La riproduzione asessuata si verifica quando un organismo è in grado di creare prole senza scambiare informazioni genetiche con un altro organismo attraverso il sesso.

Negli organismi a riproduzione sessuale, i genomi di due genitori si combinano per creare una prole con profili genetici unici. Ciò è vantaggioso per la popolazione perché le popolazioni geneticamente diverse hanno maggiori probabilità di sopportare sfide di sopravvivenza come malattie e cambiamenti ambientali.

Gli organismi che si riproducono asessualmente possono soffrire di una pericolosa mancanza di diversità, ma possono anche riprodursi più rapidamente degli organismi che si riproducono sessualmente e un singolo individuo può trovare una nuova popolazione senza bisogno di un compagno.

Alcuni organismi che praticano la riproduzione asessuata possono scambiare informazioni genetiche per promuovere la diversità utilizzando forme di trasferimento genico orizzontale, come i batteri che utilizzano i plasmidi per trasmettere piccoli pezzi di DNA. Tuttavia, questo metodo si traduce in un minor numero di genotipi unici rispetto alla riproduzione sessuale.

Alcune specie di piante, animali e funghi sono in grado di riprodursi sia sessualmente che asessualmente, a seconda delle esigenze dell'ambiente.

La riproduzione asessuata è praticata dalla maggior parte degli organismi unicellulari inclusi batteri, archeobatteri e protisti. È anche praticato da alcune piante, animali e funghi.

Vantaggi e svantaggi

La riproduzione asessuata presenta una serie di vantaggi e svantaggi, ora parleremo dei vantaggi e degli svantaggi più importanti all'interno della riproduzione asessuata, delle sue utilità e dei suoi fallimenti.

Vantaggi della riproduzione asessuata

I vantaggi più importanti della riproduzione asessuata includono:

  1. Rapida crescita della popolazione: Ciò è particolarmente utile per le specie la cui strategia di sopravvivenza consiste nel riprodursi molto rapidamente. Molte specie di batteri, ad esempio, possono ricostruire completamente una popolazione di un singolo individuo mutante in pochi giorni se la maggior parte dei membri viene uccisa da un virus.
  2. Nessun partner è necessario per fondare una nuova città: Ciò è utile per le specie i cui membri possono essere trovati isolati, come i funghi che crescono dalle spore portate dal vento, le piante che dipendono dagli impollinatori per la riproduzione sessuale e gli animali che abitano ambienti con bassa densità di popolazione.
  3. Minor investimento di risorse: La riproduzione asessuata, che spesso può essere ottenuta semplicemente facendo separare parte dell'organismo genitore e assumendo una vita propria, richiede meno risorse rispetto all'allevamento di un nuovo organismo bambino. Molte piante e creature marine, ad esempio, possono semplicemente separare una parte di se stesse dall'organismo genitore e far sopravvivere quella parte da sola.

Solo una prole geneticamente identica a quella dei genitori può essere prodotta in questo modo: nutrire la creazione di un nuovo organismo il cui tessuto è diverso dal tessuto dei genitori richiede più tempo, energia e risorse.

Questa capacità di dividere semplicemente in due è uno dei motivi per cui la riproduzione asessuata è più veloce della riproduzione asessuata. riproduzione sessuale.

Svantaggi della riproduzione asessuata

Il più grande svantaggio della riproduzione asessuata è la mancanza di diversità. Poiché i membri di una popolazione che si riproducono asessualmente sono geneticamente identici tranne che per i mutanti rari, sono tutti suscettibili alle stesse malattie, deficit nutrizionali e altri tipi di difficoltà ambientali.

L'Irish Potato Famine era un esempio del lato negativo della riproduzione asessuata: le patate irlandesi, che si erano riprodotte principalmente attraverso la riproduzione asessuata, erano tutte vulnerabili quando una piaga assassina ha colpito l'isola. Di conseguenza, quasi tutti i raccolti fallirono e molte persone morirono di fame.

