Pučení je forma nepohlavního rozmnožování organismů, ve kterých probíhá nerovnoměrnému rozdělení. Nové organismy „vyčnívají“ z rodičů jako rána, klenot nebo pupen, dokud nedojde k úplnému oddělení.
K pučení dochází v různých fylách eukaryot a prokaryotů, od bakterií po cnidariany. Tato forma reprodukce je zvláště důležitá u hub, bakterií, zvířat, jako jsou houby a medúzy nebo cnidariani.
Fotografie exempláře Hydra viridissima během pučícího procesu (Zdroj: Peter Schuchert prostřednictvím Wikimedia Commons)
Pučení je druh reprodukce často se vyskytující v organismech s koloniálními skupinami, protože představuje evoluční výhodu v tom, že se etablovali v nových stanovištích a tvořili nové kolonie.
Pro koloniální mnohobuněčné organismy představuje reprodukce pučením významnou výhodu, zejména bezprostředně po přírodních katastrofách, protože jsou schopny regenerovat celou kolonii v krátkém časovém období a od jediného jednotlivce.
Ačkoli reprodukce pučením má mnoho výhod, může způsobit zhoršení genetické variability druhu, protože generování celé populace klonů je činí velmi náchylnými k patogenům, změnám pH a teploty, slanosti atd.
vlastnosti
Reprodukce pučením je jedním z typů asexuální reprodukce nejčastěji pozorovanou v mikroorganismech. Tato reprodukce jim umožňuje vzniknout více klonů samých sebe plně vyvinutých metabolicky a v krátkém časovém období.
U všech začínajících potomků byly vyvinuty orgány podobné orgánům jejich rodičů. K oddělení od rodiče nedochází přirozeně, dokud rodící se potomci v pupenu nebudou mít plně vyvinuté orgány nebo organely.
V době oddělení pupenů a rodičů je mezi nimi pozorován jasný rozdíl ve velikosti (potomci jsou mnohem menší). V krátkém časovém období však tito potomci mohou dosáhnout velikosti rodiče.
Druhy pučení
V mnoha organismech, které mají tento typ asexuální reprodukce, lze rozlišit dva typy pučení:
G
Obvykle se vyskytuje, když jsou podmínky prostředí plné nebo příznivé pro život organismu, a proto se jednotlivec začíná množit tím, že se zvětší velikost populace a využije největší množství zdrojů.
G
Vyskytuje se v reakci na nepříznivé podmínky a je to tehdy, když organismy detekují tyto stavy a jako druh záření pro přežití se snaží reagovat na nepříznivý stav zvýšením jejich počtu (zvyšuje se možnost odloučení potomstva).
Někteří zoologové se domnívají, že definice pučení je ve zvířecí říši poněkud dvojznačná, protože mnoho autorů zahrnuje do koncepčních procesů, jako je pučení chapadel polypů v korálech, proglottidů tasemnic nebo třetí segment v annelids.
Všechny tyto příklady spadají do definice nadějnosti, protože se jedná o jednotlivce nebo celé části, které klíčí na rodiče s určitou nezávislostí na těle, které jim dává vznik.
Proces
V pučícím procesu lze pozorovat nejméně pět společných stádií pro všechny organismy, ať už v jednobuněčných nebo vícebuněčných organismech:
1 - Progenitorová buňka zvyšuje objem svého cytosolu o polovinu a čtvrtinu více, než je normální objem.
2 - Na vnější straně buňky se začnou tvořit boule, pupeny nebo drahokamy, které zvyšují její cytosolický objem. V případě, že organismus má buněčnou stěnu, snížení jejích složek a syntézu nové obálky kolem dceřiných buněk, právě v místě, kde se začíná pozorovat boule.
3 - V okamžiku, kdy je výčnělek výraznější, dochází k migraci jádra směrem k jeho straně. Jakmile je jádro buňky umístěno na periferii buňky s ohledem na rodící se drahokam, vstoupí do mitotického procesu a nakonec vytvoří dvě přesně stejná jádra.
