Sexuell förökning

Från Rilpedia

Texten från svenska Wikipedia

Två flugor parar sig under flygning.

Sexuell förökning, sexuell fortplantning, sexuell reproduktion, könlig förökning, könlig fortplantning eller könlig reproduktion är den typ av fortplantning som sker när två könsceller, oftast från två olika individer, slås ihop för att bilda en ny individ. Könscellerna är av två olika slag, hanliga och honliga. De honliga könscellerna kallas äggceller och de hanliga kallas spermatozoer eller spermier hos djur, och spermatozoider hos växter. Nästan alla organismer som är tillräckligt stora för att ses med blott ögat har sexuell förökning, även om vissa även kan föröka sig asexuellt. Det finns ett flertal olika system för sexuell förökning.

Könsceller bildas genom en särskild form av celldelning som benämnes reduktionsdelning eller meios. De normala kromosomuppsättningen innebär att individen har dubbla upplagor av alla arvsanlag, ärvt från vardera föräldern. I meiosen bildas haploida celler, med halv kromosomuppsättning. Befruktning innebär att den hanliga könscellen för över sitt genetiska innehåll till ägget.

Vanligen sker sexuell förökning genom korsbefruktning, vilket innebär att han- och honcell från olika individer smälter samman. Självbefruktning, att en individ kan befrukta sig själv, är ovanligt hos djur men förekommer hos plattmaskar, ledmaskar, och ibland hos daggmaskar. Hos växterna är självbefruktning vanligare, och förekommer bland annat hos en del gräs, korsblommiga växter och blåklockor.

Den sexuella förökningen utvecklades senare i evolutionen än den asexuella. Utvecklingen av sexuell förökning är ett viktigt och förbryllande problem i modern evolutionsbiologi. Många grupper av organismer, framför allt de flesta djur och växter, förökar sig sexuellt. Utvecklingen av sexuell förökning innehåller två närstående, men ändå klart olika teman: dess ursprung och dess vidmakthållande. Men eftersom de befintliga hypoteserna om ursprunget är svåra att testa experimentellt, har det mesta av aktuell forskning varit inriktad på vidmakthållandet av sexuell reproduktion. Flera förklaringar har föreslagits av biologer, inklusive WD Hamilton, Alexey Kondrashov, George C. Williams, Harris Bernstein, Carol Bernstein, Michael M. Cox, Frederic A. Hopf och Richard E. Michod att förklara hur sexuell förökning vidmakthålls i ett stort antal olika nu levande organismarter.

De första fossila bevisen på organismer som reproducerade sig sexuellt är på eukaryoter för någonting mellan 1,2 och 1 miljarder år sedan. Dess fördel framför asexuell förökning är möjligheten till korsbefruktning, som ger upphov till individer som är genetiskt olika föräldraorganismerna. Detta ger en större genetisk mångfald, och tillåter arter att förändras snabbare än enbart genom mutationer. Avkommans genuppsättning skiljer sig från förälderorganismen, eftersom dessa slumpmässigt donerar halva sitt genom till var och en av könscellerna, genom en process som kallas meios. Dessa könsceller med halv genuppsättning möts sedan och smälts samman, för att producera en ny individ med en helt ny genuppsättning.

Encelliga organismer

Många protister och encelliga svampar har sexuell förökning. Två celler smälter ihop och bildar en zygot. Sedan kombineras de två organismernas gener ihop på ett nytt sätt, och efter ett vilstadium delar sig cellen och nya individer bildas.

Konjugation

Hos en del grönalger, exempelvis hos spiralbandsalgen (Spirogyria) överförs hela det genetiska innehållet från en cell till en annan via en särskild kanal som bildas för ändamålet, konjugationskanalen. Detta kallas konjugation, men ska inte förväxlas med konjugation hos bakterier, då en mindre mängd DNA förs över mellan två bakterier via särskilda pili. Visserligen blandas här individers DNA, men det är inte frågan om någon reproduktiv mekanism och bakteriell konjugation är således inte något fall av sexuell förökning.

Växter

Blommor är den sexuella reproduktionsmekanismen för vissa växter.

Generationsväxling

Hos de flesta växter, både kryptogamer och fanerogamer, förekommer generationsväxling. Detta innebär att organismen generationsvis växlar mellan två typer av organismer, en haploid med enkel genuppsättning, och en diploid med dubbel. Även vissa djur, exempelvis nässeldjuren, fungerar på detta sätt. Hos växter kallas organismerna i dessa två generationer för gamofyter och sporofyter. Gamofyten är den haploida eller könliga generationen. Den bildar haploida könsceller, som sammansmälter två och två för att bilda en diploid könlös organism, sporofyten. Sporofyten bildar sedan haploida sporer, som ger upphov till en ny gametofyt.

