასლს ქმნის, შემდეგ იზრდება, დნმ-ის ასლებს ანაწილებს და საბოლოოდ ორ დამოუკიდებელ უჯრედად იყოფა.

ბინარული გაყოფის ეტაპები

1. დნმ-ის რეპლიკაცია: უჯრედის ქრომოსომული გენეტიკური მასალა ორმაგდება.
2. უჯრედის ზრდა: უჯრედი დიდდება და დნმ-ის ასლები სხვადასხვა უბანში ნაწილდება.
3. გამყოფი სტრუქტურის ჩამოყალიბება: ბაქტერიების მრავალ სახეობაში მონაწილეობს FtsZ ცილა, რომელიც გაყოფის უბანში სპეციალურ რგოლს ქმნის.
4. გამყოფი კედლისა და მემბრანის ფორმირება: უჯრედის შიგთავსი ორ ნაწილად იყოფა.
5. შვილეული უჯრედების განცალკევება: წარმოიქმნება ორი ახალი ინდივიდი.

ბაქტერიებს მიტოზი არ ახასიათებთ, რადგან მემბრანით შემოსაზღვრული ბირთვი არ აქვთ. მათი გაყოფა ეუკარიოტული მიტოზისგან განსხვავებული პროცესია. თუმცა ზოგ ერთუჯრედიან ეუკარიოტს, მაგალითად ზოგ პროტისტს, ორ ნაწილად გაყოფა ბირთვული მიტოზით შეუძლია.

ბაქტერიების აგებულებისა და ბინარული გაყოფის შესახებ იხილეთ Fabula.ge-ს სტატია „პროკარიოტული უჯრედები: აგებულება და ფუნქციები“. დნმ-ის წინასწარი გაორმაგების მექანიზმს კი განმარტავს „დნმ-ის რეპლიკაცია: ეტაპები და ფერმენტები“.

2. დაკვირტვა: ჰიდრასა და საფუარის უსქესო გამრავლება

დაკვირტვა არის უსქესო გამრავლების ფორმა, რომლის დროსაც მშობელი ორგანიზმის სხეულზე ან ერთუჯრედიანი ორგანიზმის ზედაპირზე პატარა გამონაზარდი, ანუ კვირტი, წარმოიქმნება. კვირტი იზრდება და ახალ ინდივიდად იქცევა. ზოგჯერ ის მშობელს სცილდება, ზოგჯერ კი მასთან დაკავშირებული რჩება და კოლონიის ზრდას უწყობს ხელს.

როგორ მრავლდება ჰიდრა დაკვირტვით?

ჰიდრა მტკნარ წყალში მცხოვრები პატარა უხერხემლო ცხოველია. ხელსაყრელ პირობებში მის სხეულზე უჯრედების გამრავლებით პატარა კვირტი ჩნდება. კვირტს თანდათან უვითარდება სხეულის სტრუქტურები და საცეცები; მომწიფების შემდეგ ახალი ჰიდრა შეიძლება დედა ორგანიზმს გამოეყოს.

პროცესის სქემური ეტაპებია:

1. მშობელი ჰიდრა ჯერ კვირტის გარეშეა.
2. სხეულის გვერდით იწყება მცირე გამონაზარდის წარმოქმნა.
3. გამონაზარდი იზრდება და ახალგაზრდა ჰიდრას ნიშნებს იძენს.
4. ვითარდება საცეცები და სხვა საჭირო სტრუქტურები.
5. მომწიფებული კვირტი მშობელს სცილდება.
6. ახალი ინდივიდი დამოუკიდებლად აგრძელებს არსებობას.

სწორედ ეს ექვსი ეტაპია გამოსახული სტატიის გარეკანზე. სურათი ასახავს დაკვირტვის ერთ კონკრეტულ მაგალითს და არა უსქესო გამრავლების ყველა შესაძლო ფორმას.

როგორ მრავლდება საფუარი?

ზოგი ერთუჯრედიანი სოკო, მათ შორის საცხობი საფუარი Saccharomyces cerevisiae, ხშირად მრავლდება დაკვირტვით. მშობელი უჯრედის ზედაპირზე ჩნდება მცირე კვირტი, ბირთვული მასალა მიტოზურად ნაწილდება, კვირტი იზრდება და წარმოიქმნება ახალი საფუარის უჯრედი.

მნიშვნელოვანია ის, რომ საფუარი სოკოა და არა ბაქტერია. მას აქვს ეუკარიოტული უჯრედი და ბირთვი. ამიტომ საფუარის დაკვირტვა და ბაქტერიის ბინარული გაყოფა არ უნდა გავაიგივოთ.

