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Sexuelle Fortpflanzung: Evolutionspfade

Die sexuelle Fortpflanzung entstand im Verlauf der Evolution nicht sofort. Die ersten einfachsten Einzeller wie Amöben, Flagellaten (Grüne Euglena), Ciliaten (Infusorien-Schuh), Radiolaria (Sonnenblume) vermehrten sich durch einfache Zellteilung in Tochterzellen.

Im Laufe der Evolution begann ein Teil der Protozoen, zwei Arten der Fortpflanzung zu praktizieren, die sich je nach Jahreszeit und Umweltbedingungen abwechselten: asexuell und eine primitive Version der sexuellen Fortpflanzung. Zum Beispiel gibt es im Lebenszyklus von Foraminiferen zwei Generationen. Einer von ihnen hat einen einfachen (haploiden) Chromosomensatz, der zweite einen doppelten (diploiden) Chromosomensatz. Die asexuelle Generation (Agamonts genannt) entsteht durch mehrfache Teilung der Mutterzelle. Die amöbenförmigen Tochterzellen verlassen die Mutterschale, wachsen und scheiden jeweils ihre eigene Schale um sich herum aus. Sie bringen eine weitere Generation (Gamonts genannt) hervor, die sich sexuell fortpflanzt. Gamonts teilen sich viele Male, was zur Bildung kleiner Zellen mit Flagellen führt (sie werden Gameten genannt). Die Gameten werden ins Wasser entlassen und dort findet die Kopulation statt. Bei Foraminiferen findet die Kopulation zwischen Gameten gleicher Form und Größe statt (isogame Kopulation). Durch die Verschmelzung von Gameten entsteht eine Zygote, aus der eine asexuelle Generation entsteht. Diese Fortpflanzungsmethode ist die primitivste Form des Sexualvorgangs. In diesem Fall gibt es keine weiblichen und männlichen Gameten, und daher fehlt auch das Phänomen Sex noch.

Einige Protozoen, wie Ciliaten, vermehren sich ungeschlechtlich, indem sie die Zelle in zwei Teile teilen. In diesem Fall teilt sich der Kern auf mitotische Weise, wie bei der Teilung jeder Zelle eines vielzelligen Organismus. Ciliaten haben jedoch auch eine einzigartige Form der sexuellen Aktivität: Konjugation. Vor der Konjugation teilt sich der Kern meiotisch, um vier haploide Kerne zu bilden. Drei von ihnen lösen sich auf, und einer teilt sich wieder in zwei Teile. Diesmal durch Mitose. Es werden stationäre und wandernde Keime gebildet. Bei der Konjugation schließen sich zwei Ciliaten paarweise zusammen und tauschen wandernde Zellkerne aus. Nach einem solchen Austausch verschmilzt in jedem Ciliaten ein stationärer Kern mit einem fremden wandernden Kern. Dann zerstreuen sich die Individuen. Der Sexualvorgang bei Ciliaten kann nicht als Fortpflanzungsform angesehen werden, da die Anzahl der Individuen nicht zunimmt.

Der wichtigste Schritt zur Bildung von Geschlechtern sollte die Entstehung der Anisogamie sein: die Bildung von Gameten unterschiedlicher Größe - groß und klein (warum dies möglich wurde, haben wir bereits oben gesagt). Anisogamie wurde bei einigen Flagellatenarten (Chlamydomonas, Volvox) beschrieben. Große Gameten in Volvox sind frei von Flagellen und ähneln im Aussehen einem Ei. Obwohl Flagellaten bei der sexuellen Fortpflanzung unterschiedlich große Gameten bilden, lässt sich über das Geschlecht nichts sagen, da ein Individuum Gameten unterschiedlicher Größe produzieren kann. Folglich weist die Produktion von Gameten unterschiedlicher Größe an sich noch nicht auf die Entstehung des Phänomens Sex hin.

Paradoxerweise stellt sich heraus, dass die sexuelle Fortpflanzung in der Evolution früher erfolgt als der Sex. Der Bildung der Geschlechter ging eine lange Evolutionsphase voraus, in der durch einen besonderen Vorgang (Meiose) bereits Keimzellen mit einem einzigen Chromosomensatz entstanden. Der Sexualprozess, der bei einigen Protozoen (Ciliaten) entstand, war noch kein fester Bestandteil der sexuellen Fortpflanzung.

