Dans le monde moderne, il est devenu habituel d'appeler tout ce qui nous entoure en termes techniques. Le mécanisme de la reproduction… C'est ainsi que les scientifiques ont "baptisé" le miracle de la naissance d'une nouvelle vie.
Un miracle dans lequel chaque composant est si harmonieux, diversifié et en même temps irremplaçable que parfois on ne peut qu'être surpris. Depuis des millénaires, l'humanité s'interroge sur la primauté des œufs et de la poule, et la nature a depuis longtemps une réponse à toutes les questions. Le rationalisme et la diversité des solutions pour maintenir la stabilité d'une espèce individuelle et en même temps acquérir une variété de traits dans la faune sont sans précédent.
Les bases génétiques de la vie
L'un de ces dispositifs est l' alternance des générations. La diversité des espèces animales et végétales est obtenue grâce à la création de diverses combinaisons de matériel génétique. L' alternance des générations est une forme particulière de conservation des espèces dans des conditions environnementales changeantes, que l'on trouve principalement dans de nombreuses plantes et invertébrés inférieurs. Il représente le changement de la reproduction sexuée et asexuée.
Qu'est-ce qui provoque le lancement de telle ou telle méthode de reproduction et quels buts poursuivent-elles ? Pour répondre à cette question, il est nécessaire de comprendre plus profondément ce que sont la reproduction sexuée et asexuée et en quoi elles diffèrent, quels avantages et inconvénients elles apportent pour une espèce biologique.
Reproduction sexuée
Le processus de reproduction sexuée implique la participation à la création d'une nouvelle vie de deux individus, qui, chacun en soi, sont porteurs de leur ensemble individuel de chromosomes dans un double brin hélicoïdal d'ADN. Cet ensemble unique de matériel génétique s'exprime dans la présence chez cet individu, et seulement en lui, de certains traits, qu'il transmet partiellement à sa progéniture.
Lorsque deux individus participent au processus de reproduction sexuée, chacun donnant au successeur potentiel de l'espèce son demi-ensemble de chromosomes, la génération suivante aura les caractéristiques des deux organismes parentaux. C'est pourquoi l' alternance des générations est observée dans les formes de vie simples et complexes qui se reproduisent par reproduction sexuée.
Quelle est la contribution de la reproduction sexuée au patrimoine génétique d'une espèce
Même au sein d'une population relativement petite, l'ensemble des combinaisons de matériel génétique peut être infiniment large. Ce type de reproduction poursuit une politique d'introduction de diversité dans le patrimoine génétique de la population de l'espèce. La diversité peut également être atteinte par l'utilisation au sein d'une population établie de nouveaux spécimens d'une espèce donnée, qui sont différents.des voies peuvent pénétrer de l'extérieur. Ou, comme, par exemple, chez les plantes ou certains coelentérés, au détriment des cellules germinales "avec livraison à domicile" en utilisant le vent, l'eau ou les insectes.
Un point important dans la reproduction sexuée est d'indiquer la possibilité d'y participer d'individus principalement en bonne santé et les plus forts. Ainsi, ce type de reproduction permet la mise en œuvre de la sélection naturelle, ce qui contribue à la possibilité de fixer des traits qui fonctionnent au profit de cette espèce.
La reproduction asexuée comme formule du multiplicateur du nombre d'individus
L' alternance des générations est un système utilisé pour augmenter et maintenir une espèce, dans lequel la reproduction asexuée joue un rôle important. Parmi ses avantages, on peut noter en toute sécurité la capacité d'augmenter rapidement la taille de la population lorsque des conditions environnementales favorables à une espèce biologique donnée se présentent. Préservation et amélioration du fonds génétique de la population grâce au clonage multiple de combinaisons de gènes déjà existantes, ce qui augmente considérablement les chances d'une espèce de participer à ces combinaisons dans une reproduction sexuée ultérieure.
Alternance de phénotypes dans différents royaumes
L' alternance des générations chez les algues dépend du fond de température, de la composition chimique de l'eau (en particulier de sa concentration en sel), de la durée de la période d'éclairage quotidien, de l'intensité de l'éclairage et du changement de saisons. Tous ces facteurs régulent la production de certaines cellules reproductrices. Certaines plantes produisent des spores, la base de l'asexuéereproduction, et sont appelés sporophytes. Les plantes qui produisent des gamètes pour la reproduction sexuée (une cellule sexuelle avec un seul ensemble de chromosomes dans le noyau) pour la reproduction sont appelées gamétophytes. Il existe des algues qui produisent les deux types de cellules germinales (gamètes et spores), et elles sont donc appelées gamétosporophytes. Les algues de tous ces types peuvent différer les unes des autres à la fois morphologiquement et biologiquement. Ainsi, l'algue rouge Porphyra Tenera sous la forme d'un sporophyte ressemble à des fils se ramifiant en une rangée, pénétrant dans le substrat, qui peut être des roches calcaires ou des coquilles de mollusques.
