Reprodução assexuada: características e tipos

A reprodução assexuada é definida como a multiplicação de um indivíduo capaz de causar semente sem fertilização. Portanto, os organismos infantis consistem em clones dos pais.

Supõe-se que os filhos de eventos de reprodução assexuada sejam cópias idênticas de seus pais. No entanto, lembre-se de que a cópia do material genético está sujeita a alterações chamadas “mutações”.

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Fonte: pixabay.com

A reprodução assexuada é predominante em organismos unicelulares, como bactérias e protistas . Na maioria dos casos, uma célula-tronco dá origem a duas células filhas, em um evento chamado fissão binária .

Embora geralmente associado com os animais com a reprodução sexual e plantas de reprodução assexuada, que é uma relação errada e ambas as linhagens são os dois modelos básicos de reprodução.

Existem diferentes mecanismos pelos quais um organismo pode se reproduzir assexuadamente. Nos animais, os principais tipos são fragmentação, brotação e partenogênese.

No caso das plantas, a reprodução assexuada caracteriza-se por ser extremamente variada, uma vez que esses organismos gozam de grande plasticidade. Eles podem se reproduzir, por estacas, rizomas, estacas e até por porções de folhas e raízes.

A reprodução assexuada representa uma série de vantagens. É rápido e eficiente, permitindo a colonização de ambientes em um tempo relativamente curto. Além disso, você não precisa gastar tempo e energia lutando por parceiros sexuais ou em danças complexas e elaboradas.

No entanto, sua principal desvantagem é a falta de variabilidade genética, condição sine qua non para a atuação dos mecanismos responsáveis ​​pela evolução biológica.

A falta de variabilidade em uma espécie pode levar à sua extinção no caso em que ela deve enfrentar condições desfavoráveis, denominadas pragas ou climas extremos. Portanto, a reprodução assexual é entendida como uma adaptação alternativa em resposta a condições que exigem populações uniformes.

Características gerais

A reprodução sexual ocorre quando um indivíduo produz novos organismos a partir de estruturas somáticas. Os descendentes são geneticamente idênticos aos pais em todos os aspectos do genoma, exceto nas regiões que sofreram mutações somáticas.

Termos diferentes são usados ​​para se referir à produção de novos indivíduos a partir de células somáticas ou de tecidos. Na literatura, reprodução sexual é sinônimo de reprodução clonal.

Para os animais geralmente a reprodução termo agamética (Inglês utilizado reprodução agâmica ), ao passo que em plantas é comum para usar o termo reprodução vegetativa.

Um imenso número de organismos se reproduz ao longo da vida através da reprodução sexual. Dependendo do grupo e das condições ambientais, o organismo pode se reproduzir exclusivamente pela via assexual ou alterná-lo com eventos de reprodução sexual.

Reprodução assexuada em animais (tipos)

Nos animais, a prole pode vir de um único progenitor através de divisões mitóticas (reprodução assexuada) ou pode ocorrer através da fertilização de dois gametas de dois indivíduos diferentes (reprodução sexual).

Vários grupos de animais podem se reproduzir assexuadamente, predominantemente grupos de invertebrados. Os tipos mais importantes de reprodução assexuada em animais são os seguintes:

Brotamento

A brotação consiste na formação de um nódulo ou evacuação do indivíduo parental. Essa estrutura é chamada gema e dará origem a um novo organismo.

Esse processo ocorre em certos cnidários (águas-vivas e afins) e tunicados onde a prole pode ser produzida por protuberâncias do corpo dos pais. O indivíduo pode crescer e se tornar independente ou permanecer apegado aos pais para formar uma colônia.

Existem colônias de cnidários, os famosos corais rochosos, que podem se estender por mais de um metro. Essas estruturas são compostas de indivíduos formados por eventos de brotamento, cujas fórmulas permaneceram conectadas. As hidras são conhecidas por sua capacidade de se reproduzir assexuadamente por brotação.

No caso de porifers (esponjas), a brotação é uma maneira bastante comum de se reproduzir. As esponjas podem formar fórmulas para resistir a tempos com condições ambientais desfavoráveis. No entanto, as esponjas também têm reprodução sexual.

Fragmentação

Os animais podem dividir seu corpo em um processo de fragmentação, onde uma peça pode originar um novo indivíduo. Esse processo é acompanhado pela regeneração, onde as células da porção parental original se dividem para gerar um corpo completo.

Esse fenômeno ocorre em diferentes linhagens de invertebrados, como esponjas, cnidários, anelídeos, poliquetas e tunicados.

