Trong thế giới hiện đại, nó đã trở thành thông lệ để gọi mọi thứ xung quanh chúng ta bằng thuật ngữ kỹ thuật. Cơ chế sinh sản … Đây là cách các nhà khoa học "đặt tên" cho phép màu về sự ra đời của một sự sống mới.
Một điều kỳ diệu trong đó bất kỳ thành phần nào cũng hài hòa, đa dạng và đồng thời không thể thay thế mà đôi khi người ta chỉ có thể ngạc nhiên. Trong nhiều thiên niên kỷ, nhân loại đã phân vân trước câu hỏi về tính chất nguyên thủy của trứng và gà, và thiên nhiên từ lâu đã có câu trả lời cho tất cả các câu hỏi. Chủ nghĩa hợp lý và sự đa dạng của các giải pháp trong việc duy trì sự ổn định của một loài cá thể và đồng thời thu được nhiều đặc điểm ở động vật hoang dã là vô song.
Cơ sở di truyền của sự sống
Một trong những thiết bị này là sự luân phiên của các thế hệ. Sự đa dạng của các loài động vật và thực vật được thực hiện thông qua việc tạo ra các tổ hợp vật chất di truyền khác nhau. Luân phiên thế hệ là một hình thức bảo tồn loài đặc biệt trong điều kiện môi trường thay đổi, được tìm thấy chủ yếu ở nhiều loài thực vật và động vật không xương sống bậc thấp. Nó thể hiện sự thay đổi của sinh sản hữu tính và vô tính.
Nguyên nhân nào dẫn đến sự ra đời của một hoặc một phương pháp tái sản xuất khác và họ theo đuổi mục tiêu nào? Để trả lời câu hỏi này, cần phải hiểu sâu hơn sinh sản hữu tính và sinh sản vô tính là gì và chúng khác nhau như thế nào, những thuận lợi và khó khăn mà chúng mang lại cho một loài sinh vật.
Sinh sản hữu tính
Quá trình sinh sản hữu tính liên quan đến sự tham gia vào việc tạo ra sự sống mới của hai cá thể, bản thân mỗi cá thể đều mang bộ nhiễm sắc thể riêng lẻ của chúng trong một chuỗi kép xoắn của DNA. Tập hợp vật chất di truyền độc đáo này được thể hiện ở sự hiện diện của cá nhân này và chỉ ở cô ấy, những đặc điểm nhất định, mà một phần nào đó cô ấy sẽ truyền lại cho con cháu của mình.
Khi hai cá thể tham gia vào quá trình sinh sản hữu tính, mỗi cá thể sẽ mang đến cho loài kế thừa tiềm năng một nửa bộ nhiễm sắc thể của nó, thế hệ sau sẽ có các đặc điểm của cả hai sinh vật bố mẹ. Đó là lý do tại sao sự luân phiên của các thế hệ được quan sát thấy ở cả dạng sống đơn giản và phức tạp sinh sản thông qua sinh sản hữu tính.
Sinh sản hữu tính có đóng góp gì cho vốn gen của một loài
Ngay cả trong một quần thể tương đối nhỏ, tập hợp các tổ hợp vật chất di truyền có thể rộng vô hạn. Kiểu sinh sản này theo đuổi chính sách đưa sự đa dạng vào nền tảng di truyền của quần thể loài. Sự đa dạng cũng có thể đạt được thông qua việc sử dụng trong một quần thể đã thiết lập các mẫu vật mới của một loài nhất định, các mẫu vật khác nhau.cách có thể xâm nhập từ bên ngoài. Hoặc, chẳng hạn như ở thực vật hoặc một số loài động vật sống có mầm mống, với chi phí là tế bào mầm "giao hàng tận nhà" bằng cách sử dụng gió, nước hoặc côn trùng.
Một điểm quan trọng trong sinh sản hữu tính là chỉ ra khả năng tham gia sinh sản của những cá thể chủ yếu là khỏe mạnh và mạnh nhất. Do đó, kiểu sinh sản này cho phép thực hiện chọn lọc tự nhiên, góp phần vào khả năng sửa chữa các đặc điểm hoạt động vì lợi ích của loài này.