Der Lebenszyklus von Protozoen kann nur durch asexuelle Fortpflanzung (von einer Zellteilung zur nächsten) oder nur durch sexuelle Fortpflanzung (von Zygote zu Zygote) charakterisiert werden; auch ein Wechsel von sexueller und asexueller Fortpflanzung (Metogenese) ist zu beobachten. Obwohl man in Biologielehrbüchern lesen kann, dass Protozoen sowohl asexuelle als auch sexuelle Fortpflanzung haben, haben sie immer noch keinen Sex. Wenn man über die Prozesse der sexuellen Fortpflanzung bei Protozoen spricht, ist es richtiger, über das Vorhandensein verschiedener sexueller Typen in ihnen zu sprechen (z. B. in Ciliaten-Schuhen). Der Geschlechtstyp wird bei diesen Organismen ausschließlich durch das Erbgut bestimmt und beeinflusst nicht das äußere Erscheinungsbild der Individuen. Beispielsweise werden bei einer Reihe von Schimmelpilzarten bis zu 13 Geschlechtstypen unterschieden.

Ein uneingeweihter Leser kann mit den Schultern zucken und sagen: "Was, sagen sie, ist der Unterschied - sexueller Typ oder Geschlecht?" Es gibt jedoch einen Unterschied, und zwar einen signifikanten. Es ist unmöglich, Geschlechtstypen bei verschiedenen Tierarten zu vergleichen, da sie keine universellen Geschlechtsmerkmale haben. Im Gegensatz dazu wird das Geschlecht (Geschlecht) bei bisexuellen Arten durch eine Reihe fester Merkmale bestimmt und durch zwei Standardoptionen dargestellt: männlich und weiblich. Weibchen produzieren immer relativ große, nährstoffreiche, nicht bewegliche Eier und haben spezielle Geschlechtsorgane, um sie zu produzieren. Männer produzieren kleine, nährstoffarme und hochmobile Spermien, die sich in bestimmten männlichen Fortpflanzungsorganen bilden.

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Innerhalb einer der Arten moderner Pflanzen – Grünalgen – gibt es Arten, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet werden können, was zeigt, in welche Richtung die Evolution gehen könnte. Doch auch nach der Untersuchung dieser Arten bleibt unklar, ob die sexuelle Fortpflanzung wirklich zuerst in Grünalgen entstanden ist und ob die Evolution des Geschlechts wirklich auf diese Weise stattgefunden hat.

Die einfachsten Grünalgen, wie Protococcus, vermehren sich nur ungeschlechtlich – durch einfache Zellteilung. Bei den meisten anderen Grünalgen entwickelt sich die asexuelle Fortpflanzung von einer vegetativen Zelle zu einer oder mehreren spezialisierten Fortpflanzungszellen, den sogenannten Zoosporen. Jede Zoospore ist mit einer oder mehreren Flagellen ausgestattet und gut angepasst, um die Verbreitung der Art zu gewährleisten.

Die vegetative Zelle von Chlamydomonas, die in Teichen, Seen und feuchten Böden vorkommt, hat zwei Flagellen und ist durch eine starke Zellulosewand geschützt. Jede Zelle enthält einen becherförmigen Chloroplasten, der ein Pyrenoid enthält, das an der Bildung von Stärke beteiligt ist; Darüber hinaus hat die Zelle ein "Auge" (einen roten Pigmentfleck) und zwei kontraktile Vakuolen, die in der Nähe der Basen von zwei Flagellen liegen.

Bei der asexuellen Fortpflanzung teilt sich eine solche Zelle unter Bildung von 2 bis 8 Zoosporen innerhalb der Zellulosewand, die durch das Aufbrechen dieser Wand freigesetzt werden und in verschiedene Richtungen schwimmen, die eigenständige Pflanzen darstellen. Von Zeit zu Zeit kommt es zur sexuellen Fortpflanzung: Die Zelle teilt sich und bildet 8 bis 32 Gameten, die Zoosporen oder erwachsenen Zellen ähneln, aber kleiner sind. Zwei dieser Gameten verschmelzen ausgehend vom Ursprung der Flagellen zu einer Zygote. Anfangs hat die Zygote 4 Flagellen (2 von jeder Gamete), aber mit der Zeit verschwinden sie. Die Zelle rundet sich ab, sondert eine dicke Zellwand ab und kann in diesem Zustand lange Zeit widriger äußerer Bedingungen standhalten. Sobald die Bedingungen wieder für das Wachstum geeignet sind, teilt sich die Zygote meiotisch in vier Zellen, die Zellwand bricht auf, Flagellen erscheinen in den so freigesetzten Zellen und sie werden zu eigenständigen Pflanzen.