I allmänhet är en av generationerna det dominerande stadiet. Hos mossa utgörs själva mossplantan av den haploida, könliga gamofytgenerationen medan den könlösa diploida generationen består av en sporkapsel på skaft, som lever som en parasit på själva mossplantan. Hos ormbunkväxterna däremot, utgörs själva plantan - ormbunken, fräken- eller lummerplantan - av sporofyten, och gamofytstadiet är mycket litet och oansenligt.

Hos fanerogamerna dominerar det könlösa sporofytstadiet helt, och den könliga generationen, gamofyten, är tillbakabildad till rena könsceller. Generationsväxlingen är därmed inte lika tydlig.

Blommande växter

Vissa blommande växter har hanliga och honliga individer, men de flesta har hanliga och honliga könsorgan i samma blomma. Pistillen är det honliga organ som är placerad i blommans mitt rakt ovanför blommans fruktämne vari finns många fröämnen. Pistillen omges av en krans av ståndare i vars ståndarknappar det bildas mikrosporer, som omvandlas till pollenkorn. Dessa bärs på olika sätt, exempelvis genom pollinerande insekter eller med vinden, till pistillens övre del, märket. Från märket växer kanaler, pollenslangar, ner till fröämnena. Härifrån bildas frön, som utvecklas till nya plantor.

Djur

Fiskar och groddjur

De flesta landdjur har inre befruktning, där hanens sädesceller förs in i honan och där smälter samman med ägget. Fiskar och många andra vattenlevande djur har däremot yttre befruktning. Honan lägger obefruktade ägg som kallas rom, varpå hanen befruktar rommen med sin mjölke. Även vissa delvis vattenlevande djur, som grodor, har yttre befruktning

Fåglar

Två fåglar parar sig.

Fåglar har en gemensam anal- och könsöppning, som kallas kloak. Vid befruktningen gnuggar hane och hona sina kloaker mot varandra. Honan lägger sedan ägg, oftast ett flertal.

Däggdjur

Hos däggdjuren är de viktigaste honliga organen vad gäller förökningen dels äggstockarna, där äggen produceras, och dels livmodern där fostret växer till och slidan där spermierna kommer in, och där barnet föds ut. Hannarnas viktigaste organ är testiklarna, som producerar de hanliga könscellerna, spermierna, och dels ett organ kallat penis med vars hjälp spermierna förs in i honan där de kan sammansmälta med ägget för att bilda en diploid zygot. Fostret utvecklas sedan under en graviditet så att det föds som en relativt färdiga individ. Några undantag hos däggdjuren nämns nedan.

Kloakdjur

Kloakdjuren är däggdjur som liksom fåglarna har en kloak. Kloakdjur finns bara i Australien och på Nya Guinea, och det finns bara fem arter varav kanske näbbdjuret är det mest välkända. Kloakdjuren bär sina ägg inom sig i flera veckor, och kan på det sättet nära äggen innan de läggs. Äggen kläcks sedan inom mindre än två veckor, varpå de små ungarna klättrar in i moderns pung där det växer och utvecklas vidare i några veckor. Ett annat kloakdjur är myrpiggsvinet.

Pungdjur

Pungdjuren förökar sig i stort sett på samma sätt som de vanliga däggdjuren, fast deras ungar föds på ett mycket tidigare stadium. De nyfödda, mycket outvecklade ungarna kryper in i mammans pung där de suger sig fast vid en spene. I pungen stannar de tills de utvecklats till individer som kan klara sig i världen utanför pungen.

Insekter

Detta korta avsnitt behöver utökas.

Svampar

I svampriket förekommer såväl sexuell som asexuell fortplantning. Svamparter kan ha upp till fyra kön. Kön hos svampar jämställs inte alltid med kön hos djur och växter och kallas då i stället parningstyper. Hos svampar med mycel och fruktkroppar gäller att om två hyfer (celltrådar) med olika könsegenskaper, det vill säga av olika parningstyp möts, kan de sammansmälta varvid utbyte av genetiskt material äger rum och ger upphov till en fruktkropp. Fruktkroppen tränger sedan fram och sprider sporer med den nya genkombination som uppstått och härur föds nya mycel.