Sinh sản vô tính như một công thức cho số nhân của số lượng cá thể
Sự luân phiên của các thế hệ là một hệ thống được sử dụng để tăng và duy trì một loài, trong đó sinh sản vô tính đóng một vai trò quan trọng. Trong số những ưu điểm của nó, người ta có thể ghi nhận một cách an toàn khả năng tăng nhanh quy mô quần thể khi các điều kiện môi trường thuận lợi cho một loài sinh vật nhất định xảy ra. Bảo tồn và nâng cao quỹ gen của quần thể thông qua nhân bản nhiều lần các tổ hợp gen đã có, điều này làm tăng đáng kể cơ hội của một loài để các tổ hợp này tham gia vào quá trình sinh sản hữu tính hơn nữa.
Sự luân phiên của các kiểu hình ở các vương quốc khác nhau
Sự luân phiên của các thế hệ trong tảo phụ thuộc vào nền nhiệt độ, thành phần hóa học của nước (đặc biệt là nồng độ muối trong đó), thời gian của chu kỳ ánh sáng hàng ngày, cường độ chiếu sáng và sự thay đổi của các mùa.. Tất cả các yếu tố này quy định việc sản xuất các tế bào sinh sản nhất định. Một số cây sinh ra bào tử, cơ sở của vô tínhsinh sản, và được gọi là bào tử. Thực vật tạo ra giao tử để sinh sản hữu tính (tế bào sinh dục có bộ nhiễm sắc thể đơn trong nhân) để sinh sản được gọi là giao tử. Có những loại tảo tạo ra cả hai loại tế bào mầm (giao tử và bào tử), và do đó chúng được gọi là tế bào sinh giao tử. Các loại tảo thuộc tất cả các loại này có thể khác nhau cả về hình thái và sinh học. Vì vậy, tảo đỏ Porphyra Tenera ở dạng một bào tử nhỏ trông giống như những sợi chỉ phân nhánh thành một hàng, xuyên vào chất nền, có thể là đá vôi hoặc vỏ nhuyễn thể.
Sporophytes của loài này sống ở độ sâu lớn, ưa ánh sáng yếu. Các cá thể tham gia sản xuất tế bào để sinh sản hữu tính (giao tử) sống ở dạng đĩa trong vùng giảm và vùng dòng chảy ở độ sâu nông dưới ánh sáng cường độ cao. Tảo đỏ, có tổ chức cao hơn, chứng tỏ chu kỳ phát triển đa dạng nhất và phức tạp nhất, trong đó có sự thay đổi các dạng tồn tại khác nhau của các sinh vật cùng loài trong chu kỳ sống - phát triển dị hình.
Ai được đặc trưng bởi sự sinh sản thông qua các tế bào sinh giao tử
Gametosporophytes là đặc trưng của nhiều loài tảo lục, nâu và đỏ. Sự luân phiên của các thế hệ được quan sát thấy ở chúng trong việc tạo ra các tế bào sinh sản của cả hai loại: bào tử và giao tử, xảy ra ở các thời điểm khác nhau và do sự thay đổi của điều kiện môi trường. Sự thống nhất giữa biểu hiện của tính trạng ở kiểu hình và tính trạng tương ứngnhững thay đổi trong môi trường - nhân tố tiến hóa chính cung cấp hình thức chọn lọc thúc đẩy.
Sự luân phiên của các thế hệ ở thực vật và động vật: điểm giống nhau của hai vương quốc khác nhau là gì
Phân loại, chia thế giới sống thành 4 vương quốc, giúp đơn giản hóa đáng kể nhận thức của khoa học sinh học trong giai đoạn đầu nghiên cứu. Tuy nhiên, với một khóa học chuyên sâu hơn, rõ ràng là trong phân loại hiện tại có rất nhiều trường hợp trung gian. Do đó, sự luân phiên của các thế hệ trong các sinh vật sống có bản chất đặc biệt thú vị. Trong chu kỳ sống, các thế hệ sinh sản hữu tính và vô tính có hình thái khác nhau, có lối sống khác nhau hoàn toàn, sống ở những nơi khác nhau và ăn uống khác nhau. Trong metagenesis, có sự luân phiên của các dạng sống: polyp và sứa. Polyp bám vào chất nền dẫn đến lối sống ít vận động. Polyp được đặc trưng bởi sinh sản vô tính bằng cách nảy chồi từ cơ thể mẹ các cá thể con gái mới giống hệt nhau về thành phần di truyền, chúng cũng trải qua cuộc đời của chúng dưới dạng các polyp. Dinh dưỡng được thực hiện bằng cách lọc các khối nước, với dòng điện mang theo các hạt hữu cơ cực nhỏ, chúng được dùng làm thức ăn cho cơ thể.
