Os organismos vivos precisam se reproduzir para sustentar suas espécies. Algumas espécies se reproduzem sexualmente e combinam seu DNA para produzir um novo organismo. A reprodução sexual requer um óvulo e um espermatozóide que se combinam para criar um novo organismo que possui uma combinação de genes de ambos os pais. Os organismos podem interagir entre si para atingir esse objetivo, ou o óvulo e o espermatozóide podem viajar através de outros organismos ou correntes de vento ou água. Essa prole, embora contenha características genéticas de cada um de seus pais, é geneticamente única. Esse processo resulta em diversidade nas populações, o que aumenta as chances de sobrevivência em um ambiente em mudança. Outros organismos se reproduzem assexuadamente e criam descendentes completamente por conta própria. Sem nenhum outro organismo envolvido, todos os filhos são geneticamente idênticos aos pais. Este método de reprodução é comum entre organismos unicelulares e plantas e animais com organizações simples. Tende a ocorrer mais rapidamente que a reprodução sexual, permitindo que essas espécies cresçam mais rapidamente. Desde o início, a prole é capaz de viver de forma independente, sem a necessidade de nada dos pais.
TL; DR (muito tempo; não leu)
A reprodução assexuada resulta em prole com genes idênticos aos da mãe. o dos pais. Isso pode ocorrer por divisão, partenogênese ou apomixia.
Algumas espécies são capazes de reprodução sexual ou assexuada. Os organismos mais simples não possuem órgãos sexuais, portanto a reprodução assexuada é uma necessidade. Outras espécies, como corais, podem se reproduzir sexualmente ou assexuadamente, dependendo das condições. Embora ocorra com pouca frequência, algumas espécies surpreendem os cientistas ao se adaptarem à reprodução assexuada, às vezes onde as espécies ou mesmo um organismo individual se reproduziam sexualmente no passado. Isso é mais comum em espécies em cativeiro e naquelas em que nenhum macho está presente para promover a espécie, mas também em tubarões e cobras na natureza, onde as populações incluíam machos e fêmeas da espécie.
A reprodução assexuada ocorre com mais freqüência em organismos de nível inferior, como organismos uni e multicelulares que servem como produtores primários e secundários em um ecossistema. Isso é benéfico, pois permite que esses organismos se reproduzam mesmo quando não há um parceiro adequado para eles, permitindo que produzam rapidamente um grande número de filhotes com a mesma composição genética.
É claro que, em alguns casos, uma grande quantidade Uma população com a mesma composição genética pode ser uma desvantagem, pois limita a capacidade de uma espécie se adaptar às mudanças nas condições. Além disso, qualquer mutação estará presente em todos os indivíduos. Se um organismo é geneticamente suscetível a doenças, todos os seus filhos também serão, de modo que uma população inteira poderá ser rapidamente eliminada.
Um organismo se divide
Existem várias maneiras pelas quais um organismo pode criar filhos dividindo diretamente do pai. Isso pode acontecer quando as células dos pais se dividem através do processo de fissão, quando os filhotes são anexados aos pais por brotamento ou quando uma seção dos pais é separada dos pais e depois aumenta a parte ou partes ausentes para se tornar um organismo completamente separado.
Fissão é divisão simples
A fissão é o método de reprodução assexuada, visto nas formas mais simples de vida, como a ameba, e tende a ocorrer rapidamente. Em algumas espécies, a divisão celular pode ocorrer tão rapidamente quanto a cada 20 minutos. Todas as células eucarióticas que não produzem gametas (óvulos e espermatozóides) se reproduzem usando mitose. Nesse processo, duas células filhas idênticas se desenvolvem e se separam em dois organismos distintos. No processo de fissão binária, uma célula se divide ao meio e se separa para que cada metade se torne um novo organismo independente. Na sua forma mais simples, a fissão ocorre quando um cromossomo é replicado e a célula se expande para acomodar os dois cromossomos. A célula então se alonga e aperta para dentro no centro à medida que os dois cromossomos se afastam antes de separar e produzir duas células idênticas. De fato, o primeiro organismo se torna dois organismos do mesmo tamanho, sem causar danos à célula-mãe.