Die sexuelle Fortpflanzung von Chlamydomonas ist äußerst primitiv, da ihre Gameten unspezialisierte Zellen sind, die sich äußerlich nicht von Zoosporen und erwachsenen Zellen unterscheiden. Bei den meisten Chlamydomonas-Arten sind beide konfluenten Zellen in Größe und Struktur identisch; diese Fortpflanzungsform wird Isogamie genannt. Bei einigen Arten werden Gameten zweier Gattungen gebildet, von denen eine größer als die andere ist, aber alle Geißeln haben; Durch die Verschmelzung zweier Gameten unterschiedlicher Größe entsteht eine Zygote. Diese Form der Fortpflanzung wird als Heterogamie bezeichnet.

Eine andere primitive Art der sexuellen Fortpflanzung wird bei Spirogyra beobachtet, die aus langen Filamenten haploider Zellen besteht, die an den Enden verbunden sind. Im Herbst, wenn normalerweise die Fortpflanzung stattfindet, befinden sich zwei Fäden nebeneinander, parallel zueinander, und die aneinander liegenden Zellen bilden kuppelförmige Auswüchse, die aufeinander gerichtet sind. Diese Auswüchse nehmen zu, verschmelzen und verwandeln sich in eine Röhre, die beide Zellen miteinander verbindet. Eine der Zellen dreht sich, fließt langsam durch das Rohr und verbindet sich mit einer anderen Zelle. Die Kerne beider Zellen verschmelzen dann und die Befruchtung ist abgeschlossen. Die entstehende Zelle oder Zygote ist von einer dicken Zellwand umgeben und kann in dieser Form überwintern. Im Frühjahr teilt sich die Zygote meiotisch und bildet vier haploide Kerne, von denen drei Kerne degenerieren. Der vierte Kern bleibt erhalten und teilt sich nach Bruch der dicken Wand mitotisch, wodurch ein neues haploides Filament entsteht. Die sexuelle Fortpflanzung von Spirogyra ist primitiv, da daran nicht spezialisierte Zellen beteiligt sind (jede Zelle eines Fadens kann mit einer Zelle eines benachbarten Fadens verschmelzen), die sich nicht voneinander unterscheiden (Isogamie).

Am Beispiel einer anderen fadenförmigen Grünalge, Ulothrix, kann man den nächsten vermeintlichen Schritt in der Evolution der sexuellen Fortpflanzung verfolgen. In dieser Pflanze enthält jede haploide vegetative Zelle in der Fadenkette einen kragenförmigen Chloroplasten und mehrere Pyrenoide. Wenn sich eine Zelle teilt, werden 8 Zoosporen gebildet, von denen jede 4 Flagellen trägt; Zoosporen werden freigesetzt und führen anschließend zu neuen Fäden. Eine der Zellen des Fadens kann mehrere Teilungen durchlaufen, wodurch zahlreiche kleine identische Gameten gebildet werden, die Zoosporen ähneln, sich jedoch von ihnen durch das Vorhandensein von zwei Flagellen anstelle von vier unterscheiden.

Wie bei Chlamydomonas verschmelzen zwei dieser frei schwebenden Formen zu einer Zygote, die zunächst vier Geißeln aufweist. Nach einiger Zeit des Schwimmens verliert die Zygote Geißeln, sondert eine dicke Zellwand ab und ist in dieser Form in der Lage, Kälte und Austrocknung zu widerstehen. Anschließend teilt sich die Zygote meiotisch und es entstehen vier Zellen. Letztere lösen sich schließlich von der Wand der alten Zygote und entwickeln sich zu neuen Fäden. Daher ist die sexuelle Fortpflanzung bei Ulothrix isogam und erfolgt durch die Verschmelzung zweier identischer Zellen, aber diese Zellen sind spezialisiert und unterscheiden sich von gewöhnlichen vegetativen Zellen.

