Полно размножавање

Полно размножавање, сексуална репродукција или генеративно размножавање представља биолошки процес у којем се стварају нови организми рекомбиновањем генетичког материјала двају организама,^[1] при чему прво долази до мејозе — специјализоване ћелијске диобе за производњу хаплоидних гамета од диплоидних соматских ћелија. Тако спајањем гамета у зигот, сваки од два родитељска организма доприноси половини потомачке генетичке конституције. Већина организама формира две различите врсте гамета:

Код анизогамних врста (неједнаких гамета), два пола се називају мушки (производи сперму или микроспоре) и женски (производи јаја или мегаспоре).
Код изогамних врста, гамети су слични или идентични по облику (изогамети) али могу имати и различита својства (онда се означавају различитим именима). На пример, код зелене алге (Chlamydomonas reinhardtii) постоје тзв. „плус” и „минус” гамети. Неколико врста организама, као што су цилијате (нпр. Paramecium aurelia), има више од две врсте „полова” (сингени).

Оплођењем се формира једноћелијски зигот који садржи генетички материјал из оба гамета. У процесу званом генетичка рекомбинација, генетички материјал (ДНК) спаја се тако што се хомологне хромозомске секвенце међусобно поравнавају, и томе следи размена генетичке информације. Две рунде ћелијске деобе затим производе четири ћерке ћелије са половином броја хромозома из сваке оригиналне родитељске ћелије, и истим бројем хромозома као родитељи. На пример, у људској репродукцији свака људска ћелија садржи 46 хромозома у 23 пара. Мејозом у родитељске гонаде настају гаметне ћелије које садрже само 23 хромозома свака. Кад се гамети комбинују путем полног односа формира се оплођено јаје. Резултирајуће дете има 23 хромозома од сваког родитеља генетички рекомбинованих у 23 хромозомска пара или 46 укупно.

Челијска митозна деоба затим иницира развиће новог индивидуалног организма у виду вишећелијског организма,^[2] укључујући животиње и биљке, за већину којих је то примарни метод репродукције.^[3]

Еволуција сполне репродукције је велика загонетка јер би бесполна репродукција требало да може да је надјача, пошто сваки формирани млади организам може да носи своје сопствене младе. Тиме се подразумева да једна популација са бесполном репродукцијом има унутрашњи капацитет да брже расте са сваком генерацијом.^[4] Тих 50% трошка је недостатак адаптивности полне репродукције.^[5] Двоструки трошак полног размножавања обухвата овај трошак и чињеницу да сваки организам може да пренесе само 50% својих гена на потомство. Једна дефинитивна предност полне репродукције је да она спречава акумулацију генетичких мутација.^[6]

Полна селекција је мод природне селекције у којој се неке индивидуе у већој мери репродукују од других у популацији, јер су оне боље у осигуравању партнера за полну репродукцију.^[7]^[8] То се описује као „моћна еволуциона сила која не постоји у бесполним популацијама”.^[9]

Преглед

Већина животиња (укључујући и људе) и биљке размножавају се полно. Приликом полне репродукције родитељски организми доносе потомцима различите скупове гена за сваку особину (алеле, на основу којих се ствара генотип, који се — у интеракцији са спољним факторима — испољава као фенотип). Потомак наслеђује по један алел за сваку особину од сваког родитеља, чиме се осигурава да потомство има комбинацију гена родитеља. Биолошки смисао диплоидног стања омогућава постојање по две копије сваког гена у организму, па се сматра да „маскирање штетних алела погодује еволуцији доминантне диплоидне фазе код организама који су наизменично у хаплоидној и диплоидној фази” (где се рекомбинације слободно јављају).

Маховине (Bryophyte) се размножавају полно, али се обично јављају животне форме које су све хаплоидне и од којих настају гамети. Зиготи полних ћелија се развијају у спорангије, које производе хаплоидне споре. Диплоидна фаза је релативно кратка у односу на хаплоидну, односно постоји „доминација хаплоида”. Бриофитими и даље одржавају сексуалну репродукцију током своје еволуције, упркос чињеници да у хаплоидној фази уопште нема хетерозе. То може бити пример да сексуална репродукција има већу предност сама по себи, јер омогућава рекомбинацију гена између више локуса међу различитим члановима врста, који омогућава бољу адаптивну вредност, што даје предност у условима природне селекције а уз могућност појаве нових хибрида или рекомбинаната и у хаплоидној форми.^[10]^[11]^[12]

Постоје многи облици динамике репродукције и достизања полне зрелости.