Em outros organismos, como algas e alguns grupos de bactérias, a célula-mãe se divide várias vezes e separa em vários filhos idênticos. Usando fissão múltipla, eles crescem e replicam o DNA celular várias vezes, produzindo rapidamente dezenas ou até centenas de células menores chamadas baeócitos antes de finalmente abrir e liberar os novos organismos que são então capazes de vida independente.
Buds de Curto Prazo
A brotação também envolve uma divisão. Os filhotes brotam e crescem enquanto apegados aos pais até que estejam maduros o suficiente para sobreviver por conta própria. Após a separação, o organismo parental permanece inalterado em relação ao seu estado original. Embora capazes de sobreviver independentemente do progenitor, esses novos organismos são de tamanho menor no início, mas continuam a crescer e amadurecer.
Diversas plantas se reproduzem dessa maneira, incluindo aquelas que crescem a partir de bulbos ou bulbos, tubérculos. , rizomas ou plantas com um estolão (comumente conhecido como corredor) que forma raízes adventícias que emergem separadas da raiz primária e se tornam uma nova planta. Outras plantas crescem pequenos brotos em suas folhas que, quando separadas da planta (ou quando tocam o solo), são capazes de crescer independentemente. É assim que algumas plantas, como narcisos, “naturalizam” ou se espalham por conta própria.
As plantas de morango têm corredores, caules que se enraízam e criam uma nova planta. O alho tem um rebento, que lembra bulbo de tulipa ou narciso, que pode se dividir e separar para criar novas plantas. Gengibre e algumas flores, como íris, formam rizomas que servem como base para novas plantas. Em algumas espécies, como certos cactos, os filhotes permanecem apegados aos pais, mas formam sua própria colônia.
A brotação é menos comum no reino animal, mas é vista em alguns organismos, como o fermento e o mar fixo. vida como as hidras, que desenvolvem pólipos que se separam para formar novos organismos. Algumas esponjas e corais também se reproduzem assexuadamente. Depois de atingir um certo tamanho, algumas espécies formam pólipos e se dividem para formar uma nova colônia. Em outros casos, eles se reproduzem sexualmente, liberando espermatozóides ou óvulos que fertilizam na água e são transportados para crescer em outro local.
Separando-se por conta própria
A fragmentação ou regeneração ocorre quando um dos pais ou um organismo "perde" uma parte do corpo e depois regrows o que está faltando e se torna um novo todo. Isso é comum entre muitos vermes, ouriços do mar, esponjas e estrelas do mar. No reino vegetal, a fragmentação ocorre em fungos, líquenes e algas e bactérias fotossintéticas.
Um estudo recente revelou detalhes sobre o processo reprodutivo de planárias de água doce, mais conhecidas como minhocas. Os vermes chatos são organismos tímidos que apenas se reproduzem no escuro e quando são imperturbáveis; portanto, os cientistas precisavam usar gravações contínuas em vídeo para determinar como o processo ocorre. Eles descobriram que a reprodução assexuada em vermes planos ocorre de maneira previsível, aproximadamente uma vez por mês. O processo tem três etapas: formação da cintura, pulsação e ruptura. Durante o primeiro passo, a formação da cintura, um ponto fraco é criado para que os pulsos façam com que o organismo quebre ou quebre nesse ponto fraco. Depois que o verme se separa em duas seções, as duas partes regridem a seção que falta, usando células-tronco que foram distribuídas entre as duas partes.
Embora esse processo ocorra frequentemente naturalmente, a reprodução artificial nas plantas também é possível. Isso é feito através de enxertia, estratificação ou criação artificial de raízes, colocando estacas na água por um período de tempo. Como alternativa, culturas de tecidos podem ser colhidas e manipuladas em laboratório para criar novas plantas.
Mudando com as condições
Algumas espécies usam mais de um método de reprodução. Alguns tubérculos, como a batata, podem se reproduzir por brotamento ou quando parte da planta se separa (nesse caso, os “olhos”) e é replantada por fragmentação. Os fungos também se reproduzem por brotamento e fragmentação, onde esporos assexuais são produzidos e liberados da planta-mãe. Em alguns casos, mutações genéticas ou certas condições ambientais podem fazer com que uma espécie que normalmente se reproduz sexualmente se adapte à reprodução assexuada.