Die sexuelle Fortpflanzung, die bei einer anderen Fadenalge, Oedogonium, beobachtet wurde, scheint die dritte Stufe der Evolution darzustellen. Die Zellen, die zu einer Zygote verschmelzen, sind nicht gleich: Die eine ist eine runde, unbewegliche, an Reservestoffen reiche Eizelle, die andere ein kleines bewegliches Spermatozoon. Sexuelle Fortpflanzung durch Verschmelzung ungleicher Gameten, Heterogamie genannt, ist charakteristisch für die meisten höheren Pflanzen. Jede vegetative Zelle kann sich entweder in ein Ovogon verwandeln, eine Zelle, die ein Ei bildet, oder in ein Antheridium, das Spermien bildet. Die Zellen, die die Eier bilden, sind groß und kugelförmig; Ihr Protoplasma bewegt sich von der festen Zellwand weg und bildet ein rundes, unbewegliches Ei, das mit Nährstoffen überquillt.

Als Ergebnis der wiederholten Teilung einer anderen vegetativen Zelle wird eine Anzahl kurzer scheibenförmiger Zellen gebildet, die Spermatozoen ergeben. Gleichzeitig teilt sich das Protoplasma jeder dieser Zellen und es entstehen zwei kleine Spermatozoen, die am vorderen Ende eine Krone aus Flagellen tragen. Das Sperma schwimmt zum Ei, angezogen von den Chemikalien, die es freisetzt. Durch eine Lücke in der Zellwand dringt das Spermium in die Eizelle ein und verschmilzt mit dieser. Sowohl das Ei als auch das Sperma sind haploid, und wenn sie sich verschmelzen, wird eine diploide Zygote gebildet. Die Zygote sondert eine dicke Zellwand um sich ab und kann in dieser Form für das Wachstum ungünstige Perioden überstehen. Schließlich durchläuft die Zygote eine Meiose mit der Bildung von vier haploiden Zellen, von denen jede am vorderen Ende eine Krone aus Flagellen trägt und Zoosporen ähnelt - Zellen, die der asexuellen Fortpflanzung dienen. Zoosporen sowohl sexuellen als auch asexuellen Ursprungs keimen, teilen sich und produzieren ein neues Oedogonium-Filament.

Die letzte Stufe in der Evolution der sexuellen Fortpflanzung findet sich in der Untersuchung anderer Algen wie Volvox sowie höherer Pflanzen und Tiere, bei denen spezialisierte Gameten nur von spezialisierten Körperzellen - den Geschlechtsorganen - produziert werden nicht durch vegetative Zellen, wie bei Ulothrix oder Oedogonium. Volvox ist eine koloniale Alge, die die Form einer hohlen Kugel hat, die aus Zellen besteht, die jeweils zwei Flagellen tragen und durch dünne Protoplasmafäden mit benachbarten Zellen verbunden sind. In einer solchen Kolonie können bis zu 40.000 Zellen leben, von denen die meisten gleich sind und nur vegetative Funktionen haben. Kleine bewegliche Spermatozoen mit zwei Flagellen werden nur von speziellen Organen gebildet - Antheridien (dieser Begriff wird auch verwendet, um sich auf Organe höherer Pflanzen zu beziehen, die Spermatozoen produzieren). Das einzige große unbewegliche Ei wird in einem speziellen Organ gebildet - dem Ogonium.

Nach dem Verlassen des Antheridiums schwimmt das bewegliche Spermium zum Ei; als Ergebnis ihrer Fusion wird eine diploide Zygote erhalten; Um die Zygote herum bildet sich eine dicke Zellwand, die sie vor schädlichen äußeren Einflüssen schützen kann. Während der Keimung teilt sich die Zygote meiotisch, um haploide Zellen zu bilden. Letztere führen nach einer Reihe von mitotischen Teilungen zu einer neuen Kolonie. Einige Volvox-Arten haben sowohl Antheridien als auch Ovogonien in derselben Kolonie; Bei anderen Arten hat jede Kolonie entweder nur Antheridien oder nur Ovogonien und wird abhängig davon als "männlich" oder "weiblich" bezeichnet. In solchen Formen hat die Evolution der sexuellen Fortpflanzung das Stadium der Geschlechtsdifferenzierung erreicht.

