Почкованием является одной из форм бесполого размножения организмов , в которых происходит неравномерное деление. Новые организмы «выступают» из родителей в виде шишки, драгоценного камня или бутона до тех пор, пока не произойдет полное разделение.
Почкование происходит у эукариот и прокариот разных типов, от бактерий до книдарий. Эта форма размножения особенно важна для грибов, бактерий, животных, таких как губки, медузы или книдарии.
Фотография особи Hydra viridissima в процессе бутонизации (Источник: Питер Шухерт через Wikimedia Commons)
Почкование - это тип воспроизводства, часто встречающийся у организмов с колониальными группами, поскольку он представляет собой эволюционное преимущество, позволяющее обосноваться в новых местах обитания и формировать новые колонии.
Для колониальных многоклеточных организмов размножение почкованием представляет собой значительное преимущество, особенно сразу после стихийных бедствий, поскольку они способны регенерировать всю колонию за короткий период времени и от одного человека.
Хотя размножение почкованием имеет много преимуществ, оно может вызвать ухудшение генетической изменчивости вида, поскольку создание целой популяции клонов делает их очень восприимчивыми к патогенам, изменениям pH и температуры, солености и т. Д.
характеристики
Размножение почкованием - один из наиболее часто наблюдаемых видов бесполого размножения микроорганизмов. Это воспроизводство позволяет им создавать множество клонов самих себя, полностью метаболически развитых за короткие периоды времени.
У всего отпрыскивающего потомства развиты органы, похожие на органы их родителей. Отделение от родителя не происходит естественным образом до тех пор, пока у зарождающегося потомства в почке не будут полностью развиты органы или органеллы.
В момент отделения бутонов и родителей между ними наблюдается четкая разница в размерах (потомство намного меньше). Однако за короткий промежуток времени это потомство может достигнуть размеров родителя.
Типы бутонизации
У многих организмов, имеющих этот тип бесполого размножения, можно выделить два типа почкования:
грамм
Обычно это происходит, когда условия окружающей среды полны или благоприятны для жизни организма, и поэтому особь начинает размножаться, откладывая почки, чтобы увеличить размер популяции и использовать наибольшее количество ресурсов.
грамм
Это происходит в ответ на неблагоприятные условия, и именно тогда организмы обнаруживают эти условия и, как своего рода радиация выживания, пытаются отреагировать на неблагоприятные условия, увеличивая их количество (увеличивая возможность оставить потомство).
Некоторые зоологи считают, что определение почкования в животном мире несколько неоднозначно, поскольку многие авторы включают в это понятие такие процессы, как почкование щупалец полипов у кораллов, проглоттид ленточных червей или ленточных червей. третий сегмент кольчатых червей.
Все эти примеры подпадают под определение бутонизации, поскольку все они представляют собой отдельные особи или целые части, прорастающие от родителя с некоторой независимостью от тела, которое их дает.
Обработать
В процессе бутонизации можно наблюдать по крайней мере пять общих стадий для всех организмов, будь то одноклеточные или многоклеточные организмы:
1- Клетка-предшественница увеличивает объем своего цитозоля от половины до четверти от нормального объема.
2- На внешней стороне клетки начинает формироваться выпуклость, бутон или драгоценный камень, что увеличивает ее цитозольный объем. В случае, если у организма есть клеточная стенка, наблюдается уменьшение ее компонентов и синтез новой оболочки вокруг дочерних клеток, как раз в том месте, где начинает наблюдаться выпячивание.
3- В момент, когда выпуклость более значительна, происходит миграция ядра в сторону от него. Как только клеточное ядро расположено на периферии клетки по отношению к зарождающемуся драгоценному камню, оно вступает в митотический процесс, в результате чего образуются два совершенно одинаковых ядра.
4- Ядро клетки-предшественника мигрирует обратно в центр исходной клетки, а второе ядро располагается в центре бутона или драгоценного камня. Сразу после этого момента первоначальная структура клеточной стенки или мембраны, откуда произошел драгоценный камень или почка, начинает регенерироваться в клетке-предшественнике.
5- Наконец, клеточная стенка желтка и клетки-предшественники завершают затвердевание, и когда этот этап завершается, обе клетки становятся независимыми друг от друга.
Фотография процесса бутонизации коралла (полипов) (Источник: NOAA через Wikimedia Commons)
У многих организмов, таких как гидры, кораллы и губки, последний этап может не произойти, поскольку между родителями и потомством существует некоторая цитозольная преемственность. Однако эти потомки обладают полной независимостью во многих функциях, например, в еде.
Примеры
Многие виды бактерий способны размножаться почкованием. Патогенные бактерии рода Rickettsia, а также многие виды простейших амеб и эвгленозойных размножаются преимущественно почкованием.
Дрожжи
Можно сказать, что дрожжи являются одной из «королев» бутонизации, так как они постоянно размножаются таким образом. Даже на изображениях дрожжей, представленных в большинстве учебников, на поверхности клеток можно увидеть небольшие шишки или почки.
Дрожжи во время бесполого размножения почкованием (Источник: Bookofjude, через Wikimedia Commons)
Морские брызги
Для инвазивных организмов почкующееся размножение дает много преимуществ, поскольку позволяет им быстро распространяться и колонизировать большие площади. Так обстоит дело с морскими сквиртами, которые постоянно размножаются бутонами.
Многие зоологи классифицируют морских сквиртов как «метаорганизмы», состоящие из нескольких клонов одного и того же человека. Эти мета-организмы известны как колонии, а каждый из клонов в колонии называется « зооидами ».
Hydras
Одним из модельных многоклеточных организмов для изучения воспроизводства почкованием являются гидры, поскольку их легко содержать в неволе и постоянно воспроизводить.
Схема процесса бутонизации гидры (Источник: A.houghton19 через Wikimedia Commons)
У гидр можно наблюдать, как из начального стебля начинают «прорастать» новые полипы, которые, несмотря на то, что их метаболизм полностью независим от родительского организма, остаются прикрепленными к нему. До сих пор ведутся споры о том, являются ли они колониеобразующими организмами или у них просто отсутствует механизм, отделяющий почки от родителей.
Тип Cniaria, который включает кораллы, медузы и гидры, вероятно, представляет собой группу многоклеточных организмов с самой высокой частотой бесполого размножения почкованием, поскольку этот тип размножения необходим для роста и распространения колониальных организмов.
Ссылки
- Бруска, Р.С., и Бруска, Г.Дж. (2003). Беспозвоночные (№ QL 362. B78 2003). Basingstoke.
- Грей, А. (1871). О гипокотиллином гематоме. Журнал естественной истории, 8 (45), 220-220.
- Хикман, С.П., Робертс, Л.С., и Хикман, FM (1984). Интегральные принципы зоологии. Times Mirror.
- Монниот, К. (1992). Nouvelle-Calédonie Ascidies. XI. Phlébobranches et Stolidobranches du плато де Честерфилд. Бюллетень национального музея естественной истории. Париж (4) А, 14, 3-22.
- Соломон, Е.П., Берг, Л.Р., и Мартин, Д.В. (2011). Биология (9-е изд.). Брукс / Коул, Cengage Learning: США.
- Фон Вагнер, Ф. (1892). VI.-Общие наблюдения о делении и геммации в животном мире. Журнал естественной истории, 10 (55), 23-54.
- Уилли, Дж. М., Шервуд, Л., и Вулвертон, С. Дж. (2008). Прескотт, Харли и микробиология Кляйна. McGraw-Hill Высшее образование.