Pučanie je forma asexuálnu reprodukciu organizmov, v ktorých prebieha nerovnomernému rozdeleniu. Nové organizmy „vytrhávajú“ od rodičov ako hrbol, klenot alebo púčik, až kým nenastane úplné oddelenie.
Pučanie sa vyskytuje v rôznych rastlinných eukaryotoch a prokaryotoch, od baktérií po cnidariánov. Táto forma rozmnožovania je obzvlášť dôležitá v prípade húb, baktérií, zvierat, ako sú huby a medúzy alebo knidária.
Fotografia vzorky Hydra viridissima počas pučiaceho procesu (Zdroj: Peter Schuchert prostredníctvom Wikimedia Commons)
Pučanie je druh reprodukcie, ktorý sa často vyskytuje v organizmoch s koloniálnymi skupinami, pretože predstavuje evolučnú výhodu v etablovaní sa v nových biotopoch a vytváraní nových kolónií.
Pre koloniálne viacbunkové organizmy predstavuje reprodukcia pučením významnú výhodu, najmä bezprostredne po prírodných katastrofách, pretože dokážu regenerovať celú kolóniu v krátkom časovom období a od jediného jedinca.
Hoci reprodukcia pučaním má mnoho výhod, môže spôsobiť zhoršenie genetickej variability druhu, pretože generovanie celej populácie klonov ich robí veľmi náchylnými na patogény, zmeny pH a teploty, slanosť atď.
vlastnosti
Reprodukcia pučaním je jedným z typov asexuálnej reprodukcie, ktorá sa najčastejšie pozoruje v mikroorganizmoch. Táto reprodukcia im umožňuje vznik viacerých klonov, ktoré sa samy úplne vyvinuli metabolicky a v krátkom časovom období.
Všetci začínajúci potomci vyvinuli orgány podobné tým, ktoré majú rodičia. K separácii od rodiča nedochádza prirodzene, kým rodiace sa potomky v pupene nemajú úplne vyvinuté orgány alebo organely.
V čase oddeľovania púčikov a rodičov sa medzi nimi pozoruje zreteľný rozdiel vo veľkosti (potomkovia sú oveľa menšie). Avšak v krátkom časovom období môžu títo potomci dosiahnuť veľkosť rodiča.
Druhy pučania
V mnohých organizmoch, ktoré majú tento druh asexuálnej reprodukcie, možno rozlišovať dva typy pučania:
G
Obyčajne sa vyskytuje, keď sú podmienky prostredia plné alebo priaznivé pre život organizmu, a preto sa jednotlivec začína množiť zvyšovaním veľkosti populácie a využívaním najväčšieho množstva zdrojov.
G
Vyskytuje sa v reakcii na nepriaznivé podmienky a je to vtedy, keď organizmy zistia tieto stavy a ako druh žiarenia na prežitie sa pokúsia reagovať na nepriaznivé podmienky zvýšením ich počtu (čím sa zvyšuje pravdepodobnosť opustenia potomstva).
Niektorí zoológovia sa domnievajú, že definícia pučania je v živočíšnej ríši trochu nejednoznačná, pretože mnohí autori zahŕňajú do koncepčných procesov, ako je púšťanie chápadiel polypov v koraloch, proglottidov tasemnice alebo tretí segment v annelids.
Všetky tieto príklady spadajú pod definíciu pučania, pretože sú to jednotlivci alebo celé časti, ktoré vyrastajú na rodičovi s určitou nezávislosťou od tela, ktoré ich vedie.
proces
V pučiacom procese je možné pozorovať najmenej päť spoločných štádií pre všetky organizmy, či už v jednobunkových alebo viacbunkových organizmoch:
1 - Progenitorová bunka zvyšuje objem svojho cytosolu o polovicu až štvrtinu viac, ako je normálny objem.
2 - Na vonkajšej strane bunky sa začína tvoriť vydutie, púčik alebo klenot, ktorý zvýšil jeho cytosolický objem. V prípade, že organizmus má bunkovú stenu, pozoruje sa pokles jeho zložiek a syntéza novej obálky okolo dcérskych buniek, práve v mieste, kde sa začína pozorovať výčnelok.
3 - V momente, keď je výbežok výraznejší, dochádza k migrácii jadra smerom k jeho boku. Akonáhle je jadro bunky umiestnené na periférii bunky vzhľadom na rodiaci sa klenot, vstúpi do mitotického procesu, aby nakoniec vytvoril dve presne rovnaké jadrá.
