การแตกหน่อเป็นรูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของสิ่งมีชีวิตซึ่งเกิดการแบ่งตัวที่ไม่เท่ากัน สิ่งมีชีวิตใหม่ "ยื่นออกมา" จากพ่อแม่ในรูปแบบกระแทกอัญมณีหรือตาจนกว่าจะถึงเวลาที่แยกจากกันทั้งหมด
การขยายพันธุ์เกิดขึ้นในไฟลาของยูคาริโอตและโปรคาริโอตที่แตกต่างกันตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงซีนิดาเรียน การสืบพันธุ์ในรูปแบบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในเชื้อราแบคทีเรียสัตว์เช่นฟองน้ำแมงกะพรุนหรือซินิดาเรีย
ภาพถ่ายของตัวอย่าง Hydra viridissima ในระหว่างขั้นตอนการออกดอก (ที่มา: Peter Schuchert จาก Wikimedia Commons)
Budding เป็นการสืบพันธุ์ประเภทหนึ่งที่พบได้บ่อยในสิ่งมีชีวิตที่มีกลุ่มอาณานิคมเนื่องจากเป็นข้อได้เปรียบทางวิวัฒนาการในการสร้างที่อยู่อาศัยใหม่และสร้างอาณานิคมใหม่
สำหรับสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ในอาณานิคมการสืบพันธุ์โดยการแตกหน่อแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากเกิดภัยธรรมชาติเนื่องจากพวกมันสามารถสร้างอาณานิคมใหม่ทั้งหมดได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ และจากสิ่งมีชีวิตเพียงคนเดียว
แม้ว่าการสืบพันธุ์โดยการแตกหน่อจะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็สามารถทำให้ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเสื่อมลงได้เนื่องจากการสร้างประชากรโคลนทั้งหมดทำให้พวกมันมีความอ่อนไหวต่อเชื้อโรคการเปลี่ยนแปลง pH และอุณหภูมิความเค็ม ฯลฯ
ลักษณะเฉพาะ
การสืบพันธุ์โดยการผสมพันธุ์เป็นหนึ่งในประเภทของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศที่พบบ่อยที่สุดในจุลินทรีย์ การสืบพันธุ์นี้ช่วยให้พวกมันสามารถสร้างโคลนนิ่งของตัวเองหลาย ๆ ตัวที่พัฒนาโดยการเผาผลาญอย่างสมบูรณ์และในช่วงเวลาสั้น ๆ
ลูกหลานทุกรุ่นมีการพัฒนาอวัยวะคล้ายกับของพ่อแม่ การแยกจากพ่อแม่ไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติจนกว่าลูกที่ตั้งไข่ในตาจะมีอวัยวะหรือออร์แกเนลล์ที่พัฒนาเต็มที่
ในช่วงเวลาของการแยกตาและพ่อแม่จะสังเกตเห็นความแตกต่างที่ชัดเจนในขนาดระหว่างพวกเขา (ลูกมีขนาดเล็กกว่ามาก) อย่างไรก็ตามในช่วงเวลาสั้น ๆ ลูกหลานเหล่านี้สามารถถึงขนาดพ่อแม่ได้
ประเภทของรุ่น
ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่มีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศประเภทนี้สามารถแยกแยะได้สองประเภท:
G
มักเกิดขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมเต็มหรือเอื้ออำนวยต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตดังนั้นบุคคลจึงเริ่มทวีคูณโดยการขยายพันธุ์เพื่อเพิ่มขนาดของประชากรและใช้ประโยชน์จากทรัพยากรให้ได้มากที่สุด
G
มันเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยและเมื่อสิ่งมีชีวิตตรวจพบเงื่อนไขเหล่านี้และในฐานะที่เป็นรังสีการอยู่รอดชนิดหนึ่งพยายามตอบสนองต่อสภาพที่ไม่พึงประสงค์โดยการเพิ่มจำนวน (เพิ่มความเป็นไปได้ที่จะทิ้งลูกหลาน)
นักสัตววิทยาบางคนคิดว่าคำจำกัดความของการแตกหน่อนั้นค่อนข้างคลุมเครือในอาณาจักรสัตว์เนื่องจากผู้เขียนหลายคนรวมอยู่ในกระบวนการแนวคิดเช่นการสร้างหนวดของติ่งในปะการังของ proglottids ของพยาธิตัวตืดหรือของ a ส่วนที่สามใน annelids
ตัวอย่างทั้งหมดเหล่านี้อยู่ภายใต้คำจำกัดความของการแตกหน่อเนื่องจากเป็นบุคคลหรือส่วนทั้งหมดที่งอกขึ้นมาจากพ่อแม่โดยมีความเป็นอิสระจากร่างกายที่ก่อให้เกิดขึ้น
กระบวนการ
ในกระบวนการแตกหน่อสามารถสังเกตเห็นขั้นตอนที่ใช้ร่วมกันอย่างน้อยห้าขั้นตอนสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์:
1- เซลล์ต้นกำเนิดจะเพิ่มปริมาตรของไซโตซอลระหว่างครึ่งถึงหนึ่งในสี่ของปริมาณมากกว่าปกติ
2- กระพุ้งตาหรืออัญมณีเริ่มก่อตัวขึ้นที่ด้านนอกของเซลล์ซึ่งเพิ่มปริมาณไซโตโซลิก ในกรณีที่สิ่งมีชีวิตมีผนังเซลล์การลดลงของส่วนประกอบและการสังเคราะห์ซองจดหมายใหม่รอบ ๆ เซลล์ลูกสาวในจุดที่เริ่มสังเกตเห็นส่วนนูน
3- ในช่วงเวลาที่ส่วนที่ยื่นออกมามีความสำคัญมากขึ้นการย้ายนิวเคลียสไปทางด้านข้างจะเกิดขึ้น เมื่อนิวเคลียสของเซลล์อยู่ในตำแหน่งที่อยู่รอบนอกของเซลล์ที่เกี่ยวกับอัญมณีที่เพิ่งตั้งไข่มันจะเข้าสู่กระบวนการไมโทติกเพื่อให้กลายเป็นนิวเคลียสที่เหมือนกันสองอัน
4- นิวเคลียสของเซลล์ต้นกำเนิดจะย้ายกลับไปที่ศูนย์กลางของเซลล์เริ่มต้นและนิวเคลียสที่สองอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลางของตาหรืออัญมณี หลังจากนั้นสักครู่โครงสร้างดั้งเดิมของผนังเซลล์หรือเมมเบรนที่อัญมณีหรือตาเกิดขึ้นจะเริ่มสร้างใหม่ในเซลล์ต้นกำเนิด
5- ในที่สุดผนังเซลล์ของไข่แดงและเซลล์ต้นกำเนิดเสร็จสิ้นการแข็งตัวและเมื่อขั้นตอนนี้เสร็จสิ้นเซลล์ทั้งสองจะแยกเป็นอิสระจากกัน
ภาพถ่ายกระบวนการแตกหน่อของปะการัง (ติ่ง) (ที่มา: NOAA ผ่าน Wikimedia Commons)
ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิดเช่นไฮดราปะการังและฟองน้ำขั้นตอนสุดท้ายอาจไม่เกิดขึ้นเนื่องจากมีความต่อเนื่องของไซโตโซลิกระหว่างพ่อแม่และลูก อย่างไรก็ตามลูกหลานเหล่านี้มีความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ในหลายหน้าที่เช่นอาหารเป็นต้น
ตัวอย่าง
แบคทีเรียหลายชนิดมีความสามารถในการแพร่พันธุ์โดยการแตกหน่อ แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคของสกุล Rickettsia เช่นเดียวกับโปรโตซัวชนิดอะมีบาและยูเกลโนซัวหลายชนิดสืบพันธุ์โดยการแตกหน่อ
ยีสต์
ยีสต์สามารถกล่าวได้ว่าเป็นหนึ่งใน "ราชินี" ของการผสมพันธุ์เนื่องจากเป็นวิธีที่พวกมันแพร่พันธุ์อย่างต่อเนื่อง แม้แต่ในภาพยีสต์ที่นำเสนอในหนังสือเรียนส่วนใหญ่ก็สามารถเห็นตุ่มหรือตาเล็ก ๆ บนผิวเซลล์ได้