Os processos de regeneração não devem ser confundidos per se com eventos de reprodução assexuada. Por exemplo, quando as esponjas perdem um dos braços, elas podem regenerar um novo. No entanto, isso não implica reprodução, pois não leva a um aumento no número de indivíduos.

Nas estrelas do mar do gênero Linckia, é possível que um novo indivíduo tenha se originado de um braço. Assim, um organismo com cinco braços pode dar origem a cinco novos indivíduos.

Os planários (Turbelarios) são organismos vermiformes com capacidade de se reproduzir sexualmente e assexuadamente. Uma experiência comum em laboratórios de biologia é fragmentar uma planária ao observar como um novo organismo é regenerado de cada peça.

Partenogênese em invertebrados

Em alguns grupos de invertebrados, como insetos e crustáceos, um óvulo é capaz de desenvolver um indivíduo completo, sem a necessidade de ser fertilizado por um espermatozóide. Esse fenômeno é chamado partenogênese e está se espalhando amplamente nos animais.

O exemplo mais claro é o dos himenópteros, especificamente as abelhas. Esses insetos podem causar machos, chamados drones, através da partenogênese. Como os indivíduos vêm de um óvulo não fertilizado, eles são haplóides (eles têm apenas metade da carga genética).

Os pulgões – outro grupo de insetos – podem originar novos indivíduos por processos de partenogênese ou por reprodução sexual.

No crustáceo Daphnia, a fêmea produz diferentes tipos de ovos, dependendo das condições ambientais. Os ovos podem ser fertilizados e dar origem a um indivíduo diplóide ou se desenvolver por partenogênese. O primeiro caso está associado a condições ambientais desfavoráveis, enquanto a partenogênese ocorre em ambientes prósperos.

No laboratório, é possível induzir partenogênese através da aplicação de produtos químicos ou estímulos físicos. Em certos equinodermos e anfíbios, esse processo foi realizado com sucesso e é chamado partenogênese experimental. Da mesma forma, existe uma bactéria do gênero Wolbachia capaz de induzir o processo.

Partenogênese em vertebrados

O fenômeno da partenogênese se estende à linhagem de vertebrados. Em vários gêneros de peixes, anfíbios e répteis, ocorre uma forma mais complexa desse processo, que envolve a duplicação do conjunto cromossômico, o que leva a zigotos diplóides sem a participação de um gameta masculino.

Aproximadamente 15 espécies de lagartos são conhecidas por sua capacidade única de se reproduzir por partenogênese.

Embora esses répteis não precisem diretamente de um parceiro para conceber (de fato, essas espécies não possuem machos), eles exigem estímulos sexuais de falsas relações sexuais e sessões de namoro com outros indivíduos.

Androgênese e Ginogênese

No processo de androgênese, o núcleo do oócito degenera e é substituído pelo núcleo do pai através da fusão nuclear de dois espermatozóides. Embora ocorra em algumas espécies animais, como insetos-palito, por exemplo, não é considerado um processo comum nesse reino.

Por outro lado, a ginogênese consiste na produção de novos organismos por oócitos diplóides (células sexuais femininas) que não experimentaram a divisão de seu material genético por meiose.

Lembre-se de que nossas células sexuais possuem apenas metade dos cromossomos e, quando ocorre a fertilização, o número de cromossomos é restaurado.

Para que a ginogênese ocorra, é necessário estimular o espermatozóide masculino. Os filhos da ginogênese são fêmeas idênticas às de sua mãe. Essa rota também é conhecida como pseudogamia.

Reprodução assexuada em plantas (tipos)

Nas plantas, existe um amplo espectro de modos de reprodução. São organismos extremamente plásticos e não é incomum encontrar plantas que possam se reproduzir de maneira sexual e assexuada.

No entanto, verificou-se que muitas espécies preferem a via de reprodução assexuada, embora seus ancestrais o fizessem sexualmente.

No caso da reprodução assexuada, as plantas podem gerar descendentes de diferentes maneiras, desde o desenvolvimento de uma célula não fertilizada até a obtenção de um organismo completo por um fragmento do progenitor.

Como no caso dos animais, a reprodução sexual ocorre devido a eventos de divisão celular por mitose , que resultam em células idênticas. A seguir, discutiremos os tipos mais relevantes de reprodução vegetativa:

Stolons

Algumas plantas são capazes de se reproduzir por caules finos e alongados que se originam ao longo da superfície do solo. Essas estruturas são conhecidas como estolões e geram raízes em intervalos espaçados. As raízes podem gerar hastes eretas que eventualmente se desenvolvem em indivíduos independentes.