Неке животиње, попут људи (сексуално зрели након адолесценције), имају мало потомака. Животиње се размножавају релативно брзо, али многи потомци не преживе до одраслих доба. Зец (зрео након 8 месеци) има 10—30 потомака годишње, нилски крокодил (15 година) има 50, а неке врсте мува (10—14 дана) имају 900 потомака. Обема стратегијама могу бити повлашћене у процесу еволуције: животиње са мало потомака могу провести време одгајањем и чувањем те тако смањити потребу за репродукцију, док животиње са много потомака не морају да одгајају и чувају све своје потомство. Процењује се да би од једног пара сићушних винских мушица, ако би преживело потомство свих генерација, популација мушица порасла толико да би прекрила целокупну површину планете Земље.

Ове две стратегије познате су као К-селекција (мало потомака) и р-селекција (много потомака). Коју стратегију врсте преферирају зависи од разних околности, али су еволуционо неодрживе све оне које не остављају довољно потомака за очување врсте и након свих утицаја селекције од. осталих фактора еволуције.

Види још

Референце

^ Јохн Маyнард Смитх & Еöрз Сзатхмáрy, Тхе Мајор Транситионс ин Еволутион, W. Х. Фрееман анд Цомпанy, 1995, п 149
^ „Фертилизатион”. Мерриам-Wебстер. 22. 10. 2023. Приступљено 3. 11. 2013.
^ Отто, Сарах П.; Ленорманд, Тхомас (1. 4. 2002). „Ресолвинг тхе парадоx оф сеx анд рецомбинатион”. Натуре Ревиеwс Генетицс. 3 (4): 252—261. ПМИД 11967550. С2ЦИД 13502795. дои:10.1038/нрг761.
^ Јохн Маyнард Смитх Тхе Еволутион оф Сеx 1978.
^ Ридлеy M (2004) Еволутион, 3рд едитион. Блацкwелл Публисхинг, п. 314.
^ Хуссин, Јулие Г; Ходгкинсон, Алан; Идагхдоур, Yоуссеф; Грениер, Јеан-Цхристопхе; Гоулет, Јеан-Пхилиппе; Гбеха, Елиас; Хип-Ки, Елодие; Аwадалла, Пхилип (2015). „Рецомбинатион аффецтс аццумулатион оф дамагинг анд дисеасе-ассоциатед мутатионс ин хуман популатионс”. Натуре Генетицс. 47 (4): 400—404. ПМИД 25685891. С2ЦИД 24804649. дои:10.1038/нг.3216. Генерални сажетак (4. 3. 2015). ^{[мртва веза]}
^ Старр, Цецие (2013). Биологy: Тхе Унитy & Диверситy оф Лифе (Ралпх Таггарт, Цхристине Еверс, Лиса Старр изд.). Ценгаге Леарнинг. стр. 281.
^ Вогт, Yнгве (29. 1. 2014). „Ларге тестицлес аре линкед то инфиделитy”. Пхyс.орг. Приступљено 31. 1. 2014.
^ Аграwал, А. Ф. (2001). „Сеxуал селецтион анд тхе маинтенанце оф сеxуал репродуцтион”. Натуре. 411 (6838): 692—5. Бибцоде:2001Натур.411..692А. ПМИД 11395771. С2ЦИД 4312385. дои:10.1038/35079590.
^ Добзханскy, Т (1970). Генетицс оф тхе еволутионарy процесс. Цолумбиа Университy Пресс. ИСБН 978-0-231-02837-0. . Цолумбиа, Неw Yорк. .
^ Маyр, Е (2000). Тхе гроwтх оф биологицал тхоугхт – Диверситy, еволутион, анд инхеританце. Белкнап Пресс. ИСБН 978-0-674-36445-5. . Тхе Белкнап Пресс оф Харвард Университy Пресс Цамбридге (Масс.), Лондон (Енгланд). .
^ Софраџија, А.; Шољан, D.; Хаџиселимовић, Р. (1996). Биологија 1. ИСБН 978-9958-10-686-6. . Свјетлост, Сарајево. .

