Zamonaviy dunyoda bizni oʻrab turgan hamma narsani texnik soʻzlar bilan chaqirish odat tusiga kirgan. Ko'payish mexanizmi … Olimlar yangi hayotning tug'ilishi mo''jizasini shunday "cho'qintirishdi".
Mo''jiza, unda har qanday komponent shu qadar uyg'un, xilma-xil va ayni paytda almashtirib bo'lmaydigan bo'lib, ba'zida odamni hayratda qoldirish mumkin. Ko'p ming yillar davomida insoniyat tuxum va tovuqning ustuvorligi haqidagi savolni boshdan kechirdi va tabiat uzoq vaqtdan beri barcha savollarga javob berdi. Alohida turning barqarorligini saqlash va shu bilan birga yovvoyi tabiatda turli belgilarni egallashda ratsionalizm va yechimlarning xilma-xilligi tengsizdir.
Hayotning genetik asosi
Ushbu qurilmalardan biri avlodlar almashinuvidir. Hayvonlar va o'simliklar turlarining xilma-xilligiga genetik materialning turli kombinatsiyalarini yaratish orqali erishiladi. Avlodlar almashinuvi o'zgaruvchan muhit sharoitida turlarni saqlashning maxsus shakli bo'lib, asosan ko'plab o'simliklar va pastki umurtqasiz hayvonlarda uchraydi. Bu jinsiy va jinssiz ko'payishning o'zgarishini ifodalaydi.
Koʻpayishning u yoki bu usulini ishga tushirishga nima sabab boʻladi va ular qanday maqsadlarni koʻzlaydilar? Bu savolga javob berish uchun jinsiy va jinssiz ko'payish nima ekanligini va ular qanday farq qilishini, biologik tur uchun qanday afzallik va kamchiliklarni keltirishini chuqurroq tushunish kerak.
Jinsiy ko'payish
Jinsiy ko'payish jarayoni ikki individning yangi hayotini yaratishda ishtirok etishni o'z ichiga oladi, ularning har biri o'z-o'zidan DNKning spiral qo'sh zanjirida individual xromosomalar to'plamining tashuvchisi hisoblanadi. Bu noyob genetik material to'plami bu shaxsda va faqat uning o'zida ma'lum xususiyatlarning mavjudligida ifodalanadi va u qisman naslga o'tadi.
Jinsiy koʻpayish jarayonida ikkita individ ishtirok etsa, ularning har biri turning potentsial vorisiga oʻzining yarim xromosomalar toʻplamini beradi, keyingi avlod ikkala ota-ona organizmiga xos xususiyatlarga ega boʻladi. Shuning uchun ham avlodlar almashinishi jinsiy ko'payish orqali ko'payadigan oddiy va murakkab hayot shakllarida kuzatiladi.
Jinsiy koʻpayish turning genofondiga qanday hissa qoʻshadi
Hatto nisbatan kichik populyatsiyada ham genetik material birikmalari toʻplami cheksiz keng boʻlishi mumkin. Ko'payishning bu turi turlar populyatsiyasining genetik foniga xilma-xillikni kiritish siyosatini olib boradi. Xilma-xillikka, shuningdek, ma'lum bir turning har xil bo'lgan yangi namunalarini belgilangan populyatsiya ichida qo'llash orqali erishish mumkin.yo'llar tashqaridan kirib borishi mumkin. Yoki, masalan, o'simliklarda yoki ba'zi koelenteratlarda, shamol, suv yoki hasharotlar yordamida "uyga etkazib berish bilan" jinsiy hujayralar hisobiga.
Jinsiy ko'payishning muhim jihati, unda asosan sog'lom va kuchli shaxslarning ishtirok etish imkoniyatini ko'rsatishdir. Shunday qilib, ko'payishning bu turi tabiiy tanlanishni amalga oshirishga imkon beradi, bu esa ushbu turning manfaati uchun ishlaydigan xususiyatlarni aniqlash imkoniyatiga yordam beradi.