Die Evolution verlief also in verschiedene Richtungen, die jeweils zu einer anderen Art von Spezialisierung führten. Die erste Richtung ist der Übergang von der Bildung identischer Gameten (Isogamie) zur Bildung verschiedener Gameten (Heterogamie); dies bietet klare Vorteile, die dem Überleben der Art förderlich sind: Die Fülle und Mobilität der Spermien gewährleistet ihr Zusammentreffen mit dem Ei, und die Größe und die Nährstoffreserven des Eies versorgen die Zygote mit Nahrung, bis sie in der Lage ist, sich selbst zu ernähren. Die zweite Evolutionsrichtung ist die Spezialisierung der Zellen einer Kolonie oder eines vielzelligen Körpers, so dass einige Zellen nur vegetative Funktionen erfüllen, während andere nur reproduktive Funktionen erfüllen. Die dritte Entwicklungsrichtung führte zur Differenzierung der Geschlechter. Bei den betrachteten Urpflanzen kann sich dieselbe Pflanze je nach Umweltbedingungen sowohl geschlechtlich als auch ungeschlechtlich vermehren. Die vierte Evolutionsrichtung führte zum Verbleib eines befruchteten unbeweglichen Eies im Körper der Mutterpflanze. Bei den am höchsten organisierten Algen und bei allen höheren Pflanzen gibt es einen klar definierten und regelmäßigen Wechsel der Erzeugung von geschlechtlich reproduzierenden Pflanzen und der Erzeugung von ungeschlechtlichen Reproduktionssporen. Die Entstehung eines solchen Generationswechsels ist das Ergebnis der fünften Evolutionsrichtung, deren Beginn in Grünalgen zu suchen ist. So wird der "Meersalat" Ulva durch Pflanzen zweier Arten repräsentiert, die in Größe und Struktur identisch sind. Einige dieser Pflanzen sind jedoch diploide Sporophyten, die durch Meiose haploide Zoosporen bilden, die sich zu haploiden Gametophyten entwickeln. Diese letzteren (die zweite Form) produzieren Gameten, die zu einer diploiden Zygote verschmelzen, die sich zu einem diploiden Sporophyten entwickelt.

Unter dem Entwicklungszyklus einer bestimmten Art werden die biologischen Entwicklungsprozesse verstanden, die zwischen einem bestimmten Stadium im Lebensweg eines Organismus und dem gleichen Stadium im Lebensweg seiner Nachkommen stattfinden. Bakterien, Blaualgen und Protokokken, die sich durch einfache Teilung vermehren, haben einen sehr einfachen Entwicklungszyklus. Fadenförmige Grünalgen wie Ulothrix reproduzieren während des größten Teils ihres Lebenszyklus asexuell haploide Kolonien. Mitotische Teilungen dieser Zellen führen entweder zur Bildung neuer vegetativer Filamentzellen oder haploider Gameten oder bei asexueller Fortpflanzung zu haploiden Zoosporen, die nach einer Reihe von Teilungen zu neuen haploiden Kolonien führen. Die einzige diploide Zelle ist die Zygote, die sich meiotisch teilt, um haploide vegetative Zellen zu bilden.

Kommentare: 0

    Die Systeme der Fortpflanzungsorgane verschiedener Tiere sind nach einem grundsätzlich gemeinsamen Plan aufgebaut, wenn auch mit zahlreichen Variationen. Geschlechtsdrüsen und ihre Gänge können einzeln, paarweise oder mehrfach vorhanden sein. Die in den Hoden gebildeten Spermien treten durch die Gänge in die äußere Umgebung aus; oft sind sie in der Samenflüssigkeit suspendiert, die von den Nebendrüsen des Fortpflanzungssystems abgesondert wird.

    Alexander Markow

    Spermatozoen können sich zu kleinen dichten Herden zusammenschließen, wodurch sie einzelne Konkurrenten überholen können. Dies ist ein Beispiel für gegenseitige Hilfeleistung mit Elementen des Altruismus, denn aus der gesamten Herde wird letztendlich nur eine Samenzelle in der Lage sein, das Ei zu befruchten. Wie sich herausstellte, können Spermien bei amerikanischen Hamstern Peromyscus maniculatus, bei denen sich Weibchen mit mehreren Männchen hintereinander paaren, Verwandte von Fremden unterscheiden und sich hauptsächlich mit „ihren eigenen“ vereinigen. Bei der eng verwandten monogamen Art P. polionotus fehlt den Spermien eine solche Selektivität, was den Vorhersagen der Theorie der Verwandtenselektion voll und ganz entspricht.