3. ფრაგმენტაციით გამრავლება და რეგენერაცია

ფრაგმენტაცია ნიშნავს ორგანიზმის სხეულის ნაწილებად დაყოფას, რის შემდეგაც შესაბამისი ნაწილისგან ახალი დამოუკიდებელი ინდივიდი შეიძლება განვითარდეს. ამისათვის საჭიროა არა მხოლოდ ფრაგმენტის განცალკევება, არამედ მისი უნარი, აღადგინოს სიცოცხლისთვის აუცილებელი დაკარგული სტრუქტურები.

პლანარიების მაგალითი

ზოგი პლანარია, ბრტყელი ჭიის მსგავსი ორგანიზმი, გამოირჩევა აღდგენის მაღალი უნარით. გარკვეული სახეობების სხეულის შესაბამის ფრაგმენტებს შეუძლიათ დაკარგული ნაწილების რეგენერაცია და ახალი ინდივიდის წარმოქმნა. ასეთი შესაძლებლობა დამოკიდებულია სახეობასა და ფრაგმენტის ზომასა და მდებარეობაზე.

ზღვის ვარსკვლავები

ზოგი ზღვის ვარსკვლავი ფრაგმენტაციით მრავლდება, მაგრამ შეცდომაა მოსაზრება, თითქოს ნებისმიერი მოცილებული მკლავიდან ყოველთვის ახალი ორგანიზმი ვითარდებოდეს. ბევრ სახეობაში ახალი ინდივიდის წარმოქმნისთვის საჭიროა ცენტრალური დისკის შესაბამისი ნაწილი ან განსაკუთრებული ანატომიური პირობები.

არის თუ არა რეგენერაცია ყოველთვის გამრავლება?

არა. რეგენერაცია ნიშნავს დაზიანებული ან დაკარგული ნაწილის აღდგენას; ფრაგმენტაციით უსქესო გამრავლება კი ახალი დამოუკიდებელი ორგანიზმის წარმოქმნას. თუ ცხოველი მხოლოდ დაკარგულ კიდურს აღადგენს და ახალი ინდივიდი არ წარმოიქმნება, ეს არის რეგენერაცია, მაგრამ არა გამრავლება.

ამრიგად, ფრაგმენტაცია და რეგენერაცია ერთმანეთთან დაკავშირებული, მაგრამ განსხვავებული ბიოლოგიური ცნებებია.

4. სპორებით უსქესო გამრავლება

სპორა არის გამრავლებასთან ან სასიცოცხლო ციკლის გარკვეულ ეტაპთან დაკავშირებული სპეციალიზებული უჯრედი ან სტრუქტურა, რომელსაც შესაფერის პირობებში ახალი ორგანიზმის განვითარება შეუძლია. სოკოების მრავალ ჯგუფში გვხვდება უსქესო სპორები, რომლებიც განაყოფიერების გარეშე წარმოიქმნება და გავრცელების შემდეგ ახალი სოკოვანი სტრუქტურის ზრდას იწყებს.

სოკოების მაგალითები

ზოგი ობის სოკო წარმოქმნის სპორებს სპეციალიზებულ სტრუქტურებზე. მაგალითად, Penicillium-ის მრავალი სახეობა წარმოქმნის კონიდიებს, ანუ უსქესო სპორებს. ზოგი სხვა სოკო სპორებს სპორანგიუმებში ქმნის. ხელსაყრელი ტენიანობის, საკვებისა და ტემპერატურის პირობებში შესაბამისი სპორა შეიძლება აღმოცენდეს და ახალი სოკოვანი მიცელიუმი წარმოქმნას.

არის თუ არა ყველა სპორა უსქესო?

არა. ეს ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გამონაკლისია. სოკოებში არსებობს როგორც უსქესო, ისე სქესობრივი სპორების წარმოქმნის გზები. მაგალითად, გვიმრების სასიცოცხლო ციკლში სპორები ჩვეულებრივ მეიოზით წარმოიქმნება და თაობათა მონაცვლეობის ნაწილია. ამიტომ არასწორია ფრაზა „სპორებით გამრავლება ყოველთვის უსქესო გამრავლებაა“.

სკოლის დონეზე სასარგებლოა გამიჯვნა: ობის სოკოების უსქესო კონიდიები გამოდგება უსქესო გამრავლების მაგალითად, ხოლო გვიმრის სპორების წარმოება საჭიროა განვიხილოთ მცენარის სრული სასიცოცხლო ციკლის კონტექსტში. OpenStax Biology 2e-ის სოკოების თავი ასხვავებს სოკოების უსქესო და სქესობრივ რეპროდუქციას.