Polyp có thể tổ chức cộng đồng lớn. Tương tự như vậy, sự luân phiên của các thế hệ trong các lớp đệm tạo ra các dạng đa bội trong thời gian dài dưới dạng các rạn san hô. Khi một số điều kiện nhất định xảy ra, là những điều kiện riêng lẻ cho từng loài (thay đổi về nhiệt độ, thời giannăm, sự thay đổi của dòng chảy dưới nước, giai đoạn của mặt trăng, thời gian di cư, v.v.), các khối u hình thành những con sứa nhỏ. Sứa di động, dễ dàng di chuyển trong cột nước và là loài săn mồi theo cách chúng kiếm ăn. Lớn lên đến tuổi sẵn sàng sinh sản, sứa tiếp tục chu kỳ phát triển của loài thông qua hình thức sinh sản hữu tính. Ấu trùng di động phát triển từ các tế bào đã thụ tinh, chúng lắng xuống đáy, bám vào giá thể, mất khả năng di chuyển và phát triển thành một polyp. Sự luân phiên của các thế hệ là một vòng đời được trải qua bởi một loài luôn đóng lại, quay trở lại giai đoạn ban đầu, nhưng với một bộ nhiễm sắc thể khác và do đó có các ký tự khác nhau.
Rêu cũng sinh sản hữu tính
Sự luân phiên của các thế hệ được quan sát thấy ở thực vật bậc cao, bao gồm cả rêu. Một tính năng đặc trưng của chu kỳ sống của bộ phận thực vật này là thực tế rằng dạng sống trội là giao tử ở dạng cây lâu năm màu xanh lá cây với các mầm lá và thân rễ, chúng ta quan sát được. Sự luân phiên của các thế hệ trong rêu được cung cấp bởi thể bào tử, là giai đoạn vô tính của chu kỳ phát triển, thể hiện bằng một hộp nhỏ trên thân cây có bào tử, nối với thể giao tử bằng chân, qua đó xảy ra quá trình cung cấp sinh lý của bào tử. Thể bào tử có tuổi thọ ngắn và không thể tự mọc rễ. Khô sau khi trưởng thành và phát ban bào tử.
Tại sao trong sinh học 1 + 1=3
Nói như trên, chúng ta có thể kết luận rằng cả hai phương pháp sinh sản đều có ý nghĩa tiến hóa riêng. Sự luân phiên của các thế hệ là một quá trìnhđảm bảo sự củng cố những tính trạng cần thiết và đào thải những tính trạng không cần thiết, biểu hiện ở kiểu hình do chọn lọc tự nhiên. Chỉ trong trường hợp sinh sản vô tính, các đột biến tự phát sẽ được "phục tùng" sự phán xét của chọn lọc tự nhiên, và trong trường hợp sinh sản hữu tính, ngoài đột biến, các dấu hiệu của cả cá thể bố mẹ sẽ xuất hiện trong kiểu hình.
Tại sao trong sinh học tiến hóa, khi nói về sinh sản hữu tính, tổng của hai đơn vị không bằng hai (1 + 1 ≠ 2)? Bởi vì kết quả của sự thụ tinh, đứa trẻ nhận được một bộ gen không giống với bất kỳ cha mẹ nào. Một cá nhân sẽ không mang gen mẹ hoặc gen cha, nhưng sẽ phát triển dựa trên thông tin đến từ cha mẹ. Cô ấy sẽ là người mang kiểu gen thứ ba, duy nhất và không thể bắt chước, vì vậy các nhà sinh học giải quyết ví dụ toán học hơi khác một chút. Đây là những gì đảm bảo sự luân phiên của các thế hệ ở thực vật và động vật có vú, nơi mà với mỗi lần tái sinh mới của vật chất di truyền, nó trở nên phức tạp, tao nhã và hoàn hảo hơn!