    Konstantin Popad'in

    Weibchen der meisten Tierarten wählen aktiv Männchen für sich aus, geleitet von solchen nicht adaptiven Merkmalen wie Schwanzgröße (bei Pfauen), Gesang und Farbe (bei Vögeln), deren Schwere mit der "Qualität" des Männchens verbunden ist. Wenn das Weibchen jedoch keine Wahl hat (z. B. bei Zwangsbefruchtung), kann es je nach Qualität des Männchens unterschiedlich viel Energie in den Nachwuchs investieren.

    Richard Dawkins

    Dawkins' Buch zeigt auf populäre und klare Weise, wie aus ursprünglicher Einfachheit, ohne Beteiligung eines höheren intelligenten Wesens, hochorganisierte Komplexität entstehen kann. Der im Titel des Buches erwähnte Uhrmacher ist der berühmten Abhandlung des Theologen William Paley aus dem 18. ; Daher können noch komplexere (als Uhren) Lebewesen nur durch den Willen und Geist des Schöpfers erschaffen werden. Dawkins zeigt in seinem Buch, dass die natürliche Auslese, die auf spontanen Variationen einfacher Anfangsformen über Hunderte und Tausende von Generationen operiert, eine nicht weniger beeindruckende Komplexität hervorbringen kann. Das Buch zeigt auch die spezifischen Mechanismen hinter dieser inkrementellen Selektion und gibt Antworten auf häufig gestellte Fragen zur Evolution.

sexueller Prozess

Gameten-Konjugation

sexueller Prozess, oder Düngung, oder Amphimixis (andere Griechen ἀμφι- - ein Präfix mit der Bedeutung von Reziprozität, Dualität und μῖξις - Mischen) - der Vorgang des Zusammenführens haploid Keimzellen bzw Gameten zur Formation führen diploid Zellen Zygoten. Dieses Konzept sollte nicht mit verwechselt werden Geschlechtsverkehr(Treffen von Sexualpartnern in mehrzelligen Tiere).

Der sexuelle Prozess findet natürlich statt Lebenszyklus alle Organismen, die haben Meiose. Die Meiose führt zu einer Halbierung der Chromosomenzahl (Übergang von diploid Zustand zu haploid), der sexuelle Prozess - um die Anzahl der Chromosomen wiederherzustellen (Übergang von einem haploiden Zustand zu einem diploiden).

Es gibt verschiedene Formen des sexuellen Prozesses:

  • Isogamie- Gameten unterscheiden sich nicht in Größe, Beweglichkeit, Geißeln oder Amöben;
  • Anisogamie (Heterogamie)- Gameten unterscheiden sich in der Größe voneinander, aber beide Arten von Gameten (Makrogameten und Mikrogameten) sind mobil und haben Geißeln ;
  • Oogamie - einer der Gameten Ei) ist viel größer als die andere, bewegungslose Teilung Meiose, die zu ihrer Bildung führen, sind stark asymmetrisch (statt vier Zellen werden ein Ei und zwei abortive "Polkörper" gebildet); ein anderes (Sperma, bzw Sperma) ist beweglich, meist begeißelt oder amöboid.

Die biologische Bedeutung von Amphimixis steht in direktem Zusammenhang mit der biologischen Essenz bestimmter Aspekte des Befruchtungsprozesses. Darwin, der das "große Naturgesetz" entdeckte, sprach über die fortschreitende Bedeutung des Auftretens des Geschlechtsvorgangs in der Geschichte der organischen Welt und betrachtete die Fremdbestäubung als Quelle der Bereicherung der Vererbung. Aufgrund der elterlichen Vererbung (mütterlicherseits - von Eier und väterlicherseits - aus Sperma) als Ergebnis von Amphimixis werden lebensfähigere Organismen mit einem breiteren Spektrum erhalten Variabilität im Vergleich zu apomiktischen Pflanzen.

Andere Verwendungen des Begriffs

Manchmal unter sexueller Prozess implizieren nicht so viel Befruchtung als Rekombination genetische Information zwischen Individuen der gleichen Art, und nicht notwendigerweise damit verbunden Zucht. In diesem Fall zu Sorten sexueller Prozess verweisen Konjugation beim Protisten und Parasexueller Prozess beim Bakterien, auch genannt Konjugation.

siehe auch

Verknüpfungen

Anmerkungen


Wikimedia-Stiftung. 2010 .