4 - Jadro progenitorovej bunky migruje späť do stredu pôvodnej bunky a druhé jadro je umiestnené v strede puku alebo drahokamu. Hneď po tomto okamihu sa v progenitorovej bunke začína regenerovať pôvodná štruktúra bunkovej steny alebo membrány, z ktorej vznikol drahokam alebo púčik.
5 - Nakoniec bunková stena žĺtka a progenitorovej bunky stvrdnú a po dokončení tohto kroku sa obe bunky stanú nezávislými od seba.
Fotografie procesu pučania koralov (polypov) (Zdroj: NOAA prostredníctvom Wikimedia Commons)
V mnohých organizmoch, ako sú hydry, koraly a huby, sa nemusí uskutočniť posledný krok, pretože medzi rodičmi a potomkami existuje určitá cytosolická kontinuita. Títo potomkovia však majú úplnú nezávislosť pri mnohých funkciách, napríklad pri jedle.
Príklady
Mnoho druhov baktérií sa dokáže množiť pučaním. Patogénne baktérie rodu Rickettsia, ako aj mnohé druhy prvokov améby a euglenozoanu sa reprodukujú hlavne pučaním.
kvasinky
O kvasniciach sa dá povedať, že sú jednou z „kráľovien“ pučiacich, pretože takto neustále reprodukujú. Dokonca aj na obrázkoch z kvasiniek prezentovaných vo väčšine učebníc sú na povrchu buniek viditeľné malé hrbole alebo puky.
Kvasinky počas asexuálnej reprodukcie pučaním (Zdroj: Bookofjude, prostredníctvom Wikimedia Commons)
Morské strieka
Pre invazívne organizmy prináša pučiaca reprodukcia mnoho výhod, pretože im umožňuje rýchlo sa šíriť a kolonizovať veľké plochy. To je prípad morských striekačiek, ktoré sa neustále množia pučaním.
Mnohé zoológovia klasifikujú morské striekačky ako „meta organizmy“ pozostávajúce z viacerých klonov toho istého jedinca. Tieto meta organizmy sú známe ako kolónie a každý z klonov v kolónii sa nazýva „ zooidy “.
Hydras
Jedným z modelových mnohobunkových organizmov na štúdium reprodukcie pučaním sú hydry, pretože sa ľahko udržujú v zajatí a neustále sa množia.
Schéma pučiaceho procesu Hydry (Zdroj: A.houghton19 prostredníctvom Wikimedia Commons)
V hydrách je možné pozorovať, ako začínajú nové polypy od počiatočného stopky „klíčiť“, ktoré napriek tomu, že všetok ich metabolizmus je nezávislý od pôvodného organizmu, k nemu zostávajú pripojené. Stále sa diskutuje, či sú to organizmy tvoriace kolónie alebo či im chýba mechanizmus, ktorý oddeľuje púčiky od rodičov.
Kmeň Cniaria, ktorý zahŕňa koraly, medúzy a hydry, je pravdepodobne skupinou mnohobunkových organizmov s najvyššou frekvenciou asexuálnej reprodukcie pučením, pretože tento druh reprodukcie je nevyhnutný pre rast a rozširovanie koloniálnych organizmov.
Referencie
- Brusca, RC, a Brusca, GJ (2003). Bezstavovce (č. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
- Gray, A. (1871). Na hypokotyledonárnej gemmácii. Journal of Natural History, 8 (45), 220 - 220.
- Hickman, CP, Roberts, LS, a Hickman, FM (1984). Integrované princípy zoológie. Times Mirror.
- Monniot, C. (1992). Nouvelle-Calédonie Ascidies. XI. Phlébobranches et Stolidobranches du plateau des Chesterfield. Bulletin du Muséum National d'Histoire Naturelle. Paríž (4) A, 14, 3-22.
- Solomon, EP, Berg, LR a Martin, DW (2011). Biológia (9. vydanie). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
- Von Wagner, F. (1892). VI. - Všeobecné pripomienky k štiepeniu a gemmácii v Kráľovstve zvierat. Journal of Natural History, 10 (55), 23-54.
- Willey, JM, Sherwood, L. a Woolverton, CJ (2008). Prescott, Harley a Kleinova mikrobiológia. McGraw-Hill Higher Education.