Um exemplo proeminente é a espécie de morango ou morango ( Fragaria ananassa ) que é capaz de gerar várias estruturas, incluindo folhas, raízes e caules de cada nó de um stolon.

Rizomas

No caso de estolões e rizomas, os brotos axilares das plantas podem gerar um caule especializado para a reprodução assexuada. A planta mãe representa uma fonte de reserva para os brotos.

Os rizomas são hastes de crescimento indefinido que crescem no subsolo – ou acima – horizontalmente. Como estolões, eles produzem raízes adventícias, que geram uma nova planta idêntica à materna.

Este tipo de reprodução vegetativa é importante no grupo de gramíneas (onde os rizomas levam à formação de brotos que dão origem a caules com folhas e flores), plantas perenes ornamentais, pastagens, juncos e bambu.

Estacas

Estacas são porções ou pedaços de um caule de onde uma nova planta se origina. Para que esse evento ocorra, o caule deve ser enterrado no solo para evitar a dessecação e pode ser tratado com hormônios que estimulam o crescimento de raízes adventícias.

Em outros casos, o pedaço de caule é colocado na água para estimular a formação das raízes. Depois de transferido para um ambiente adequado, um novo indivíduo pode se desenvolver.

Enxertos

As plantas podem se reproduzir inserindo um broto em uma fenda feita anteriormente no caule de uma planta lenhosa que tem raízes.

Quando o procedimento é bem-sucedido, a ferida é fechada e a haste é viável. Coloquialmente, diz-se que a planta “acendeu”.

Folhas e raízes

Existem algumas espécies nas folhas que podem ser usadas como estruturas para reprodução vegetativa. A espécie conhecida popularmente como “planta-maternidade” ( Kalanchoe daigremontiana ) pode gerar plantas separadas do tecido meristemático localizado na borda de suas folhas.

Essas pequenas plantas crescem apegadas às folhas, até amadurecerem o suficiente e se separarem da mãe. Quando a filha cai no chão, ela cria raízes.

Na cereja, a reprodução de maçã e framboesa pode ocorrer através das raízes. Essas estruturas subterrâneas produzem brotos capazes de originar novos indivíduos.

Existem casos extremos como o dente-de-leão. Se alguém tentar arrancar a planta do chão e fragmentar suas raízes, cada uma das peças poderá levar a uma nova planta.

Esporulação

A esporulação ocorre em uma ampla gama de organismos vegetais, incluindo musgos e samambaias. O processo envolve a formação de um número significativo de esporos capazes de suportar condições ambientais adversas.

Os esporos são pequenos elementos e facilmente dispersáveis, seja por animais ou pelo vento. Quando atingem uma área auspiciosa, o esporo se desenvolve em um indivíduo igual ao que o originou.

Propágulos

Os propágulos são acúmulos de células, típicos de briófitas e samambaias, mas também são encontrados em certas plantas superiores, como tubérculos e gramíneas. Essas estruturas vêm do tálus e são pequenos brotos com a capacidade de se espalhar.

Partenogênese e apomixia

Na botânica, a partenogênese também é geralmente aplicada. Embora seja usado mais estritamente para descrever um evento de “apomixia gametofítica”. Nesse caso, um esporófito (a semente) é produzido por uma célula de um ovo que não sofreu redução.

A apoximisis está presente em aproximadamente 400 espécies de angiospermas, enquanto outras plantas podem fazê-lo opcionalmente. Assim, partenogênese descreve apenas parte da reprodução assexuada em plantas. Portanto, sugere-se evitar o uso do termo plantas.

Alguns autores (ver De Meeûs et al. 2007) tendem a dividir a apomixia da reprodução vegetativa. Além disso, a apomixia é classificada no gametofítico já descrito e é originária do esporófito, onde o embrião se desenvolve a partir de uma célula nuclear ou outro tecido somático do ovário que não experimenta a fase gametofítica.

Vantagens da reprodução assexuada em plantas

Em geral, a reprodução assexual permite que a planta se reproduza em cópias idênticas e bem adaptadas a esse ambiente em particular.

Além disso, a reprodução assexuada em prata é um mecanismo rápido e eficiente. Portanto, é usado como estratégia quando o organismo está em áreas onde os ambientes são pouco adequados para a reprodução de sementes.

Por exemplo, plantas localizadas em ambientes áridos da Patagônia, como coros, se reproduzem dessa maneira e ocupam grandes áreas de solo.

Por outro lado, os agricultores aproveitaram ao máximo esse tipo de propagação. Eles podem selecionar uma variedade e reproduzi-la assexuadamente para obter clones. Assim, eles obterão uniformidade genética e permitirão reter alguma característica desejada.