Filhos de ovos não fertilizados
Em alguns casos, a reprodução assexuada pode ocorrer em organismos com órgãos sexuais . Nestes casos, os ovos se desenvolvem sem fertilização. Partenogênese é o processo pelo qual um ovo não fertilizado se desenvolve em um novo organismo. Essa prole teria necessariamente os mesmos genes que sua mãe. A partenogênese, também conhecida como "nascimento virginal", ocorre com mais frequência nas plantas. Embora raro em animais, ele foi documentado em pássaros, tubarões, raias e répteis de squamate, como cobras e lagartos. Nesse processo, um ovo se desenvolve sem fertilização. Invertebrados como pulgas de água, pulgões, insetos, algumas formigas, vespas e abelhas se reproduzem dessa maneira. É comum em abelhas, onde ovos não fertilizados produzem zangões que são machos haplóides; se o óvulo é fertilizado, produz uma trabalhadora ou rainha. Certos vertebrados também se reproduziram via partenogênese; isso foi visto principalmente em zoológicos em certas espécies, como os dragões de Komodo, e em alguns tubarões, quando as fêmeas são isoladas dos machos.
Existem dois tipos: partenogênese obrigatória e facultativa. As espécies de partenogênese obrigatória são incapazes de se reproduzir sexualmente, enquanto a partenogênese facultativa ocorre quando espécies que normalmente se reproduzem de maneira sexual se reproduzem assexuadamente.
A partenogênese obrigatória raramente ocorre nas plantas. Dentro do reino animal, é mais frequentemente visto em lagartos e geralmente apenas entre as populações femininas. Também foi visto em uma espécie de cobra: a cobra cega de Brahminy. Partenogênese facultativa foi descoberta inicialmente em certas galinhas e perus na década de 1950 e foi documentada mais recentemente em cobras e lagartos varanídeos. Também foi visto em peixes ósseos e em algumas espécies de tubarões e raias. Em muitos casos, acredita-se que isso ocorra devido a uma mutação e pode estar relacionado a fatores ambientais.
Comumente visto em alguns fasmídeos e moscas, a partenogênese facultativa é rara entre os mamíferos e foi considerada por muito tempo apenas em cativeiro. , e apenas em populações onde as mulheres tiveram acesso limitado aos homens. No entanto, um estudo de 2012 sobre cobras indicou que a reprodução partenogenética não se limita a proporções sexuais desproporcionais em que havia escassez de machos. De fato, o número de homens e mulheres neste estudo foi igual ou próximo dos números pares. Os dados, que mostraram que a composição genética da prole era idêntica à da mãe, forneceram evidências de que esses "nascimentos virgens" também aconteciam entre as populações de cobras, onde a presença de cobras masculinas era comum. A pesquisa também indica que isso acontece com mais frequência do que se pensava anteriormente, em até 5% da população de cobras estudada.
Reprodução assexuada: clonagem natural de plantas
Apomixis, reprodução assexuada de plantas via sementes, é uma forma natural de clonagem que permite que os embriões das plantas cresçam a partir de ovos não fertilizados. A apomixia ocorre naturalmente em várias gramíneas tropicais e subtropicais, orquídeas, plantas cítricas e em espécies selvagens de culturas como beterraba, morango e manga. Mais de 300 espécies e mais de 35 famílias de plantas se reproduzem por apomixia.
Os cientistas trabalharam para desenvolver plantas apomíticas, na esperança de produzir colheitas com qualidade e rendimento consistentes, além de serem mais tolerantes às condições climáticas, e sendo mais resistente a doenças e insetos. Isso também permitiria a produção de espécies híbridas favoráveis consideradas difíceis ou caras demais para serem cultivadas usando métodos tradicionais. Os cientistas acreditam que a tecnologia da apomixia reduzirá o custo e o tempo de reprodução das culturas e também evitará as complicações associadas à reprodução sexual e propagação vegetativa.
