FRAGMENTERING (BIOLOGI): I DYR, I PLANTER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den fragmentering er en type af ukønnet formering i den spontane brud af en organisme forekommer i to eller flere fragmenter. Hver af disse fragmenter har evnen til at regenerere et komplet individ og således øge antallet af kloner i en population.

Selvom denne type reproduktion er observeret i kolonibakterier og i dyre- og plantecellecellulære organismer, er den fortsat et kontroversielt fokus i videnskabens verden, da mange forskere argumenterer for den evolutionære relevans af denne reproduktionsmetode.

Fotografi af en blå søstjerne (Linckia laevigata) (Kilde: Frédéric Ducarme via Wikimedia Commons)

Nogle forfattere mener, at fragmenteringsmåderne i naturen inkluderer både binær fission i bakterier og kollektiv fragmentering og produktionen af ​​encellede former i multicellulære organismer.

Uanset hvad denne proces ser, er fragmentering en type aseksuel reproduktion, der kan forekomme "med vilje", eller som kan formidles af miljømæssige stressfaktorer, såvel som antropologisk indgriben.

Denne type reproduktion er ikke forud for en meiotisk opdelingsbegivenhed, det vil sige, at den ikke indebærer syngami eller gametisk fusion, men de resulterende fragmenter kan stadig regenerere et nyt individ, der er identisk med det, der var fragmenteret.

Størrelsen og antallet af fragmenter, som en organisme kan frembringe ved fragmentering, er meget variabel, ligesom størrelsen på afkommet. En forskel mellem fragmentering og andre former for aseksuel reproduktion er, at det ikke kræver investering af energi i modsætning til fission eller spiring, for eksempel.

Fragmentering hos dyr

Fragmentering er blevet beskrevet som en reproduktionsstrategi for mange hvirvelløse dyr, blandt andet er fladeorme (fladorm), ringformede (regnorme), nogle hindehinde (søstjerner) og cnidarians (koraller og anemoner).

Ægorm gengiver også ved fragmentering (Kilde: Fir0002, via Wikimedia Commons)

Normalt ender opdelingen af ​​et af disse hvirvelløse dyr i et eller flere fragmenter med regenereringen af ​​de "manglende dele" i hver enkelt. Denne illustration viser en søstjerner, der har fragmenteret:

Fragmentering vs. Regeneration

Starfish kan fragmentere, men fragmentering er forskellig fra regenerering. Det er almindeligt at forveksle fragmenteringsprocessen med regenereringsprocessen, og et tydeligt eksempel på dette har at gøre med søstjerner, som er en type pighud.

Som mange andre organismer kan søstjerner regenerere deres arme i korte perioder, når de mister dem på grund af forskellige omstændigheder (biotiske eller abiotiske). Desværre beskriver mange generelle tekster denne proces som en fragmenteringshændelse, et faktum, der ikke nødvendigvis er sandt.

Når en søstjernefragment er fragmenteret, er det rigtigt, at den kan regenerere de dele, den har mistet, men i virkeligheden dør de mistede fragmenter, før de danner kroppen igen.

Kun søstjerner, der hører til slægten Lickia, såsom den blå søstjerne Lickia laevigata, kan regenerere nye individer fra de dele, der skyldes en utilsigtet fragmenteringsproces, hvad enten det er af naturlig oprindelse eller ej.

I planter

Planter kan også reproducere vegetativt ved fragmentering og repræsentere måske det mest relevante eksempel på antropologisk understøttet aseksuel reproduktion eller, hvad der er det samme, instrueret af menneskelig indgriben.

Mange planteorganismer kan formere sig klonisk ved at fragmentere nogle af deres kropsområder i "portioner", der kan give anledning til et nyt individ genetisk identisk med forælderen.

En af egenskaberne hos planter, der favoriserer denne proces, er evnen af ​​nogle af deres celler til at "genstarte" deres genom, de-differentiere og opdele for at give anledning til nye cellelinjer, der vil differentiere sig i de specifikke organer og væv i den nye klon.

De mest almindelige eksempler på gartnerieteknikker til planteformering, der er afhængige af aseksuel reproduktionskapacitet ved fragmentering, inkluderer brugen af ​​"stiklinger" eller "stiklinger" samt multiplikation gennem dele af reservestrukturer såsom knolde og pærer.

I det naturlige miljø kan mange bregner, træer, buske og andre flerårige ikke-træagtige planter formere sig ved fragmentering af jordstænglerne, der har udviklet nye skud.

Hvordan forekommer fragmentering i planter?

Når en plante reproduceres ved fragmentering, enten naturlig eller kunstig (forårsaget af et menneske), er der i hvert fragment vækst og differentiering af eventyrlige rødder (som er forskellige steder end hvor de burde være).

Produktionen af ​​disse rødder muliggør fastgørelse af den nye plante i dannelse til underlaget, hvorfra den får hydrering og minerale næringsstoffer. Senere kommer der fra det "rodfæstede" fragment en ny skyde med dets apikale meristem, dets grene og bladbladene (afhængigt af tilfældet).

Specifikke eksempler på arter, der formerer sig ved fragmentering

Et koral

Korallearten Palythoa caribaeorum, der hører til phylum Cnidaria, til Anthozoa-klassen og Zoantharia-ordenen, er et godt eksempel på hvirvelløse dyr, der formerer sig ved fragmentering.

I en undersøgelse udført i to kystområder i Brasilien viste Acosta et al. (2001), at reproduktion ved fragmentering hos denne art ikke var afhængig af interne signaler eller stimuli, men snarere af et stort antal eksogene faktorer.

I henhold til deres karakter klassificerer denne forfatter sådanne faktorer som "biotiske" og "abiotiske". Biotika er dem, der forårsager isolering af vævsfragmenter gennem skader, ofte relateret til tilfælde af delvis dødelighed i kolonierne.

I stedet har eksogene abiotiske faktorer at gøre med fysisk fragmentering, der resulterer i "brud" af et individ i et eller flere fragmenter på grund af fysiske kræfter som storme, strømme, bølger eller stærkt tidevand. Disse kræfter kan også omfatte nogle forårsaget af menneskelig indgriben, såsom forankring, manipulation af dykkere osv.

En plante

Plectranthus scutellarioides, populært kendt som "coleus", er en Magnoliophyta-plante, der tilhører Lamiaceae-familien. Det er kendetegnet ved dets forskellige farvevariationer og er meget efterspurgt inden for havedesign.

Denne plante reproduceres almindeligvis af "stiklinger" eller "fragmenter" af dens stængler eller blade, hvorfra der indhentes nye individer. Udseendet af eventyrlige rødder og "genvækst" af disse planter er relativt hurtigt og kan observeres i løbet af få dage.

Referencer

1. Acosta, A., Sammarco, PW, & Duarte, LF (2001). Asexuel reproduktion i en zoanthid ved fragmentering: eksogene faktorer. Bulletin for Marine Science, 68 (3), 363-381.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Virvelløse dyr (Nr. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Egger, B. (2008). Fornyelse: Belønning, men potentielt risikabel. Fødselsdefekter Forskning Del C: Embryo i dag: Anmeldelser, 84 (4), 257-264.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (1997). Integrerede zoologiske principper. 10. udg. Boston: WCB.
5. Highsmith, RC (1982). Reproduktion ved fragmentering i koraller. Marine økologiske fremskridtserier. Oldendorf, 7 (2), 207-226.
6. Pichugin, Y., Peña, J., Rainey, PB, & Traulsen, A. (2017). Fragmenteringstilstande og udviklingen af ​​livscyklusser. PLoS computational biology, 13 (11), e1005860.
7. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (9. udg.). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.