Литература

Панг, К (2004). Цертифицате Биологy: Неw Мастеринг Басиц Цонцептс. . Хонг Конг.
Michod, R. E.; Levin, B. E., ur. (1987). The Evolution of sex: An examination of current ideas. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. ISBN 978-0878934584.
Journal of Biology of Reproduction
„Sperm Use Heat Sensors To Find The Egg; Weizmann Institute Research Contributes To Understanding Of Human Fertilization”. Science Daily.
Bell, Graham (1982). The masterpiece of nature: the evolution and genetics of sexuality. Berkeley: University of California Press. ISBN 978-0-520-04583-5.
Bernstein, Carol; Harris Bernstein (1991). Aging, sex, and DNA repair. Boston: Academic Press. ISBN 978-0-12-092860-6.
Hurst, L.D.; J.R. Peck (1996). „Recent advances in the understanding of the evolution and maintenance of sex”. Trends in Ecology and Evolution. 11 (2): 46—52. Bibcode:1996TEcoE..11...46H. PMID 21237760. doi:10.1016/0169-5347(96)81041-X.
Levin, Bruce R.; Richard E. Michod (1988). The Evolution of sex: an examination of current ideas. Sunderland, Mass: Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-459-1.
Maynard Smith, John (1978). The evolution of sex. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-21887-0.
Michod, Richard E. (1995). Eros and evolution: a natural philosophy of sex. Reading, Mass: Addison-Wesley Pub. Co. ISBN 978-0-201-40754-9.
„Scientists put sex origin mystery to bed, Wild strawberry research provides evidence on when gender emerges”. NBC News. Приступљено 25. 11. 2008.
Ridley, Mark (1993). Evolution. Oxford: Blackwell Scientific. ISBN 978-0-632-03481-9.
Ridley, Mark (2000). Mendel's demon: gene justice and the complexity of life. London: Weidenfeld & Nicolson. ISBN 978-0-297-64634-1.
Ridley, Matt (1995). The Red Queen: sex and the evolution of human nature. New York: Penguin Books. ISBN 978-0-14-024548-6.
Szathmáry, Eörs; John Maynard Smith (1995). The Major Transitions in Evolution. Oxford: W.H. Freeman Spektrum. ISBN 978-0-7167-4525-9.
Taylor, Timothy (1996). The prehistory of sex: four million years of human sexual culture. New York: Bantam Books. ISBN 978-0-553-09694-1.
Williams, George (1975). Sex and evolution. Princeton, N.J: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-08147-2.
Andersson, Malte (16. 6. 1994). Sexual Selection. Princeton University Press. ISBN 0-691-00057-3. . Princeton University Press.
Arnqvist, G. & Rowe, L. (2013). Sexual conflict. Princeton University Press. Спољашња веза у |title= (помоћ)
Lande, C. F. R. (1981). „Models of speciation by sexual selection on polygenic traits”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 78 (6): 3721—3725. Bibcode:1981PNAS...78.3721L. PMC 319643 . PMID 16593036. doi:10.1073/pnas.78.6.3721 .
Cronin, H. (1991). The ant and the peacock: altruism and sexual selection from Darwin to today. Cambridge University Press. Спољашња веза у |title= (помоћ).
Darwin, C. (1871) The Descent of Man and Selection in Relation to Sex. John Murray, London.
Eberhard, W. G. (1996) Female control: Sexual selection by cryptic female choice. Princeton, Princeton University Press.
Fisher, Sir Ronald Aylmer (21 October 1999). „6 [https://archive.org/details/geneticaltheoryo0000fish_c4q4 The Genetical Theory of Natural Selection: A Complete Variorum Edition. OUP Oxford. ISBN 0-19-850440-3. Пронађени су сувишни параметри: |author= и |last1= (помоћ); Проверите вредност парамет(а)ра за датум: |year= / |date= mismatch (помоћ).archive.org/web/20070927201928/http://www.memeoid.net/books/GeneticalTheoryOfNS-Chapter6.pdf Архивирано на сајту Wayback Machine (27. септембар 2007) Memeoid.net]
Lodé, T. (2006) La guerre des sexes chez les animaux. Eds Odile Jacob. Lodé, Thierry (22. 3. 2007). Guerre des sexes chez les animaux (La). Odile Jacob. ISBN 978-2-7381-1901-8.
Miller, G. F. (1998) How mate choice shaped human nature: A review of sexual selection and human evolution. In: C. Crawford & D. Krebs (Eds.) Handbook of evolutionary psychology: Ideas, issues, and applications. Lawrence Erlbaum, pp. 87–129
Miller, Geoffrey (2000). The Mating Mind: How Sexual Choice Shaped the Evolution of Human Nature. Random House Australia. ISBN 0-434-00741-2. Пронађени су сувишни параметри: |author= и |last1= (помоћ). Heinemann, London.
Rosenberg, J. & Tunney, R. J. (2008). Human vocabulary use as display. Evolutionary Psychology, 6, 538–549 Архивирано на сајту Wayback Machine (4. фебруар 2019)

