Fortpflanzung von Eukaryoten: ungeschlechtlich & geschlechtlich
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Zusammenfassung
Fortpflanzung von Eukaryoten: ungeschlechtlich & geschlechtlich
Das Wichtigste in Kürze
Um den Fortbestand einer Art zu sichern, müssen sich Lebewesen fortpflanzen. Dabei wird genetisches Material (DNA) an die Nachkommen weitergegeben. Bei Eukaryoten, also Organismen, die einen Zellkern besitzen, wird zwischen der ungeschlechtlichen (asexuellen) und geschlechtlichen (sexuellen) Fortpflanzung unterschieden. Es gibt aber Organismen, die beide Arten der Reproduktion kombinieren und somit zu ihrem Vorteil nutzen können.
Ungeschlechtliche Fortpflanzung
Die ungeschlechtliche Fortpflanzung wird auch asexuelle Fortpflanzung genannt, weil dabei Nachkommen entstehen ohne einen zweiten Elternteil.
Die Nachkommen sind deshalb genetisch identische Kopien des Elternteils, also Klone. Ohne einen weiteren Elternteil kann das genetische Material nicht neu kombiniert und durchmischt werden. Im Normalfall teilen sich eukaryotische Einzeller, aber auch Prokaryoten, in Tochterzellen, nachdem sie ihr genetisches Material verdoppelt haben.
Aber auch mehrzellige Eukaryoten können sich ungeschlechtlich vermehren, wie zum Beispiel Süsswasserpolypen. Sie können seitlich Knospen bilden, welche sich zu eigenständigen Tieren entwickeln können. Unter den Pflanzen ist die ungeschlechtliche Fortpflanzung ebenfalls sehr weit verbreitet. Bei den Kartoffeln einer Staude können zum Beispiel genetisch identische Kartoffelpflanzen entstehen. Es ist Pflanzen aber auch möglich, ohne Befruchtung aus einer einzelnen Zelle hervorzugehen, nämlich aus sogenannten Sporen.
Geschlechtliche Fortpflanzung
Im Tierreich ist die geschlechtliche (sexuelle) Fortpflanzung weiter verbreitet. Dabei können Nachkommen nur entstehen, wenn eine Befruchtung stattgefunden hat. An der Befruchtung sind sogenannte Keimzellen (Gameten) beteiligt. Diese Zellen entstehen in den Keimdrüsen (Gonaden). In der Regel gibt es bei Tieren, die sich durch geschlechtliche Fortpflanzung reproduzieren, männliche und weibliche Tiere (deshalb wird es auch geschlechtliche Fortpflanzung genannt).
Die Befruchtung
Keimzellen unterscheiden sich von normalen Zellen, da diese nur die Hälfte des genetischen Materials, welches in Form von Chromosomen gespeichert ist, in sich tragen. Die Reduktion der Chromosomen findet während der Meiose statt.
Bei der Befruchtung verschmilzt dann eine Keimzelle der Mutter mit einer Keimzelle des Vaters, wobei das genetische Material der Eltern miteinander kombiniert wird und somit ein neues Lebewesen entsteht. Durch die genetische Durchmischung entsteht eine Vielfalt an Merkmalen einer Art.
Generationswechsel
Quallen oder auch einzellige Algen vermehren sich in der Regel ungeschlechtlich. Sobald sich aber die Umweltbedingungen verschlechtern, können sie zur geschlechtlichen Fortpflanzung wechseln, um neue genetische Varianten entstehen zu lassen. Dabei kann es sein, dass besser angepasste Individuen entstehen, die womöglich ihr Überleben sichern.
Kernphasenwechsel
Pflanzen sind auch in der Lage ihre Fortpflanzung je nach Gegebenheit zu wechseln.
Die Farnpflanze entspricht der ungeschlechtlichen Generation, dem diploiden Sporophyten. Auf der Blattunterseite entstehen aber durch Teilung sogenannte Sporenkapseln (Sporangien), welche nur die Hälfte des genetischen Materials in sich tragen. Daraus können ohne Befruchtung Prothallien (Vorkeime) entstehen. Diese sind nun in der Lage, sich geschlechtlich fortzupflanzen und durch Befruchtung wieder eine diploide Farnpflanze entstehen zu lassen.
Der Wechsel von diploider und haploider Generation wird als Kernphasenwechsel bezeichnet.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Bei welcher Art der Fortpflanzung entstehen genetisch idente Kopien des Elternteils?
Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung.
Welche wesentlichen Unterschiede gibt es zwischen der geschlechtlichen und ungeschlechtlichen Fortpflanzung?
Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung entsteht eine genetisch identische Kopie der Zelle durch Zellteilung. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung findet durch die Befruchtung eine Durchmischung des genetischen Materials der Mutter und des Vaters statt.
Wann können bestimmte Organismen (z.B. Quallen) einen Generationswechsel durchlaufen?
Wenn sich die Umweltbedinungen ändern, wechseln sie von der ungeschlechtlichen zur geschlechtlichen Fortpflanzung um ihr genetisches Material neu zu kombinieren um sich einen Überlebensvorteil zu sichern.