La quasi estinzione della banana Gros-Michel è un altro esempio: una delle due principali colture di banane, è diventato impossibile coltivarla commercialmente nel XX secolo dopo l'emergere di una malattia a cui era geneticamente vulnerabile.

D'altra parte, molte specie di batteri sfruttano il loro alto tasso di mutazione per creare una certa diversità genetica mentre usano la riproduzione asessuata per far crescere le loro colonie molto rapidamente. I batteri hanno un più alto tasso di errori nella copia di sequenze genetiche, che a volte porta alla creazione di nuovi tratti utili anche in assenza di riproduzione sessuale.

Tipi di riproduzione asessuata

Esistono molti modi diversi per riprodursi asessualmente. Questi includono:

  1. Fissione binaria: Questo metodo, in cui una cellula copia semplicemente il proprio DNA e poi si divide in due, dando una copia del proprio DNA a ciascuna "cellula figlia", viene utilizzato da batteri e archeobatteri.
  2. Gemmazione: Alcuni organismi separano una piccola parte di se stessi per diventare un nuovo organismo. Questo è praticato da molte piante e creature marine e da alcuni eucarioti unicellulari come il lievito.
  3. Propagazione vegetativa: Come il germoglio, questo processo coinvolge una pianta che coltiva un nuovo germoglio che è in grado di svilupparsi in un organismo completamente nuovo. Le fragole sono un esempio di piante che si riproducono utilizzando "corridori" che crescono verso l'esterno da una pianta madre e poi diventano piante separate e indipendenti.
  4. Sporogenesi: La sporogenesi è la produzione di cellule riproduttive, chiamate spore, che possono crescere in un nuovo organismo. Le spore usano spesso strategie simili a quelle dei semi. Ma a differenza dei semi, le spore possono essere create senza fecondazione da parte di un partner sessuale. È anche più probabile che le spore si diffondano autonomamente, ad esempio attraverso il vento, piuttosto che dipendere da altri organismi come i trasportatori di animali.
  5. Frammentazione: Nella frammentazione, un organismo "genitore" è diviso in più parti, ognuna delle quali cresce in un organismo "bambino" completo e indipendente. Questo processo è simile alla germinazione e alla propagazione vegetativa, ma con alcune differenze.

    Primo, la frammentazione non può essere volontaria da parte dell'organismo "genitore". I lombrichi e molte piante e creature marine sono in grado di rigenerare interi organismi da frammenti dopo lesioni che li dividono in più pezzi.

    Quando la frammentazione avviene volontariamente, lo stesso organismo genitore può dividersi in molte parti più o meno uguali per formare molti discendenti. Ciò è diverso dal germogliamento vegetativo e dai processi di propagazione, in cui un organismo sviluppa nuove parti che sono piccole rispetto al genitore e che sono destinate a diventare organismi figli.

  6. Agamenogenesi: L'agamenogenesi è la riproduzione di organismi normalmente sessuali senza necessità di fecondazione. Ci sono diversi modi in cui ciò può accadere.

    Nella partenogenesi, un uovo non fecondato inizia a svilupparsi in un nuovo organismo, che per necessità possiede solo i geni di sua madre. Ciò si verifica in alcune specie animali completamente femmine e nelle femmine di alcune specie animali quando non sono presenti maschi per fertilizzare le uova.

    Nell'apomoxis, una pianta che normalmente si riproduce sessualmente si riproduce asessualmente, producendo prole identica alla pianta madre, a causa della mancanza di disponibilità di una pianta maschio per fertilizzare i gameti femminili.

    Nell'embrione nucellare, un embrione è formato dal tessuto dei genitori senza meiosi o l'uso di cellule riproduttive. È noto che ciò si verifica principalmente negli agrumi, che possono produrre semi in questo modo in assenza di fertilizzazione maschile.