რით განსხვავდება სპორა და თესლი?

სპორა და თესლი ერთი და იგივე არ არის. თესლში ტიპურად უკვე განვითარებად ემბრიონს და მისთვის განკუთვნილ სტრუქტურებს ვხვდებით, ხოლო სპორა ჩვეულებრივ ერთუჯრედიანი გამრავლების ან გავრცელების სტრუქტურაა. ზოგი მცენარე თესლს განაყოფიერების გარეშეც წარმოქმნის, რასაც აპომიქსისი ეწოდება; ეს კიდევ ერთი ცალკეული მექანიზმია.

5. ვეგეტატიური გამრავლება მცენარეებში

ვეგეტატიური გამრავლება უსქესო გამრავლების ფორმაა, რომლის დროსაც ახალი მცენარე ვითარდება დედა მცენარის ვეგეტატიური ორგანოდან ან მისი ნაწილიდან: ღეროდან, ფესვიდან, ფოთლიდან ან მათგან წარმოქმნილი სპეციალიზებული სტრუქტურიდან. მას დიდი მნიშვნელობა აქვს როგორც ბუნებრივ ეკოსისტემებში, ისე მებაღეობასა და სოფლის მეურნეობაში.

ვეგეტატიური გამრავლებისას ახალი მცენარე ჩვეულებრივ ინარჩუნებს მშობლის გენეტიკურ მახასიათებლებს, რადგან არ ხდება ორი გამეტის შერწყმა. ამის გამო მას ხშირად იყენებენ სასურველი ჯიშის ნიშნების შესანარჩუნებლად. თუმცა შეიძლება წარმოიშვას ახალი მუტაციებიც.

სტოლონებით, ანუ მცოცავი ყლორტებით გამრავლება

მარწყვი ქმნის ნიადაგის ზედაპირზე ან მასთან ახლოს გავრცელებულ მცოცავ ღეროებს, რომლებსაც სტოლონები ეწოდება. მათ კვანძებთან შეიძლება განვითარდეს ახალი ფესვები და ყლორტები. წარმოქმნილი პატარა მცენარე თანდათან დამოუკიდებელი ხდება.

გორგლებით გამრავლება

კარტოფილის გორგლი სახეცვლილი ღეროა და არა ჩვეულებრივი ფესვი. გორგლზე არსებული „თვალები“ კვირტებია, საიდანაც პირობების შესაბამისად ახალი ყლორტები ვითარდება. თუ ასეთი ყლორტი ფესვებსა და სხვა ორგანოებს წარმოქმნის, მიიღება ახალი კარტოფილის მცენარე.

ფესურებით გამრავლება

ჯანჯაფილი და ზოგი სხვა მცენარე მრავლდება ფესურით — მიწისქვეშა სახეცვლილი ღეროთი, რომელზეც კვირტებია განლაგებული. მიუხედავად სახელწოდებისა, ფესურა ბოტანიკურად ფესვი არ არის.

ბოლქვებით გამრავლება

ხახვსა და სხვა ბოლქვიან მცენარეებს შეუძლიათ ახალი ყლორტებისა და შვილეული ბოლქვების წარმოქმნა. ბოლქვი შეიცავს მოკლე ღეროსა და საკვები ნივთიერებების დამგროვებელ სახეცვლილ ფოთლებს. მისი აგებულება კარტოფილის გორგლისგან განსხვავდება.

ფოთლებით გამრავლება

ზოგ მცენარეს, მაგალითად კალანქოეს გარკვეულ სახეობებს, ფოთლის კიდეებზე პატარა ახალი მცენარეები უვითარდება. ისინი შეიძლება დედა მცენარეს მოსცილდნენ, ფესვები გაიკეთონ და დამოუკიდებლად გაიზარდონ.

ვეგეტატიური გამრავლების მაგალითები ცხრილში

ვეგეტატიური გამრავლების მექანიზმების ზუსტი აგებულება სახეობებზეა დამოკიდებული. ყველა მცენარე ყველა ჩამოთვლილი მეთოდით არ მრავლდება.

ბუნებრივი და ხელოვნური ვეგეტატიური გამრავლება

ვეგეტატიური გამრავლება შეიძლება ბუნებრივად მიმდინარეობდეს, მაგალითად მარწყვის სტოლონის ან კარტოფილის გორგლის საშუალებით, ან ადამიანს შეგნებულად შეეძლოს მცენარეების გამრავლება სპეციალური მეთოდებით.