Спољашње везе

[1] Јохн Маyнард Смитх & Еöрз Сзатхмáрy, Тхе Мајор Транситионс ин Еволутион, W. Х. Фрееман анд Цомпанy, 1995, п 149

[2] „Фертилизатион”. Мерриам-Wебстер. 22. 10. 2023. Приступљено 3. 11. 2013.

[3] Отто, Сарах П.; Ленорманд, Тхомас (1. 4. 2002). „Ресолвинг тхе парадоx оф сеx анд рецомбинатион”. Натуре Ревиеwс Генетицс. 3 (4): 252—261. ПМИД 11967550. С2ЦИД 13502795. дои:10.1038/нрг761.

[maynard-4] Јохн Маyнард Смитх Тхе Еволутион оф Сеx 1978.

[5] Ридлеy M (2004) Еволутион, 3рд едитион. Блацкwелл Публисхинг, п. 314.

[6] Хуссин, Јулие Г; Ходгкинсон, Алан; Идагхдоур, Yоуссеф; Грениер, Јеан-Цхристопхе; Гоулет, Јеан-Пхилиппе; Гбеха, Елиас; Хип-Ки, Елодие; Аwадалла, Пхилип (2015). „Рецомбинатион аффецтс аццумулатион оф дамагинг анд дисеасе-ассоциатед мутатионс ин хуман популатионс”. Натуре Генетицс. 47 (4): 400—404. ПМИД 25685891. С2ЦИД 24804649. дои:10.1038/нг.3216. Генерални сажетак (4. 3. 2015). ^{[мртва веза]}

[7] Старр, Цецие (2013). Биологy: Тхе Унитy & Диверситy оф Лифе (Ралпх Таггарт, Цхристине Еверс, Лиса Старр изд.). Ценгаге Леарнинг. стр. 281.

[PHYS-20140129-8] Вогт, Yнгве (29. 1. 2014). „Ларге тестицлес аре линкед то инфиделитy”. Пхyс.орг. Приступљено 31. 1. 2014.

[9] Аграwал, А. Ф. (2001). „Сеxуал селецтион анд тхе маинтенанце оф сеxуал репродуцтион”. Натуре. 411 (6838): 692—5. Бибцоде:2001Натур.411..692А. ПМИД 11395771. С2ЦИД 4312385. дои:10.1038/35079590.

[10] Добзханскy, Т (1970). Генетицс оф тхе еволутионарy процесс. Цолумбиа Университy Пресс. ИСБН 978-0-231-02837-0. . Цолумбиа, Неw Yорк. .

[11] Маyр, Е (2000). Тхе гроwтх оф биологицал тхоугхт – Диверситy, еволутион, анд инхеританце. Белкнап Пресс. ИСБН 978-0-674-36445-5. . Тхе Белкнап Пресс оф Харвард Университy Пресс Цамбридге (Масс.), Лондон (Енгланд). .

[12] Софраџија, А.; Шољан, D.; Хаџиселимовић, Р. (1996). Биологија 1. ИСБН 978-9958-10-686-6. . Свјетлост, Сарајево. .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]