Jinssiz koʻpayish individlar sonini koʻpaytirish formulasi sifatida
Avlodlar almashinuvi - bu turni ko'paytirish va saqlash uchun ishlatiladigan tizim bo'lib, unda jinssiz ko'payish muhim rol o'ynaydi. Uning afzalliklaridan ma'lum bir biologik tur uchun qulay muhit sharoitlari yuzaga kelganda populyatsiya sonini tez ko'paytirish qobiliyatini ishonch bilan qayd etish mumkin. Mavjud gen birikmalarini ko'p marta klonlash orqali populyatsiya genetik fondini saqlash va ko'paytirish, bu turning ushbu birikmalarning keyingi jinsiy ko'payishda ishtirok etish imkoniyatini sezilarli darajada oshiradi.
Turli qirolliklarda fenotiplarning almashinishi
Suv oʻtlarida avlodlarning almashinishi harorat foniga, suvning kimyoviy tarkibiga (ayniqsa undagi tuz konsentratsiyasiga), kunlik yorugʻlik davrining davomiyligiga, yorugʻlik intensivligiga va fasllarning oʻzgarishiga bogʻliq.. Bu omillarning barchasi ma'lum reproduktiv hujayralarni ishlab chiqarishni tartibga soladi. Ba'zi o'simliklar jinssizlarning asosi bo'lgan sporalar hosil qiladiko'payish va sporofitlar deyiladi. Jinsiy ko'payish uchun gametalar (yadrosida bitta xromosomalar to'plamiga ega jinsiy hujayra) hosil qiluvchi o'simliklar gametofitlar deyiladi. Jinsiy hujayralarning ikkala turini (gametalar va sporlar) hosil qiluvchi suvo'tlar mavjud va ular shunga ko'ra gametosporofitlar deb ataladi. Bu barcha turdagi suvo'tlar morfologik va biologik jihatdan bir-biridan farq qilishi mumkin. Shunday qilib, Porphyra Tenera qizil suvo'tlari sporofit ko'rinishida bir qatorda shoxlangan iplarga o'xshab, substratga kirib boradi, ular kalkerli jinslar yoki mollyuskalar qobig'i bo'lishi mumkin.
Bu turning sporofitlari katta chuqurlikda yashaydi, kam yorug'likni afzal ko'radi. Jinsiy ko'payish uchun hujayralarni ishlab chiqarishda ishtirok etadigan shaxslar (gametofitlar) kuchli yorug'lik ostida sayoz chuqurlikdagi ebb va oqim zonasida plitalar shaklida yashaydi. Qizil suv o'tlari yuqori darajada tashkil etilgan bo'lib, eng xilma-xil va eng murakkab rivojlanish tsikllarini namoyish etadilar, ularda bir xil turdagi organizmlarning hayot aylanishi davomida turli xil mavjudlik shakllari o'zgaradi - geteromorf rivojlanish.
Kimga gametosporofitlar orqali koʻpayish xarakterlidir
Gametosporofitlar yashil, jigarrang va qizil suvoʻtlarning koʻp turlariga xosdir. Avlodlarning almashinishi ularda har ikki turdagi reproduktiv hujayralarni: spora va gametalarni ishlab chiqarishda kuzatiladi, ular turli vaqtlarda va atrof-muhit sharoitlarining o'zgarishi tufayli yuzaga keladi. Fenotip va mos keladigan belgilarning namoyon bo'lishi o'rtasidagi muvofiqlikmuhitdagi o'zgarishlar - tanlovning harakatlantiruvchi shaklini ta'minlovchi asosiy evolyutsion omil.
Oʻsimliklar va hayvonlarda avlodlarning almashinishi: ikki xil qirollikning oʻxshash tomonlari nimada
Tirik dunyoni 4 ta shohlikka ajratuvchi tasnif biologiya fanini oʻrganishning dastlabki bosqichlarida idrok etishni ancha soddalashtiradi. Biroq, chuqurroq kurs bilan, mavjud tasnifda ko'plab oraliq holatlar mavjudligi aniq bo'ladi. Shunday qilib, koelenteratlarda avlodlarning almashinuvi ayniqsa qiziqarli xususiyatga ega. Hayotiy tsiklda jinsiy va jinssiz ko'payish avlodlari boshqacha ko'rinishga ega bo'lib, tubdan boshqacha turmush tarzini olib boradi, turli joylarda yashaydi va turli xil ovqatlanadi. Metagenezda hayot shakllarining almashinuvi mavjud: poliplar va meduzalar. Substratga biriktirilgan poliplar sedentary hayot tarziga olib keladi. Poliplar onaning organizmidan irsiy tarkibi bir xil bo'lgan yangi qizlarning kurtaklari paydo bo'lishi bilan jinssiz ko'payish bilan tavsiflanadi, ular ham hayotini poliplar shaklida o'tkazadilar. Oziqlanish suv massalarini filtrlash orqali amalga oshiriladi, ularning oqimi bilan organizm uchun oziq-ovqat bo'lib xizmat qiladigan mikroskopik organik zarralar keltiriladi.