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Mechanismen des Auftretens der sexuellen Fortpflanzung

Bei sich sexuell fortpflanzenden Tieren werden in den Genitalien nur zwei Arten von Gameten produziert - männliche (klein und beweglich) und weibliche (groß und unbeweglich). Keimzellen sind unter keinen Umständen Zwischentypen, die die Eigenschaften männlicher und weiblicher Gameten vereinen.

Warum wurden im Laufe der Evolution zwei Geschlechter gebildet - männlich und weiblich? Warum nicht drei, vier oder mehr? Und warum können Keimzellen eigentlich keine Zwischengröße haben? L. Miele, R. Trivers und andere geben die folgende Erklärung. Tatsache ist, dass sich die sexuelle Fortpflanzung unter dem Einfluss einer besonderen Form der natürlichen Selektion (sexuelle Selektion) gebildet hat, bei der Individuen, die Keimzellen mittlerer Größe produzierten, konsequent aus der Ausgangspopulation eliminiert wurden (Abb. 1.2). Dies lag daran, dass Personen, die kleine Gameten produzierten, nur unter der Bedingung ausgewählt wurden, dass sie Geschlechtsverkehr mit Personen hatten, die große Gameten trugen, und umgekehrt. Die Selektion auf die Größe der Gameten erfolgte in Kombination mit der Selektion auf die Selektivität des Sexualpartners.

Reis. 1.2. Evolution der Anisogamie durch disruptive Selektion der Gametengröße. Die Abszisse zeigt die Größe der Gameten, die Ordinate zeigt die Häufigkeit des Vorkommens der übergeordneten Gametenart. (Gegeben von Mealey. 2000).

Angenommen, es gibt eine Tierart, die sich sexuell fortpflanzt, bei der einige Individuen große, nährstoffreiche Gameten produzieren, andere kleine und bewegliche und wieder andere intermediäre Gameten. Personen, die kleine Gameten produzieren, können deutlich mehr davon produzieren als Personen, die große oder mittelgroße Gameten produzieren. Sie können sich viel häufiger fortpflanzen als die Produzenten von großen und mittleren Gameten. Daher sollte in der Population dieser Art allmählich der Anteil der Individuen zunehmen, die kleine, nährstoffarme Keimzellen produzieren.

Kleine Gameten haben jedoch einen entscheidenden Nachteil: Die Kombination mit Keimzellen gleicher Größe gibt der Zygote praktisch keine Überlebenschance. Auch wenn sich solche „Proto-Männchen“ deutlich häufiger paaren als „Proto-Weibchen“, die große Gameten produzieren, ist ihr Erfolg bei der Nachkommenschaft gering. In einer von Proto-Männchen wimmelnden Population haben alle Proto-Weibchen erhebliche Vorteile: Schließlich haben sie viele "Kavaliere", und die Überlebenschancen ihres befruchteten großen Eies sind am größten. Infolgedessen verschiebt sich der Selektionsvektor in der Population in die andere Richtung - Individuen, die große Gameten produzieren, beginnen selektiert zu werden. Vor diesem Hintergrund erhalten mittelgroße Gameten in keinem Szenario einen Vorteil und werden nach und nach aus der Population ausgewaschen.

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Fortpflanzungsmethoden Die Fortpflanzung ist der wichtigste biologische Vorgang, der die Erhaltung und Vermehrung der Population einer Art, die Möglichkeit ihrer Ansiedlung und letztlich den Erfolg des Existenzkampfes sicherstellt. Im Tierreich gibt es eine Reihe von Fortpflanzungsmethoden,

Aus dem Buch Ursprung des Gehirns Autor Saveliev Sergey Wjatscheslawowitsch

Ursachen für Anomalien in der Entwicklung des Fötus Die gesamte intrauterine Entwicklung eines Welpen von einer einzigen Zelle - einer Zygote bis zur Geburt - findet in einem sehr kurzen Zeitraum von zwei Monaten statt, von denen fast 1/4 auf die Zeit der Diapause fällt Diesbezüglich in der Entwicklung des Fötus

Aus dem Buch Gene und Entwicklung des Körpers Autor Neifakh Alexander Alexandrowitsch

Aus dem Buch Die Geburt der Komplexität [Evolutionsbiologie heute: Unerwartete Entdeckungen und neue Fragen] Autor Markov Alexander Wladimirowitsch

