No mundo moderno, tornou-se costume chamar tudo o que nos cerca em termos técnicos. O mecanismo de reprodução… Foi assim que os cientistas "batizaram" o milagre do nascimento de uma nova vida.
Um milagre em que qualquer componente é tão harmonioso, diverso e ao mesmo tempo insubstituível que às vezes só nos surpreendemos. Por muitos milênios, a humanidade tem se debatido com a questão da primazia dos ovos e da galinha, e a natureza há muito tempo tem uma resposta para todas as perguntas. Racionalismo e diversidade de soluções para manter a estabilidade de uma espécie individual e ao mesmo tempo adquirir uma variedade de características na vida selvagem são incomparáveis.
A base genética da vida
Um desses dispositivos é a alternância de gerações. A diversidade de espécies animais e vegetais é alcançada através da criação de várias combinações de material genético. A alternância de gerações é uma forma especial de conservação de espécies em condições ambientais variáveis, encontrada principalmente em muitas plantas e invertebrados inferiores. Representa a mudança da reprodução sexuada e assexuada.
O que causa o lançamento de um ou outro método de reprodução e quais objetivos eles perseguem? Para responder a essa pergunta, é necessário entender mais profundamente o que são reprodução sexuada e assexuada e como elas diferem, quais vantagens e desvantagens elas trazem para uma espécie biológica.
Reprodução sexual
O processo de reprodução sexual envolve a participação na criação de uma nova vida de dois indivíduos, que, cada um em si, são portadores de seu conjunto individual de cromossomos em uma dupla fita helicoidal de DNA. Esse conjunto único de material genético se expressa na presença nesse indivíduo, e somente nele, de certas características, que ela transmite parcialmente à sua prole.
Quando dois indivíduos participam do processo de reprodução sexuada, cada um dos quais dá ao potencial sucessor da espécie seu meio conjunto de cromossomos, a próxima geração terá as características de ambos os organismos parentais. É por isso que a alternância de gerações é observada em formas de vida simples e complexas que se reproduzem por reprodução sexuada.
Qual a contribuição da reprodução sexual para o pool genético de uma espécie
Mesmo dentro de uma população relativamente pequena, o conjunto de combinações de material genético pode ser infinitamente amplo. Este tipo de reprodução segue uma política de introdução da diversidade no fundo genético da população da espécie. A diversidade também pode ser alcançada através do uso dentro de uma população estabelecida de novos espécimes de uma determinada espécie, que são diferentes.maneiras podem penetrar do lado de fora. Ou, como, por exemplo, em plantas ou alguns celenterados, à custa de células germinativas "com entrega em domicílio" usando vento, água ou insetos.
Um ponto importante na reprodução sexuada é indicar a possibilidade de participação nela de indivíduos predominantemente saudáveis e fortes. Assim, este tipo de reprodução permite a implementação da seleção natural, o que contribui para a possibilidade de fixação de características que funcionem em benefício desta espécie.
Reprodução assexuada como fórmula do multiplicador do número de indivíduos
A alternância de gerações é um sistema utilizado para aumentar e manter uma espécie, na qual a reprodução assexuada desempenha um papel importante. De suas vantagens, pode-se notar com segurança a capacidade de aumentar rapidamente o tamanho da população quando ocorrem condições ambientais favoráveis para uma determinada espécie biológica. Preservação e aprimoramento do fundo genético da população por meio da clonagem múltipla de combinações de genes já existentes, o que aumenta significativamente a chance de uma espécie participar dessas combinações na reprodução sexuada.
Alternância de fenótipos em diferentes reinos
A alternância de gerações nas algas depende da temperatura de fundo, da composição química da água (especialmente da concentração de sal nela), da duração do período diário de luz, da intensidade da iluminação e da mudança das estações. Todos esses fatores regulam a produção de certas células reprodutivas. Algumas plantas produzem esporos, a base da assexuadareprodução, e são chamados de esporófitos. As plantas que produzem gametas para reprodução sexual (uma célula sexual com um único conjunto de cromossomos no núcleo) para reprodução são chamadas de gametófitos. Existem algas que produzem ambos os tipos de células germinativas (gametas e esporos), e são por isso chamadas de gametosporófitos. Algas de todos esses tipos podem diferir umas das outras tanto morfologicamente quanto biologicamente. Assim, a alga vermelha Porphyra Tenera na forma de um esporófito parece fios ramificados em uma fileira, penetrando no substrato, que pode ser rochas calcárias ou conchas de moluscos.
Os esporófitos desta espécie vivem em grandes profundidades, preferem pouca luz. Indivíduos envolvidos na produção de células para reprodução sexuada (gametófitos) vivem na forma de placas na zona de refluxo e fluxo em profundidades rasas sob iluminação intensa. As algas vermelhas, por serem mais altamente organizadas, demonstram os mais diversos e complexos ciclos de desenvolvimento, nos quais há uma mudança nas diferentes formas de existência de organismos de uma mesma espécie durante o ciclo de vida - desenvolvimento heteromórfico.