4- Jádro progenitorové buňky migruje zpět do středu původní buňky a druhé jádro je umístěno ve středu pupenu nebo drahokamu. Hned po tomto okamžiku se v progenitorové buňce regeneruje původní struktura buněčné stěny nebo membrány, z níž vznikl drahokam nebo pupen.
5 - Nakonec buněčná stěna žloutku a progenitorové buňky ztvrdnou a po dokončení tohoto kroku se obě buňky od sebe navzájem nezávisí.
Fotografie nadějného procesu korálů (polypů) (Zdroj: NOAA přes Wikimedia Commons)
U mnoha organismů, jako jsou hydry, korály a houby, nemusí poslední krok nastat, protože mezi rodiči a potomky existuje určitá cytosolická kontinuita. Tito potomci však mají úplnou nezávislost v mnoha funkcích, jako je například jídlo.
Příklady
Mnoho druhů bakterií má schopnost se množit pučením. Patogenní bakterie rodu Rickettsia, jakož i mnoho druhů prvoků améby a euglenozoanů se reprodukují hlavně pučením.
Kvasinky
Droždí lze považovat za jednu z „královen“ nadějných, protože takto se neustále reprodukují. I na obrázcích kvasinek prezentovaných ve většině učebnic mohou být na povrchu buněk vidět malé hrboly nebo pupeny.
Kvasinky při asexuální reprodukci pučením (Zdroj: Bookofjude, přes Wikimedia Commons)
Mořské stříkance
Pro invazivní organismy přináší nadějná reprodukce mnoho výhod, protože jim umožňuje rychle se šířit a kolonizovat velké oblasti. To je případ mořských stříkání, které se neustále reprodukují pučením.
Mnozí zoologové klasifikují mořské stříkance jako „metaorganismy“ skládající se z více klonů stejného jedince. Tyto meta organismy jsou známé jako kolonie a každý z klonů v kolonii se nazývá „ zooidy “.
Hydras
Jedním z modelových mnohobuněčných organismů pro studium reprodukce pučením jsou hydry, protože se snadno udržují v zajetí a neustále se množí.
Schéma pučícího procesu Hydry (Zdroj: A.houghton19 prostřednictvím Wikimedia Commons)
V hydrách lze pozorovat, jak se od počátečního stopky začaly „nové“ polypy „klíčit“, které i přes to, že veškerý jejich metabolismus je nezávislý na mateřském organismu, k němu zůstávají připojené. Stále se diskutuje o tom, zda se jedná o organismy vytvářející kolonie, nebo zda jim prostě chybí mechanismus, který odděluje pupeny od rodičů.
Kmen Cniaria, který zahrnuje korály, medúzy a hydry, je možná skupinou mnohobuněčných organismů s nejvyšší frekvencí asexuální reprodukce pučením, protože tento typ reprodukce je nezbytný pro růst a rozšíření koloniálních organismů.
Reference
- Brusca, RC, a Brusca, GJ (2003). Bezobratlí (č. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
- Gray, A. (1871). Na hypocotyledonární gemmaci. Journal of Natural History, 8 (45), 220-220.
- Hickman, CP, Roberts, LS, a Hickman, FM (1984). Integrované základy zoologie. Times Mirror.
- Monniot, C. (1992). Nouvelle-Calédonie Ascidies. XI. Phlébobranches et Stolidobranches du plateau des Chesterfield. Bulletin du Muséum National d'Histoire Naturelle. Paříž (4) A, 14, 3-22.
- Solomon, EP, Berg, LR a Martin, DW (2011). Biologie (9. edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
- Von Wagner, F. (1892). VI. - Obecná pozorování štěpení a gemmatizace ve Království zvířat. Journal of Natural History, 10 (55), 23-54.
- Willey, JM, Sherwood, L. a Woolverton, CJ (2008). Prescott, Harley, a Kleinova mikrobiologie. McGraw-Hill Higher Education.