Polyplar katta jamoalarni tashkil qilishi mumkin. Xuddi shunday, koelenteratlarda avlodlarning almashinishi uzoq vaqt davomida mercan riflari ko'rinishidagi poliplarning mustamlaka shakllarini yaratadi. Har bir tur uchun individual bo'lgan ma'lum sharoitlar yuzaga kelganda (harorat, vaqt o'zgarishi).yillar, suv osti oqimlarining o'zgarishi, oyning fazasi, migratsiya vaqti va boshqalar), poliplar kichik meduzalarni kurtaklari. Meduzalar harakatchan, suv ustunida osongina harakatlanadi va oziqlanish usulida yirtqich hisoblanadi. Jinsiy tayyorgarlik yoshigacha o'sadigan meduzalar jinsiy ko'payish orqali turning rivojlanish tsiklini davom ettiradilar. Urug‘langan hujayralardan harakatchan lichinkalar rivojlanadi, ular tubiga joylashadi, substratga yopishadi, harakatchanligini yo‘qotadi va polipga aylanadi. Avlodlar almashinishi - turning har doim yopilib, asl bosqichiga qaytadigan, lekin boshqa xromosomalar to'plamiga ega va shuning uchun har xil belgilarga ega bo'lgan hayot tsikli.
Moslar jinsiy yoʻl bilan ham koʻpayadi
Yuksak oʻsimliklarda, jumladan, moxlarda ham avlodlarning almashinishi kuzatiladi. Bu o'simlik bo'linishining hayot aylanishining xarakterli xususiyati shundaki, biz kuzatadigan bargga o'xshash o'simtalari va rizoidlari bo'lgan yashil ko'p yillik o'simlik shaklidagi gametofit dominant hayot shaklidir. Moxlarda avlodlarning almashinishi sporofit tomonidan ta'minlanadi, bu rivojlanish siklining aseksual bosqichi bo'lib, spora bilan poyadagi kichik quti bilan ifodalanadi, gametofit bilan oyoqlar bilan bog'lanadi, bu orqali sporalarning fiziologik ta'minoti sodir bo'ladi. Sporofit qisqa umrga ega va o'z-o'zidan ildiz ota olmaydi. Pishganidan keyin quriydi va sporalar paydo bo'ladi.
Nega biologiyada 1+1=3
Yuqoridagilarni aytib, biz koʻpayishning ikkala usuli ham oʻziga xos evolyutsion ahamiyatga ega degan xulosaga kelishimiz mumkin. Avlodlar almashinuvi jarayondirtabiiy tanlanish tufayli fenotipda namoyon bo'ladigan zarur belgilarning mustahkamlanishini va keraksizlarini rad etishni ta'minlash. Faqat jinssiz ko'payish holatida, o'z-o'zidan paydo bo'ladigan mutatsiyalar tabiiy tanlanishning "hukmiga bo'ysunadi", jinsiy ko'payishda esa mutatsiyalardan tashqari, fenotipda ikkala ota-onaning belgilari ham paydo bo'ladi.
Nega evolyutsion biologiyada jinsiy koʻpayish haqida gap ketganda, ikki birlikning yigʻindisi ikkitaga (1+1≠2) teng emas? Chunki urug'lantirish natijasida bola hech qanday ota-onaga o'xshamaydigan genlar to'plamini oladi. Shaxs onalik yoki otalik genini olib yurmaydi, lekin ota-onadan olingan ma'lumotlar asosida rivojlanadi. U uchinchi, noyob va betakror genotipning tashuvchisi bo'ladi, shuning uchun biologlar matematik misolni biroz boshqacha hal qilishadi. Bu o'simliklar va sutemizuvchilarda avlodlarning almashinishini ta'minlaydi, bunda genetik materialning har bir yangi tug'ilishi bilan u yanada murakkab, nafis va mukammal bo'ladi!