კალმით გამრავლება

კალმობა ნიშნავს მცენარის ღეროს, ზოგჯერ ფოთლის ან ფესვის შესაბამისი ნაწილის გამოყენებას ახალი მცენარის მისაღებად. ხელსაყრელ პირობებში კალამს ახალი ფესვები და ყლორტები უვითარდება. მეთოდი ფართოდ გამოიყენება დეკორატიული და სასოფლო-სამეურნეო მცენარეების გამრავლებისას.

გადაწვენით გამრავლება

გადაწვენა ნიშნავს ყლორტის ნაწილის ნიადაგთან შეხებას ან დაფარვას ისე, რომ მან ფესვები განივითაროს, ჯერ კიდევ დედა მცენარესთან დაკავშირებულ მდგომარეობაში. ფესვების ფორმირების შემდეგ ახალი მცენარე შეიძლება გამოეყოს.

მყნობა

მყნობისას ერთ მცენარეზე (საძირეზე) აერთებენ მეორე მცენარის შესაბამის ნაწილს (ნამყენს). ახალი ნაზარდის გენეტიკური მახასიათებლები მეტწილად ნამყენის ქსოვილს უკავშირდება, ხოლო საძირე უზრუნველყოფს ფესვთა სისტემას და მასთან დაკავშირებულ სხვა თვისებებს.

მნიშვნელოვანი დაზუსტება: მყნობა არ არის ორი მცენარის გენომების ავტომატური შერწყმა და არც განაყოფიერება. მყნობით მიღებული მცენარე ორი განსხვავებული გენოტიპის მქონე ქსოვილისგან შეიძლება შედგებოდეს, მაგრამ ეს იმავე ტიპის გენეტიკურ შერწყმას არ ნიშნავს, რაც სქესობრივი გამრავლებისას ხდება.

მიკროგამრავლება, ანუ ქსოვილთა კულტურა

მიკროგამრავლება მცენარის მცირე ნაწილისგან ლაბორატორიულად მრავალი ახალი მცენარის მიღების ტექნოლოგიაა. შესაბამისი სტერილური გარემოსა და ზრდის პირობების გამოყენებით შესაძლებელია სასურველი მცენარეების გამრავლება და ზოგიერთ შემთხვევაში ჯანსაღი სარგავი მასალის მიღება.

ამ მეთოდების არსს აღწერს OpenStax Biology 2e: Asexual Reproduction.

6. პართენოგენეზი: გამრავლება განაყოფიერების გარეშე

პართენოგენეზი არის გამრავლების ფორმა, რომლის დროსაც გაუნაყოფიერებელი კვერცხუჯრედიდან ახალი ორგანიზმი ვითარდება. ის განსაკუთრებით ცნობილია ზოგ მწერში, მაგრამ გვხვდება სხვა უხერხემლოებსა და ზოგი ხერხემლიანის გარკვეულ სახეობებშიც.

ფუტკრების მაგალითი

თაფლის ფუტკარში ჩვეულებრივი ჰაპლოდიპლოიდური სისტემის ფარგლებში გაუნაყოფიერებელი კვერცხებიდან მამრები, ანუ მამალი ფუტკრები ვითარდებიან. განაყოფიერებული კვერცხებიდან კი ჩვეულებრივ მდედრები წარმოიქმნებიან. ამ სისტემით პართენოგენეზი სრულებით არ ნიშნავს, რომ ყველა შთამომავალი გენეტიკურად დედის იდენტურია.

ბუგრები და წყლის რწყილები

ზოგი ბუგრი და დაფნია (წყლის რწყილი) გარკვეულ სეზონურ ან გარემო პირობებში პართენოგენეზით მრავლდება, სხვა დროს კი სქესობრივ გამრავლებაზე გადადის. ეს სტრატეგია ხელს უწყობს ხელსაყრელ პირობებში პოპულაციის სწრაფ ზრდას.

არის თუ არა პართენოგენეზი კლონირების ზუსტი სინონიმი?

არა. პართენოგენეზში განაყოფიერება არ ხდება, მაგრამ კვერცხუჯრედის წარმოქმნისა და განვითარების მექანიზმი სახეობის მიხედვით განსხვავდება. ზოგ შემთხვევაში შთამომავალი დედასთან ძლიერ მსგავსია, სხვებში კი მეიოზთან დაკავშირებული პროცესები გენეტიკურ განსხვავებებს ქმნის. ამიტომ განსაზღვრება „ერთი მშობელი და განაყოფიერების გარეშე“ უფრო ზუსტია, ვიდრე „აუცილებლად აბსოლუტურად იდენტური ასლი“.