Reprodução assexuada em microrganismos (tipos)

A reprodução assexuada é muito comum em organismos unicelulares. Nas linhagens procarióticas, por exemplo, bactérias, as mais proeminentes são a fissão binária, brotamento, fragmentação e fissão múltipla. Por outro lado, em organismos eucarióticos unicelulares há divisão binária e esporulação.

Fissão binária em bactérias

A fissão binária é um processo de divisão do material genético, seguido pela divisão eqüitativa do interior da célula para obter dois organismos idênticos aos parentais e idênticos entre si.

A fissão binária começa quando a bactéria está em um ambiente em que há nutrientes suficientes e o ambiente é propício à reprodução. Então, a célula experimenta um leve evento de alongamento.

Mais tarde, começa a replicação do material genético. Nas bactérias, o DNA é organizado em um cromossomo circular e não é delimitado por uma membrana, como o núcleo conspícuo e distintivo dos eucariotos .

No período de divisão do material genético, ele é distribuído para lados opostos da célula em divisão. Nesse ponto, começa a síntese dos polissacarídeos que formam a parede bacteriana, ocorre a formação de um septo no meio e a célula finalmente se separa completamente.

Em alguns casos, as bactérias podem começar a dividir e duplicar seu material genético. No entanto, as células nunca são separadas. Exemplos disso são cachos de coco, como diplococos.

Fissão binária em eucariotos

Em eucariotos unicelulares, como o Trypanosoma, por exemplo, ocorre um tipo semelhante de reprodução: uma célula dá origem a duas células filhas de tamanhos semelhantes.

Pela presença de um verdadeiro núcleo celular, esse processo se torna mais complexo e elaborado. Um processo de mitose deve ocorrer para o núcleo se dividir, seguido pela citocinese que compreende a divisão do citoplasma .

Fissão múltipla

Embora a fissão binária seja a modalidade reprodutiva mais comum, algumas espécies, como o Bdellovibrio, são capazes de sofrer múltiplas fissões. O resultado desse processo são várias células filhas, e não duas, como mencionado na fissão binária.

Brotamento

É um processo semelhante ao mencionado para animais, mas extrapolado para uma única célula. A brotação bacteriana começa com uma pequena brotação que difere da célula dos pais. Essa protuberância passa por um processo de crescimento até se separar gradualmente das bactérias que a originaram.

A brotação resulta em distribuição desigual do material contido na célula.

Fragmentação

Bactérias geralmente filamentosas (por exemplo, Nicardia sp.) Podem se reproduzir por essa via. As células do filamento se separam e começam a crescer como novas células.

Esporulação

A esporulação consiste na produção de estruturas chamadas esporos. Estas são estruturas extremamente resistentes constituídas por uma célula.

Esse processo está ligado às condições ambientais que envolvem o organismo, geralmente quando se tornam desfavoráveis ​​devido à escassez de nutrientes ou climas extremos, a esporulação é desencadeada.

Diferenças entre reprodução sexual e assexual

Em indivíduos que se reproduzem assexuadamente, os filhotes consistem em cópias praticamente idênticas de seus pais, ou seja, clones. O genoma do único progenitor é copiado por divisões celulares mitóticas, onde o DNA é copiado e transmitido em parte igual às duas células filhas.

Por outro lado, para que a reprodução sexual ocorra, dois indivíduos de sexos opostos devem participar, com exceção dos hermafroditas.

Cada pai carrega um gameta ou células sexuais geradas por eventos meióticos. A prole consiste em combinações únicas entre os dois pais. Em outras palavras, há notável variação genética.

Para entender os altos níveis de variação na reprodução sexual, devemos concentrá-los nos cromossomos durante a divisão. Essas estruturas são capazes de trocar fragmentos entre si, dando origem a combinações únicas. Portanto, quando observamos irmãos dos mesmos pais, eles não são idênticos.

Vantagens da reprodução assexual versus sexual

A reprodução assexuada envolve várias vantagens sobre a sexual. Primeiro, tempo e energia não são desperdiçados em danças complexas de namoro ou em brigas femininas típicas de algumas espécies, uma vez que apenas um dos pais é necessário.

Segundo, muitas pessoas que se reproduzem sexualmente gastam muita energia na produção de gametas que nunca são fertilizados. Isso permite colonizar novos ambientes com rapidez e eficiência, sem a necessidade de obter um parceiro.

Teoricamente, os modelos de reprodução assexuada mencionados acima oferecem mais vantagens – em comparação ao sexual – para indivíduos que vivem em ambientes estáveis, pois podem perpetuar com precisão seus genótipos.

Referências

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