Animali asessuali

Si potrebbe pensare che la capacità di riprodursi senza un partner sessuale sia relegata al mondo delle piante, dei funghi e degli organismi unicellulari. Ma alcuni animali, come quelli che camminano, nuotano e volano, possono riprodursi senza un partner. Questo processo, chiamato riproduzione asessuata, non è necessariamente comune, ma è utile per alcuni animali che potrebbero avere difficoltà a trovare un partner riproduttivo.

Granchio marmorizzato

Il granchio marmorizzato o Marmorkrebs, simili ai gamberetti zanne, sono una forma asessuata di gambero che vive in Florida e nella Georgia meridionale, ma non vi appartiene.

Il marmorkreb, il cui nome significa "granchio marmorizzato" in tedesco, è una specie invasiva che ha stabilito popolazioni in tre paesi distruggendo notevolmente la fauna selvatica autoctona.

Molte giurisdizioni regolano l'importazione e il rilascio di vari tipi di gamberi. Nel 2011, il Missouri ha aggiunto i marmi alla sua lista di specie proibite. I Marmorkrebs raggiungono la riproduzione asessuata attraverso l'apomissia, un processo normalmente riservato alle piante in cui un organismo può generare un embrione senza fecondazione.

Lucertola Whiptail

Mentre la maggior parte delle specie di animali asessuati ha una scelta e ricorre alla riproduzione asessuata solo quando necessario, la lucertola whiptail appartiene esclusivamente al club delle ragazze. Questa specie celibe e completamente femminile inizia il processo riproduttivo con il doppio dei cromosomi dei suoi parenti che si riproducono sessualmente. Collembola si è evoluto da ibridi di altre specie e può possedere due serie complete di cromosomi.

I collemboli vivono nel sud-ovest, in Messico e in Sud America e sono gli unici rettili unisessuali conosciuti.

Drago di Komodo

Nonostante alcuni motivi piuttosto convincenti per cui i komodos non sono ottimi animali domestici, incluso il fatto che la loro saliva è solitamente tossica, alcune persone tengono queste lucertole giganti in casa.

Preoccupazioni a parte, le femmine di komodo hanno una capacità unica di deporre le uova senza mai fare sesso, e queste uova produrranno una prole maschio sana. Ciò si verifica perché i komodo femminili hanno due diversi cromosomi sessuali, W e Z, che si moltiplicano da soli negli ovuli.

Queste uova si sviluppano in femmine WW o maschi ZZ non vitali, assumendo che in un ambiente isolato la femmina creerà maschi con cui accoppiarsi e presumibilmente produrrà più komodo femmine.

Squali in cattività

Sebbene non siano strettamente animali domestici, gli squali in cattività si sono riprodotti asessualmente, anche se solo in rare occasioni.

I pesci martello femmina catturati come cuccioli e tenuti lontani dai maschi in Florida furono i primi a farlo e la scoperta lasciò i mammiferi come gli unici vertebrati incapaci di partorire per partenogenesi o senza contatto sessuale.

Eterna Idra

La minuscola e umile idra è un soggetto prediletto dagli scienziati perché ha un tratto invidiabile e quasi unico: non mostra segni di invecchiamento. Offre inoltre agli scienziati un modo indiscusso per indagare sulle cellule staminali umane benefiche.

Ma le idre hanno un altro tratto insolito in quanto possono scegliere di riprodursi sessualmente o asessualmente. Quando il cibo è abbondante, le idre si riproducono da sole; Ma quando il cibo diventa scarso, si accoppiano con i loro partner sessuali per generare più diversità nelle specie.

Clonazione di vespe

La riproduzione asessuata delle vespe è complicata. Quando alcune specie vengono infettate dal batterio Wolbachia, i cromosomi nelle uova di vespa cambiano. Di conseguenza, le uova non si dividono e invece di creare giovani unici, le madri vespe creano cloni femminili di se stesse.

Sembra un trucco per sopravvivere, ma le vespe stanno solo guadagnando tempo. Alla fine i batteri creano solo cloni femminili infetti.