უსქესო და სქესობრივი გამრავლების განსხვავებები

უსქესო და სქესობრივი გამრავლება ორივე სახეობის გაგრძელებას ემსახურება, თუმცა გენეტიკური ინფორმაციის გადაცემის მექანიზმითა და გარემოსთან შეგუების შესაძლებლობებით განსხვავდება.

არც ერთი გზა არ არის „საერთოდ უკეთესი“. კონკრეტული სახეობის ევოლუციური წარმატება დამოკიდებულია გარემოს პირობებზე, გამრავლების სიჩქარეზე, რესურსებზე, გენეტიკურ მრავალფეროვნებასა და სხვა ფაქტორებზე.

რა უპირატესობები აქვს უსქესო გამრავლებას?

• პარტნიორი არ არის აუცილებელი: ერთ ორგანიზმს შეუძლია ახალი ინდივიდის წარმოქმნა.
• ხშირად სწრაფია: ხელსაყრელ პირობებში შეიძლება მოკლე დროში ბევრი შთამომავალი წარმოიქმნას.
• რესურსების ეკონომია: ზოგ სახეობას არ სჭირდება პარტნიორის ძებნა, შეწყვილებისთვის დამატებითი ქცევები ან განაყოფიერება.
• შეგუებული გენოტიპის შენარჩუნება: სტაბილურ გარემოში კარგად შეგუებული მშობლის თვისებები შთამომავალს ხშირად გადაეცემა.
• პრაქტიკული გამოყენება: სასურველი მცენარეული ჯიშების სწრაფი და ერთგვაროვანი გამრავლება.

ამ უპირატესობებს განსაკუთრებით ვხედავთ ბაქტერიების ზრდაში, მცენარეების ვეგეტატიურ გამრავლებასა და სამრეწველო მებაღეობაში.

რა შეზღუდვები აქვს უსქესო გამრავლებას?

უსქესო გამრავლების მნიშვნელოვანი შეზღუდვა არის ის, რომ შთამომავლები ხშირად გენეტიკურად ერთმანეთის მსგავსები არიან. თუ გარემო სწრაფად იცვლება, მაგალითად ვრცელდება დაავადების ახალი გამომწვევი ან იცვლება ტემპერატურა, გენეტიკურად ერთგვაროვან პოპულაციას შეიძლება ნაკლები განსხვავებული ადაპტაციური ვარიანტი ჰქონდეს.

ამასთან, არ შეიძლება მტკიცება, თითქოს უსქესო გზით გამრავლებადი ორგანიზმები საერთოდ არ იცვლებიან. მუტაციები ასეთ პოპულაციებშიც წარმოიქმნება. ბაქტერიებს დამატებით შეუძლიათ გენეტიკური მასალის ჰორიზონტალური გაცვლაც, რაც უშუალოდ ახალი ინდივიდის წარმოქმნის ფორმა არ არის, მაგრამ მრავალფეროვნებას ზრდის.

ზოგი ორგანიზმი სქესობრივ და უსქესო გამრავლებას მონაცვლეობით იყენებს. ამგვარი მოქნილობა ხელს უწყობს პოპულაციის შენარჩუნებას სხვადასხვა პირობებში.

კლონი: რას ნიშნავს გენეტიკურად მსგავსი შთამომავალი?

კლონი არის უჯრედი ან ორგანიზმი, რომელიც ერთი წინამორბედისგან წარმოიქმნა და გენეტიკური მასალის ძირითადი ნაწილი მასთან ერთნაირი აქვს. მაგალითად, მცენარის კალმით გამრავლებისას მიღებული ახალი მცენარე ჩვეულებრივ მშობლის გენოტიპს იმეორებს.

თუმცა სინამდვილეში კლონებს შორისაც შესაძლებელია განსხვავება: დნმ-ის კოპირებისას შეიძლება მუტაცია წარმოიქმნას, ხოლო გარემო პირობებმა ერთი და იმავე გენოტიპის მცენარეების ზრდასა და გარეგნობაზე განსხვავებული გავლენა იქონიოს. ამიტომ გენეტიკური მსგავსება არ ნიშნავს, რომ ორგანიზმები ყველა ნიშნით და ყველა პირობებში ერთნაირია.

დნმ-ის ასლის შექმნისა და შესაძლო შეცდომების შესახებ შეგიძლიათ წაიკითხოთ დნმ-ის რეპლიკაციის დეტალურ სტატიაში.

როგორ უკავშირდება უსქესო გამრავლება მიტოზსა და უჯრედულ ციკლს?

მრავალი ეუკარიოტული ორგანიზმის უსქესო გამრავლების საფუძველია მიტოზი, რომლის შედეგადაც ქრომოსომების შესაბამისი კომპლექტები ნაწილდება ახალ ბირთვებში. მაგალითად, მცენარეული ყლორტის ან ჰიდრას კვირტის ზრდისას მრავალი უჯრედი იყოფა მიტოზურად.

