Di dunia modern, sudah menjadi kebiasaan untuk menyebut segala sesuatu yang ada di sekitar kita dengan istilah teknis. Mekanisme reproduksi … Beginilah cara para ilmuwan "membaptis" keajaiban kelahiran kehidupan baru.
Keajaiban di mana setiap komponen begitu harmonis, beragam dan pada saat yang sama tak tergantikan sehingga terkadang orang hanya bisa terkejut. Selama ribuan tahun, umat manusia telah dibingungkan dengan pertanyaan tentang keunggulan telur dan ayam, dan alam telah lama memiliki jawaban untuk semua pertanyaan. Rasionalisme dan solusi keragaman dalam menjaga stabilitas spesies individu dan pada saat yang sama memperoleh berbagai sifat satwa liar tidak ada bandingannya.
Dasar genetik kehidupan
Salah satu perangkat ini adalah pergantian generasi. Keanekaragaman spesies hewan dan tumbuhan dicapai melalui penciptaan berbagai kombinasi materi genetik. Pergantian generasi adalah bentuk khusus dari konservasi spesies dalam perubahan kondisi lingkungan, ditemukan terutama di banyak tumbuhan dan invertebrata yang lebih rendah. Ini mewakili perubahan reproduksi seksual dan aseksual.
Apa yang menyebabkan peluncuran satu atau beberapa metode reproduksi dan tujuan apa yang mereka kejar? Untuk menjawab pertanyaan ini, perlu dipahami lebih dalam apa reproduksi seksual dan aseksual dan perbedaannya, apa keuntungan dan kerugiannya bagi spesies biologis.
Reproduksi seksual
Proses reproduksi seksual melibatkan partisipasi dalam penciptaan kehidupan baru dua individu, yang, masing-masing dalam dirinya sendiri, adalah pembawa set kromosom individu mereka dalam untai ganda heliks DNA. Kumpulan materi genetik yang unik ini diekspresikan dengan adanya individu ini, dan hanya dalam dirinya, dari sifat-sifat tertentu, yang sebagian diturunkannya kepada keturunannya.
Ketika dua individu berpartisipasi dalam proses reproduksi seksual, yang masing-masing memberikan calon penerus spesies setengah set kromosomnya, generasi berikutnya akan memiliki karakteristik kedua organisme induk. Itulah sebabnya pergantian generasi diamati baik dalam bentuk kehidupan sederhana maupun kompleks yang berkembang biak melalui reproduksi seksual.
Apa kontribusi reproduksi seksual terhadap kumpulan gen suatu spesies
Bahkan dalam populasi yang relatif kecil, himpunan kombinasi materi genetik bisa sangat luas. Jenis reproduksi ini mengejar kebijakan untuk memasukkan keragaman ke dalam latar belakang genetik populasi spesies. Keanekaragaman juga dapat dicapai melalui penggunaan dalam populasi mapan spesimen baru dari spesies tertentu, yang berbeda.cara dapat menembus dari luar. Atau, seperti, misalnya, pada tumbuhan atau beberapa coelenterata, dengan mengorbankan sel germinal "dengan pengiriman ke rumah" menggunakan angin, air, atau serangga.
Poin penting dalam reproduksi seksual adalah untuk menunjukkan kemungkinan partisipasi di dalamnya dari individu yang sebagian besar sehat dan kuat. Dengan demikian, jenis reproduksi ini memungkinkan penerapan seleksi alam, yang berkontribusi pada kemungkinan memperbaiki sifat-sifat yang bermanfaat bagi spesies ini.
Reproduksi aseksual sebagai rumus pengganda jumlah individu
Pergantian generasi adalah sistem yang digunakan untuk meningkatkan dan mempertahankan spesies, di mana reproduksi aseksual memainkan peran penting. Dari keuntungannya, seseorang dapat dengan aman mencatat kemampuan untuk dengan cepat meningkatkan ukuran populasi ketika kondisi lingkungan yang menguntungkan untuk spesies biologis tertentu terjadi. Pelestarian dan peningkatan dana genetik populasi melalui kloning ganda dari kombinasi gen yang sudah ada, yang secara signifikan meningkatkan peluang suatu spesies untuk berpartisipasi dalam kombinasi ini dalam reproduksi seksual lebih lanjut.
Pergantian fenotipe di kerajaan yang berbeda
Pergantian generasi dalam alga tergantung pada latar belakang suhu, komposisi kimia air (terutama konsentrasi garam di dalamnya), durasi periode cahaya harian, intensitas penerangan, dan perubahan musim. Semua faktor ini mengatur produksi sel reproduksi tertentu. Beberapa tanaman menghasilkan spora, dasar aseksualreproduksi, dan disebut sporofit. Tumbuhan yang menghasilkan gamet untuk reproduksi seksual (sel kelamin dengan satu set kromosom dalam nukleus) untuk reproduksi disebut gametofit. Ada alga yang menghasilkan kedua jenis sel benih (gamet dan spora), dan karenanya disebut gametosporofit. Alga dari semua jenis ini dapat berbeda satu sama lain baik secara morfologis maupun biologis. Jadi ganggang merah Porphyra Tenera yang berbentuk sporofit tampak seperti benang bercabang satu baris, menembus ke dalam substrat, yang dapat berupa batuan berkapur atau cangkang moluska.