Les sporophytes de cette espèce vivent à de grandes profondeurs, préfèrent une faible luminosité. Les individus impliqués dans la production de cellules pour la reproduction sexuée (gamétophytes) vivent sous forme de plaques dans la zone de flux et reflux à faible profondeur sous un éclairage intense. Les algues rouges, étant plus hautement organisées, présentent les cycles de développement les plus divers et les plus complexes, dans lesquels il y a un changement dans différentes formes d'existence d'organismes de la même espèce au cours du cycle de vie - développement hétéromorphe.
Qui se caractérise par la reproduction par les gamétosporophytes
Les gamétosporophytes sont typiques de nombreuses espèces d'algues vertes, brunes et rouges. L' alternance des générations y est observée dans la production de cellules reproductrices des deux types: spores et gamètes, se produisant à des moments différents et en raison de changements dans les conditions environnementales. Cohérence entre les manifestations des traits dans le phénotype et leschangements dans l'environnement - le principal facteur d'évolution qui fournit une forme de sélection motrice.
Alternance des générations chez les plantes et les animaux: quelles sont les similitudes entre deux règnes différents
La classification, qui divise le monde vivant en 4 règnes, simplifie grandement la perception de la science biologique dans les premières étapes de son étude. Cependant, avec un cours plus approfondi, il devient clair que dans la classification existante, il existe de nombreux cas intermédiaires. Ainsi, l' alternance des générations chez les coelentérés est d'une nature particulièrement intéressante. Dans le cycle de vie, les générations de reproduction sexuée et asexuée ont une apparence différente, mènent un mode de vie radicalement différent, vivent dans des endroits différents et mangent différemment. Dans la métagenèse, il y a une alternance de formes de vie: polypes et méduses. Les polypes attachés au substrat mènent une vie sédentaire. Les polypes se caractérisent par une reproduction asexuée par bourgeonnement à partir de l'organisme de la mère de nouveaux individus filles de composition génétique identique, qui passent également leur vie sous forme de polypes. La nutrition est réalisée en filtrant des masses d'eau, avec le courant desquelles des particules organiques microscopiques sont apportées, qui servent de nourriture pour le corps.
Polyps peut organiser d'énormes communautés. De même, l' alternance des générations chez les coelentérés crée depuis longtemps des formes coloniales de polypes sous forme de récifs coralliens. Lorsque certaines conditions se produisent, qui sont propres à chaque espèce (changement de température, tempsannées, changements des courants sous-marins, la phase de la lune, le temps des migrations, etc.), les polypes bourgeonnent de petites méduses. Les méduses sont mobiles, se déplacent facilement dans la colonne d'eau et sont des prédateurs dans la façon dont elles se nourrissent. En grandissant jusqu'à l'âge de la préparation sexuelle, les méduses poursuivent le cycle de développement de l'espèce par la reproduction sexuée. Les larves mobiles se développent à partir de cellules fécondées, qui se déposent au fond, se fixent au substrat, perdent leur mobilité et se transforment en polype. L' alternance des générations est un cycle de vie subi par une espèce qui se referme invariablement, revenant à son stade d'origine, mais avec un ensemble différent de chromosomes, et donc avec des caractères différents.
Les mousses se reproduisent également sexuellement
L' alternance des générations est observée chez les plantes supérieures, y compris les mousses. Une caractéristique du cycle de vie de cette division végétale est le fait que la forme de vie dominante est le gamétophyte sous la forme d'une plante vivace verte avec des excroissances en forme de feuille et des rhizoïdes, que nous observons. L' alternance des générations dans les mousses est assurée par le sporophyte, qui est un stade asexué du cycle de développement, représenté par une petite boîte sur une tige avec des spores, reliée au gamétophyte par les pieds, à travers laquelle se produit l'apport physiologique de spores. Le sporophyte a une courte durée de vie et ne peut pas prendre racine tout seul. Sèche après maturation et éruption de spores.
Pourquoi en biologie 1+1=3
Déclarant ce qui précède, nous pouvons conclure que les deux méthodes de reproduction ont leur propre signification évolutive. L' alternance des générations est un processusassurer la consolidation des traits nécessaires et le rejet de ceux qui ne sont pas nécessaires, manifestés dans le phénotype, en raison de la sélection naturelle. Seulement dans le cas de la reproduction asexuée, les mutations spontanées seront "soumises au jugement" de la sélection naturelle, et dans le cas de la reproduction sexuée, en plus des mutations, les signes des deux individus parentaux apparaîtront dans le phénotype.
Pourquoi en biologie évolutive, quand on parle de reproduction sexuée, la somme de deux unités n'est pas égale à deux (1+1≠2) ? Parce qu'à la suite de la fécondation, l'enfant reçoit un ensemble de gènes qui n'est identique à aucun parent. Un individu ne portera pas de gène maternel ou paternel, mais se développera en fonction des informations fournies par les parents. Elle sera porteuse du troisième génotype, unique et inimitable, donc les biologistes résolvent l'exemple mathématique un peu différemment. C'est ce qui assure l' alternance des générations chez les plantes et les mammifères, où à chaque nouvelle renaissance du matériel génétique il devient plus complexe, élégant et parfait !