ยีสต์ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการผสมพันธุ์ (ที่มา: Bookofjude, Wikimedia Commons)
เพรียงหัวหอมทะเล
สำหรับสิ่งมีชีวิตที่รุกรานการสืบพันธุ์ที่แตกต่างกันทำให้เกิดข้อดีหลายประการเนื่องจากช่วยให้แพร่กระจายได้อย่างรวดเร็วและตั้งรกรากในพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่นนี้เป็นกรณีของเพรียงหัวหอมทะเลซึ่งแพร่พันธุ์อย่างต่อเนื่องโดยการแตกหน่อ
นักสัตววิทยาหลายคนจำแนกเพรียงหัวหอมทะเลว่าเป็น "สิ่งมีชีวิตเมตา" ซึ่งประกอบด้วยโคลนหลาย ๆ ตัวในตัวเดียวกัน สิ่งมีชีวิตเมตาเหล่านี้เรียกว่าโคโลนีและแต่ละโคลนในอาณานิคมเรียกว่า " ซูอิด "
hydras
สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์แบบจำลองหนึ่งสำหรับการศึกษาการสืบพันธุ์โดยการแตกหน่อคือไฮดราเนื่องจากพวกมันง่ายต่อการกักขังและแพร่พันธุ์อย่างต่อเนื่อง
แผนผังของกระบวนการออกดอกของไฮดรา (ที่มา: A.houghton19 ผ่าน Wikimedia Commons)
ในไฮดราสามารถสังเกตได้ว่าจากก้านช่อดอกเริ่มต้นติ่งใหม่จะเริ่ม "แตกหน่อ" ซึ่งแม้จะทำให้การเผาผลาญทั้งหมดเป็นอิสระจากสิ่งมีชีวิตแม่ แต่ก็ยังติดอยู่กับมัน ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าพวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาณานิคมหรือไม่หรือขาดกลไกที่แยกตาออกจากพ่อแม่หรือไม่
ไฟลัมซีเนียเรียซึ่งรวมถึงปะการังแมงกะพรุนและไฮดราอาจเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่มีความถี่สูงสุดในการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการแตกหน่อเนื่องจากการสืบพันธุ์แบบนี้จำเป็นต่อการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตในอาณานิคม
อ้างอิง
- Brusca, RC, และ Brusca, GJ (2003) สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (เลขที่ QL 362. B78 2546). เบซิง
- เทา, A. (1871). เกี่ยวกับการเจียมเนื้อเจียมตัว วารสารประวัติศาสตร์ธรรมชาติ, 8 (45), 220-220.
- Hickman, CP, Roberts, LS และ Hickman, FM (1984) หลักการบูรณาการของสัตววิทยา ไทม์มิเรอร์.
- Monniot, C. (1992). Nouvelle-Calédonie Ascidies จิน Phlébobranchesและ Stolidobranches du ที่ราบสูงเดเชสเตอร์ฟิลด์ Bulletin du Muséum National d'Histoire Naturelle ปารีส (4) A, 14, 3-22
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011) ชีววิทยา (9th edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: สหรัฐอเมริกา
- ฟอนแว็กเนอร์, F. (1892). VI. - ข้อสังเกตทั่วไปเกี่ยวกับฟิชชันและการสร้างอัญมณีในอาณาจักรสัตว์ วารสารประวัติศาสตร์ธรรมชาติ, 10 (55), 23-54.
- Willey, JM, Sherwood, L. , & Woolverton, CJ (2008) Prescott, Harley และ Klein จุลชีววิทยา การศึกษาระดับอุดมศึกษา McGraw-Hill