უჯრედული ციკლის დროს უჯრედი ჯერ იზრდება, S ფაზაში დნმ-ს აორმაგებს, შემდეგ კი M ფაზაში ქრომოსომებს ანაწილებს. ამ ეტაპებზე დაწვრილებით იხილეთ „უჯრედული ციკლი: ფაზები, მიტოზი და კონტროლი“.

მაგრამ: მიტოზი ყოველთვის ახალი ორგანიზმის გამრავლებას არ ნიშნავს. მრავალუჯრედიან ცხოველში სხეულის უჯრედების მიტოზი ხშირად ზრდასა და ქსოვილების განახლებას უზრუნველყოფს. ასევე, პროკარიოტულ ბაქტერიებში ორ ნაწილად გაყოფა მიტოზის გარეშე მიმდინარეობს.

როგორ ამოვიცნოთ უსქესო გამრავლების ფორმა მაგალითის მიხედვით?

ყველაზე გავრცელებული შეცდომები უსქესო გამრავლების შესახებ

• „უსქესო გამრავლების დროს შთამომავალი ყოველთვის 100%-ით იდენტურია“: არასწორია. შეიძლება წარმოიშვას მუტაციები; პართენოგენეზის ყველა ტიპი კლონს არ იძლევა.
• „ბაქტერიები მიტოზით მრავლდებიან“: არასწორია. მათში ტიპური მექანიზმია ბინარული გაყოფა ბირთვული მიტოზის გარეშე.
• „ნებისმიერი სპორა უსქესო წარმოშობისაა“: არასწორია. სქესობრივი სპორებიც არსებობს.
• „ზღვის ვარსკვლავის ნებისმიერი მკლავიდან ახალი ვარსკვლავი წარმოიქმნება“: არასწორია. უნარი დამოკიდებულია სახეობასა და ფრაგმენტის აგებულებაზე.
• „რეგენერაცია ყოველთვის გამრავლებაა“: არასწორია. დაკარგული ორგანოს აღდგენა შესაძლოა ახალი ინდივიდის გარეშე მოხდეს.
• „კარტოფილის გორგლი ფესვია“: არასწორია. ის სახეცვლილი ღეროა.
• „ფესურა ჩვეულებრივი ფესვია“: არასწორია. ფესურა სახეცვლილი მიწისქვეშა ღეროა.
• „მყნობა ორი მცენარის გენეტიკურ შერწყმას ნიშნავს“: არასწორია. ნამყენი და საძირე სხვადასხვა ქსოვილად შეიძლება დარჩეს.
• „უსქესო გამრავლება მხოლოდ ბაქტერიებს ახასიათებთ“: არასწორია. ის გვხვდება მრავალ მცენარეში, სოკოში და ცხოველთა გარკვეულ ჯგუფებში.

უსქესო გამრავლება: მოკლე სასკოლო კონსპექტი

1. განმარტება: ახალი ორგანიზმის წარმოქმნა ერთი მშობლისგან გამეტების შერწყმის გარეშე.
2. გაყოფა: უჯრედი ორ ან მეტ ახალ ინდივიდად იყოფა; ბაქტერიებში ტიპურია ბინარული გაყოფა.
3. დაკვირტვა: ახალ ორგანიზმს წარმოქმნის მშობლის სხეულზე ან უჯრედზე განვითარებული კვირტი; მაგალითებია ჰიდრა და საფუარი.
4. ფრაგმენტაცია: შესაბამისი სხეულის ნაწილისგან რეგენერაციით ახალი ინდივიდი შეიძლება წარმოიქმნას.
5. უსქესო სპორები: ზოგ სოკოში ახალი ორგანიზმის გავრცელებისა და წარმოქმნის საშუალებაა.
6. ვეგეტატიური გამრავლება: ახალი მცენარე ღეროდან, ფესვიდან, ფოთლიდან ან სახეცვლილი ორგანოდან ვითარდება.
7. პართენოგენეზი: გაუნაყოფიერებელი კვერცხუჯრედიდან ახალი ინდივიდის განვითარება.
8. სქესობრივთან განსხვავება: განაყოფიერება არ არის საჭირო; გენეტიკური მრავალფეროვნება ხშირად უფრო შეზღუდულია.
9. მნიშვნელოვანი გამონაკლისი: ყველა სპორა უსქესო წარმოშობის არ არის და ყველა პართენოგენეზული შთამომავალი კლონი არ არის.