§ 38. Bedingungen für die Entstehung des Gehirns von Reptilien Ein assoziatives Gehirnzentrum kann nicht zufällig entstehen. Die Energiekosten für die Aufrechterhaltung des assoziativen Zentrums des Gehirns und die Kosten für die Änderung von Verhaltensstrategien sind immer sehr hoch (siehe Kapitel I). Dafür muss es einen Grund geben

Aus dem Buch In der Welt des Unsichtbaren Autor Blinkin Samen Alexandrowitsch

§ 44. Bedingungen für die Entstehung des Vogelgehirns Wenden wir uns der Morphologie der Vögel zu, so werden die Bedingungen ihrer Spezialisierung deutlich. Das wichtigste Sinnesorgan archaischer Vögel war das Sehen. Der bei Reptilien perfekt entwickelte Siebbein-Tastsinn entstand bereits bei modernen Vögeln

Aus dem Buch Biologie. Allgemeine Biologie. Klasse 11. Ein Grundniveau von Autor Sivoglasow Vladislav Ivanovich

4. Andere Mechanismen der Differenzbildung Zahlreiche Fälle fallen in diese Kategorie, wenn wir fast nichts über Differenzierungsmechanismen wissen. Vielleicht die primäre Differenzierung des Säugetierembryos in den eigentlichen Embryo und

Aus dem Buch Der aktuelle Stand der Biosphäre und Umweltpolitik Autor Kolesnik Yu. A.

Adventures of Protozoon (ein Modell für die Entstehung eines komplexen Organismus aus einem einfachen) Versuchen wir zu verstehen, wie im Laufe der Evolution schließlich aus einem einfachen ein komplexes Ding entstehen kann. Dazu möchte ich den Lesern ein lustiges mentales Modell bieten, das der Held unserer Geschichte sein wird

Aus dem Buch Anthropologie und Konzepte der Biologie Autor

Geheimnisse des Auftretens von bösartigen Tumoren Bösartige Tumore sind eine sehr alte Krankheit. Dies wird durch die Ergebnisse von Paläontologen belegt (bei Tieren, die vor vielen tausend und Millionen Jahren lebten, wurden Spuren verschiedener Tumoren gefunden). in den Ebers Papyri u

Aus dem Buch Behaviour: An Evolutionary Approach Autor Kurchanov Nikolai Anatolievich

3. Voraussetzungen für die Entstehung der Lehren von Charles Darwin Zur Erinnerung: Wer war der Autor der ersten Evolutionstheorie, welche biologischen Entdeckungen wurden Mitte des 19. Jahrhunderts gemacht, naturwissenschaftliche Voraussetzungen. Mitte des 19. Jahrhunderts. Viele neue Entdeckungen wurden in den Naturwissenschaften gemacht.

Aus dem Buch Sex and the Evolution of Human Nature von Ridley Matt

2.2. Hypothesen zur Entstehung des Lebens auf der Erde Im Laufe der Jahrhunderte haben viele Denker über diese Fragen nachgedacht: religiöse Persönlichkeiten, Vertreter der Kunst, Philosophen und Wissenschaftler. Da ihnen tiefe wissenschaftliche Daten fehlten, waren sie gezwungen, die fantastischsten zu bauen

Aus dem Buch des Autors

4.1. Arten der Fortpflanzung Im Verlauf der Evolution lebender Organismen fand die Entwicklung von Fortpflanzungsmethoden statt, deren Vielfalt bei lebenden Arten beobachtet wird. Alle Fortpflanzungsmöglichkeiten können in zwei grundlegend unterschiedliche Arten unterteilt werden - asexuell und

Aus dem Buch des Autors

8.7. Regulation der Fortpflanzung und des Sexualverhaltens Die neurohumorale Regulation der Fortpflanzung und des Sexualverhaltens ist sehr komplex. Besonders deutlich wird die Rolle des Hypothalamus-Hypophysen-Systems bei dieser Regulation. Hypothalamus, durch Sekretion

Aus dem Buch des Autors

Was sexuelle Fortpflanzung mit Impfung zu tun hat Jetzt werden die rastlosen Besserwisser vor Ungeduld herumzappeln, weil ich kein Wort über Immunität gesagt habe. Sie werden sagen, dass die Krankheit normalerweise nicht mit Sex bekämpft wird, sondern mit Antikörpern, Impfungen oder ähnlichem.