Sporofit dari spesies ini hidup di kedalaman yang sangat dalam, lebih menyukai cahaya rendah. Individu yang terlibat dalam produksi sel untuk reproduksi seksual (gametofit) hidup dalam bentuk lempeng di zona pasang surut pada kedalaman dangkal di bawah penerangan yang intens. Alga merah, yang lebih terorganisir, menunjukkan siklus perkembangan yang paling beragam dan paling kompleks, di mana ada perubahan dalam berbagai bentuk keberadaan organisme dari spesies yang sama selama siklus hidup - perkembangan heteromorfik.
Yang dicirikan oleh reproduksi melalui gametosporofit
Gametosporofit merupakan ciri khas banyak spesies ganggang hijau, coklat, dan merah. Pergantian generasi diamati di dalamnya dalam produksi sel reproduksi dari kedua jenis: spora dan gamet, terjadi pada waktu yang berbeda dan karena perubahan kondisi lingkungan. Konsistensi antara manifestasi sifat dalam fenotipe dan yang sesuaiperubahan lingkungan - faktor evolusioner utama yang menyediakan bentuk seleksi yang mendorong.
Pergantian generasi pada tumbuhan dan hewan: apa persamaan dua kingdom yang berbeda
Klasifikasi, yang membagi dunia kehidupan menjadi 4 kingdom, sangat menyederhanakan persepsi ilmu biologi pada tahap awal studinya. Namun dengan pendalaman yang lebih mendalam, menjadi jelas bahwa dalam klasifikasi yang ada terdapat banyak kasus perantara. Dengan demikian, pergantian generasi di coelenterata adalah sifat yang sangat menarik. Dalam siklus hidup, generasi reproduksi seksual dan aseksual memiliki penampilan yang berbeda, menjalani gaya hidup yang sangat berbeda, hidup di tempat yang berbeda dan makan secara berbeda. Dalam metagenesis, ada pergantian bentuk kehidupan: polip dan ubur-ubur. Polip yang menempel pada substrat menjalani gaya hidup yang tidak banyak bergerak. Polip ditandai dengan reproduksi aseksual dengan tunas dari organisme ibu individu anak baru yang identik dalam komposisi genetik, yang juga menghabiskan hidup mereka dalam bentuk polip. Nutrisi dilakukan dengan menyaring massa air, dengan arus yang membawa partikel organik mikroskopis, yang berfungsi sebagai makanan bagi tubuh.
Polip dapat mengatur komunitas besar. Demikian pula, pergantian generasi pada coelenterata menciptakan bentuk-bentuk kolonial polip dalam bentuk terumbu karang untuk waktu yang lama. Ketika kondisi tertentu terjadi, yang bersifat individual untuk setiap spesies (perubahan suhu, waktutahun, perubahan arus bawah air, fase bulan, waktu migrasi, dll.), ubur-ubur kecil kuncup polip. Ubur-ubur bersifat mobile, mudah bergerak di kolom air, dan merupakan predator dalam cara mereka makan. Tumbuh hingga usia kesiapan seksual, ubur-ubur melanjutkan siklus perkembangan spesies melalui reproduksi seksual. Larva motil berkembang dari sel yang dibuahi, yang mengendap di dasar, menempel pada substrat, kehilangan mobilitasnya dan tumbuh menjadi polip. Pergantian generasi adalah siklus hidup yang dialami oleh spesies yang selalu menutup, kembali ke tahap aslinya, tetapi dengan set kromosom yang berbeda, dan karena itu dengan karakter yang berbeda.
Lumut juga bereproduksi secara seksual
Pergantian generasi diamati pada tumbuhan tingkat tinggi, termasuk lumut. Ciri khas dari siklus hidup divisi tanaman ini adalah kenyataan bahwa bentuk kehidupan yang dominan adalah gametofit dalam bentuk tanaman tahunan hijau dengan pertumbuhan seperti daun dan rizoid, yang kami amati. Pergantian generasi dalam lumut disediakan oleh sporofit, yang merupakan tahap aseksual dari siklus perkembangan, diwakili oleh kotak kecil di tangkai dengan spora, dihubungkan dengan gametofit oleh kaki, di mana pasokan fisiologis spora terjadi. Sporofit memiliki umur yang pendek dan tidak dapat berakar sendiri. Mengering setelah matang dan spora muncul.
Mengapa dalam biologi 1+1=3
Dengan menyatakan hal di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa kedua metode reproduksi memiliki signifikansi evolusionernya sendiri. Pergantian generasi adalah sebuah prosesmemastikan konsolidasi sifat-sifat yang diperlukan dan penolakan yang tidak perlu, dimanifestasikan dalam fenotipe, karena seleksi alam. Hanya dalam kasus reproduksi aseksual, mutasi spontan akan "ditundukkan pada penilaian" seleksi alam, dan dalam kasus reproduksi seksual, selain mutasi, tanda-tanda kedua individu induk akan muncul dalam fenotipe.
Mengapa dalam biologi evolusioner, ketika berbicara tentang reproduksi seksual, jumlah dua unit tidak sama dengan dua (1+1≠2)? Karena sebagai hasil pembuahan, anak menerima seperangkat gen yang tidak identik dengan orang tua mana pun. Seorang individu tidak akan membawa gen ibu atau ayah, tetapi akan berkembang berdasarkan informasi yang berasal dari orang tua. Dia akan menjadi pembawa genotipe ketiga, unik dan tak ada bandingannya, jadi ahli biologi memecahkan contoh matematika sedikit berbeda. Inilah yang memastikan pergantian generasi pada tumbuhan dan mamalia, di mana setiap kelahiran kembali materi genetik menjadi lebih kompleks, elegan dan sempurna!