ხშირად დასმული კითხვები

რა არის უსქესო გამრავლება მარტივი სიტყვებით?

ეს არის გამრავლება, როდესაც ერთი მშობელი ორგანიზმი განაყოფიერების გარეშე წარმოქმნის ახალ ინდივიდს. ხშირად ახალი ინდივიდი მშობელთან გენეტიკურად ძალიან ახლოსაა.

რომელია უსქესო გამრავლების ძირითადი ფორმები?

გაყოფა, დაკვირტვა, ფრაგმენტაცია, უსქესო სპორებით გამრავლება, ვეგეტატიური გამრავლება და პართენოგენეზი.

რომელი ორგანიზმები მრავლდებიან უსქესოდ?

ბაქტერიები, ზოგი ერთუჯრედიანი ეუკარიოტი, სოკოების მრავალი სახეობა, მცენარეები და ზოგი უხერხემლო თუ ხერხემლიანი ცხოველი.

როგორ მრავლდება ჰიდრა?

ჰიდრას უსქესო გამრავლების ცნობილი ფორმაა დაკვირტვა: სხეულზე იზრდება კვირტი, რომელიც სრულდება ახალ ინდივიდად და შეიძლება მშობელს გამოეყოს.

როგორ მრავლდება საფუარი?

საცხობი საფუარის მრავალ უჯრედს შეუძლია დაკვირტვით გამრავლება. მშობელ უჯრედზე ვითარდება კვირტი, ბირთვი მიტოზურად ნაწილდება და ახალი უჯრედი იზრდება.

როგორ მრავლდებიან ბაქტერიები?

ბაქტერიების უმეტესობის ძირითადი გამრავლების გზაა ბინარული გაყოფა, როდესაც ერთი უჯრედი დნმ-ის გაორმაგების შემდეგ ორ შვილეულ უჯრედად იყოფა.

რა არის ვეგეტატიური გამრავლება?

ეს არის მცენარის გამრავლება მისი ვეგეტატიური ორგანოსგან ან ნაწილისგან, მაგალითად კარტოფილის გორგლით, მარწყვის სტოლონით ან ჯანჯაფილის ფესურით.

კარტოფილი თესლით მრავლდება თუ გორგლით?

კარტოფილს შეუძლია სქესობრივი გამრავლება თესლითაც, მაგრამ სოფლის მეურნეობაში მას ხშირად ვეგეტატიურად, გორგლებით ამრავლებენ.

რა განსხვავებაა ფრაგმენტაციასა და რეგენერაციას შორის?

ფრაგმენტაცია ორგანიზმის ნაწილებად განცალკევებაა, რეგენერაცია კი ნაწილის აღდგენის უნარი. ახალი ორგანიზმის წარმოქმნისას ეს პროცესები შეიძლება ერთად მოქმედებდეს, მაგრამ ყველა რეგენერაცია გამრავლება არ არის.

სპორებით გამრავლება ყოველთვის უსქესოა?

არა. სოკოებს შეიძლება ჰქონდეთ როგორც უსქესო, ისე სქესობრივი სპორები; გვიმრების სპორები კი ჩვეულებრივ მეიოზთან დაკავშირებული სასიცოცხლო ციკლის ნაწილია.

რა არის პართენოგენეზი?

პართენოგენეზი არის ახალი ორგანიზმის განვითარება გაუნაყოფიერებელი კვერცხუჯრედიდან. ის, მაგალითად, გვხვდება ფუტკრებში, ზოგ ბუგრსა და სხვა ცხოველებში.

არის თუ არა პართენოგენეზული შთამომავალი ყოველთვის დედის კლონი?

არა. გენეტიკური მსგავსების ხარისხი დამოკიდებულია პართენოგენეზის მექანიზმსა და ორგანიზმის სახეობაზე.

რით განსხვავდება უსქესო გამრავლება სქესობრივისგან?

უსქესო გამრავლებისას განაყოფიერება არ ხდება, სქესობრივისას კი გამეტები ერთმანეთს ერწყმის. სქესობრივი გამრავლება ჩვეულებრივ ქმნის ახალი გენეტიკური კომბინაციების მეტ შესაძლებლობას.

უსქესო გამრავლების მთავარი უპირატესობა რა არის?

ხშირად სწრაფი გამრავლება ერთი მშობელი ინდივიდის მონაწილეობით და პარტნიორის მოძიების აუცილებლობის გარეშე.

აქვს თუ არა უსქესო გამრავლებას ნაკლი?

შთამომავლებს შორის გენეტიკური მსგავსება შეიძლება მაღალი იყოს, რის გამოც გარემოს სწრაფი ცვლილებისას პოპულაციის ზოგ ნაწილს ნაკლები განსხვავებული ადაპტაციური ვარიანტი ექნება.