Quem se caracteriza pela reprodução através de gametosporófitos
Gametosporófitos são típicos de muitas espécies de algas verdes, marrons e vermelhas. A alternância de gerações é observada neles na produção de células reprodutivas de ambos os tipos: esporos e gametas, ocorrendo em épocas diferentes e devido a mudanças nas condições ambientais. Consistência entre as manifestações de traços no fenótipo e o correspondentemudanças no ambiente - o principal fator evolutivo que fornece uma forma motriz de seleção.
Alternância de gerações em plantas e animais: quais são as semelhanças de dois reinos diferentes
Classificação, que divide o mundo vivo em 4 reinos, simplifica muito a percepção da ciência biológica nos estágios iniciais de seu estudo. No entanto, com um curso mais aprofundado, fica claro que na classificação existente há muitos casos intermediários. Assim, a alternância de gerações em celenterados é de natureza particularmente interessante. No ciclo de vida, as gerações de reprodução sexuada e assexuada têm uma aparência diferente, levam um estilo de vida radicalmente diferente, vivem em lugares diferentes e comem de maneira diferente. Na metagênese, há uma alternância de formas de vida: pólipos e águas-vivas. Os pólipos presos ao substrato levam um estilo de vida sedentário. Os pólipos são caracterizados pela reprodução assexuada por brotar do organismo da mãe novas filhas de indivíduos idênticos em composição genética, que também passam a vida na forma de pólipos. A nutrição é realizada filtrando massas de água, com a corrente das quais são trazidas partículas orgânicas microscópicas, que servem de alimento para o corpo.
Polyps podem organizar grandes comunidades. Da mesma forma, a alternância de gerações em celenterados cria por muito tempo formas coloniais de pólipos na forma de recifes de coral. Quando ocorrem certas condições, que são individuais para cada espécie (mudança de temperatura, tempoanos, mudanças nas correntes submarinas, a fase da lua, o tempo das migrações, etc.), os pólipos brotam pequenas águas-vivas. As medusas são móveis, movem-se facilmente na coluna de água e são predadoras na forma como se alimentam. Crescendo até a idade da prontidão sexual, as águas-vivas continuam o ciclo de desenvolvimento da espécie através da reprodução sexual. As larvas móveis se desenvolvem a partir de células fertilizadas, que se depositam no fundo, aderem ao substrato, perdem sua mobilidade e crescem em um pólipo. A alternância de gerações é um ciclo de vida vivido por uma espécie que invariavelmente se fecha, retornando ao seu estágio original, mas com um conjunto diferente de cromossomos e, portanto, com caracteres diferentes.
Os musgos também se reproduzem sexualmente
Alternância de gerações é observada em plantas superiores, incluindo musgos. Uma característica do ciclo de vida desta divisão de plantas é o fato de que a forma de vida dominante é o gametófito na forma de uma planta perene verde com excrescências semelhantes a folhas e rizóides, que observamos. A alternância de gerações nos musgos é proporcionada pelo esporófito, que é um estágio assexuado do ciclo de desenvolvimento, representado por uma pequena caixa em um talo com esporos, conectada ao gametófito pelos pés, por meio do qual ocorre o suprimento fisiológico de esporos. O esporófito tem uma vida curta e não pode criar raízes por conta própria. Seca após a maturação e erupção de esporos.
Por que em biologia 1+1=3
Afirmando o que foi dito acima, podemos concluir que ambos os métodos de reprodução têm seu próprio significado evolutivo. A alternância de gerações é um processogarantindo a consolidação dos traços necessários e a rejeição dos desnecessários, manifestados no fenótipo, devido à seleção natural. Somente no caso de reprodução assexuada, as mutações espontâneas serão “submetidas ao julgamento” da seleção natural, e no caso de reprodução sexuada, além das mutações, os sinais de ambos os genitores aparecerão no fenótipo.
Por que na biologia evolutiva, quando se fala em reprodução sexuada, a soma de duas unidades não é igual a dois (1+1≠2)? Porque como resultado da fertilização, a criança recebe um conjunto de genes que não é idêntico a nenhum dos pais. Um indivíduo não carregará um gene materno ou paterno, mas se desenvolverá com base nas informações que vieram dos pais. Ela será a portadora do terceiro, único e inimitável genótipo, então os biólogos resolvem o exemplo matemático de forma um pouco diferente. É isso que garante a alternância de gerações em plantas e mamíferos, onde a cada novo renascimento do material genético ele se torna mais complexo, elegante e perfeito!