არის თუ არა მიტოზი ყოველთვის უსქესო გამრავლება?

არა. მიტოზი ბირთვული გაყოფის მექანიზმია. მრავალუჯრედიანი ორგანიზმის ზრდისა და ქსოვილების განახლების დროს მიტოზი ახალი დამოუკიდებელი ორგანიზმის წარმოქმნას არ ნიშნავს.

საკონტროლო ტესტი პასუხებით

1. რა არის უსქესო გამრავლების მთავარი განმასხვავებელი ნიშანი?
2. რა ეწოდება ბაქტერიის ორ შვილეულ უჯრედად გაყოფას?
3. რომელი ორგანიზმის მაგალითია დაკვირტვა: ჰიდრა, კარტოფილი თუ ფუტკარი?
4. რა განსხვავებაა ფრაგმენტაციასა და რეგენერაციას შორის?
5. კარტოფილის „თვალი“ რომელი სტრუქტურაა?
6. რომელ ორგანიზმში გვხვდება უსქესო კონიდიები?
7. რა ეწოდება გაუნაყოფიერებელი კვერცხუჯრედიდან ორგანიზმის განვითარებას?
8. არის თუ არა გვიმრის სპორა აუცილებლობით უსქესო წარმოშობის?
9. რატომ არ ითვლება ადამიანის კანის უჯრედის მიტოზი ადამიანის უსქესო გამრავლებად?
10. რა არის უსქესო გამრავლების ერთ-ერთი ევოლუციური შეზღუდვა?

პასუხები: 1. განაყოფიერების გარეშე ახალი ორგანიზმის წარმოქმნა; 2. ბინარული გაყოფა; 3. ჰიდრა; 4. ფრაგმენტაცია არის სხეულის დაყოფა, რეგენერაცია — დაკარგული ნაწილის აღდგენა; 5. კვირტი სახეცვლილ ღეროზე; 6. ზოგი ობის სოკო, მაგალითად Penicillium; 7. პართენოგენეზი; 8. არა, გვიმრის სპორები ჩვეულებრივ მეიოზით წარმოიქმნება; 9. ახალი ადამიანი არ წარმოიქმნება; 10. შთამომავლებს შორის ხშირად მაღალი გენეტიკური მსგავსება.

გამოყენებული სამეცნიერო წყაროები

• OpenStax Biology 2e — 43.1 Reproduction Methods: გაყოფა, დაკვირტვა, ფრაგმენტაცია, პართენოგენეზი და გამრავლების მეთოდების შედარება.
• OpenStax Biology 2e — 32.3 Asexual Reproduction: მცენარეების ბუნებრივი და ხელოვნური ვეგეტატიური გამრავლება, გორგლები, ფესურები, სტოლონები, კალმობა და მყნობა.
• OpenStax Biology 2e — 24.1 Characteristics of Fungi: სოკოების უსქესო სპორები, ფრაგმენტაცია და დაკვირტვა.
• OpenStax Biology 2e — 10.5 Prokaryotic Cell Division: ბაქტერიული ბინარული გაყოფა, დნმ-ის განაწილება და FtsZ.
• OpenStax Biology 2e — 11.2 Sexual Reproduction: განაყოფიერების, მეიოზისა და თაობათა მონაცვლეობის ზოგადი ბიოლოგიური საფუძვლები.
• Wikimedia Commons — Hydra Budding.svg: სტატიის გარეკანის წყარო, ავტორი A.houghton19, ლიცენზია CC BY-SA 4.0.

დასკვნა

უსქესო გამრავლების ფორმები მრავალფეროვანია: ორგანიზმები ახალ ინდივიდებს ქმნიან გაყოფით, დაკვირტვით, სხეულის ფრაგმენტაციით, უსქესო სპორებით, ვეგეტატიური ნაწილებით ან პართენოგენეზით. ამ ფორმებს აერთიანებს ის, რომ განაყოფიერება არ ხდება, მაგრამ თითოეულის მექანიზმი განსხვავებულია. სქესობრივ გამრავლებასთან შედარებით უსქესო გზა ხშირად სწრაფია და მშობლის გენეტიკურ მახასიათებლებს ინარჩუნებს, თუმცა პოპულაციის გენეტიკური მრავალფეროვნება ზოგ შემთხვევაში უფრო შეზღუდულია. ფორმების სწორად გასარჩევად განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მიტოზის, ბინარული გაყოფის, რეგენერაციისა და სპორების ბიოლოგიური განსხვავებების ცოდნა.