Opiskelupaketti 1

Lisääntyminen

Lisääntyminen voidaan jakaa kahteen kategoriaan: 

  1. Suvuttomaan lisääntymiseen
  2. suvulliseen lisääntymiseen 

Molempia esiintyy, mutta suvullista lisääntymistä on enemmän kehittyneemmillä eliöillä, suvutonta esim. bakteereilla ja arkeoneilla. 

Suvuton lisääntyminen

Suvuttomassa lisääntymisessä luodaan itsestä klooni, eli jälkeläisillä on sama geeniperimä kuin emoyksilöllä. Suvuttoman lisääntymisen tapoja on viisi:

  1. Monistuminen: emosolun sisälle alkaa kehittyä pienempiä jälkeläissoluja. Lopulta emosolu hajoaa ja vapauttaa kaikki jälkeläisensä. Mm. malarialoisio lisääntyy monistumalla.
  2. Itiöt: Osana sammalien ja sanikkaisten elinkiertoa
  3. Jakautuminen: yksinkertaisesti eliö menee keskeltä kahtia ja syntyy kaksi tytäreliötä. Tyypillistä mm. bakteereilla ja arkeoneilla.
  4. Omista osistaan: esim. perunat mukuloilla ja mansikat rönsyillä. Myös jotkin eläimet voivat lisääntyä näin: Esimerkiksi meritähdet, joilla on erinomainen regeneraatiokyky voi kasvaa pelkästä sakarasta kokonaiseksi.
  5. Kuroutuminen: isosta solusta kasvaa pullistuma, joka lopulta kuroutuu omaksi yksilökseen, joka on pienempi kuin emosolu. Esiintyy hiiva- ja homesienillä.

Suvuttoman lisääntymisen tavat saatat muistaa seuraavasti: Moni itiö jakautuu, omat osat kuroutuu.

Edut ja haitat

Suvuttoman lisääntymisen etuina on 

  • nopeus
  • helppous: ei tarvitse etsiä parittelukumppania tai tehdä sukusoluja
  • suuri jälkeläistuotto on mahdollinen 
  • uuden elinympäristön valloitus on nopeaa

Merkittävä haitta on muuntelun vähyys, sillä sitä tulee vain mutaatioista. Näin ollen 

  • evoluutio on hitaampaa
  • jos olosuhteet muuttuvat, populaatiolla kestää kauan sopeutua siihen tai se voi kokonaan tuhoutua.

Suvullinen lisääntyminen

Se voidaan jakaa kahteen osaan: eläimet, jotka lisääntyvät siitoksella ja kasvit, jotka lisääntyvät pölytyksellä.

Siitos

Siitosta on kahdenlaista: 

  1. Ulkoisessa siitoksessa naaras laskee (mäti)munansa veteen ja koiras hedelmöittää ne maitillaan. Näin lisääntyy kalat ja sammakkoeläimet.
  2. Sisäisen siitoksen lopputulos on, että koiras ruiskuttaa siittiönsä naaraan sisään, missä hedelmöitys tapahtuu. Näin lisääntyy nisäkkäät, matelijat ja linnut.

Jotkin eläimet ovat kaksineuvoisia, eli niillä on sekä munasoluja, että siittiöitä. Tästä monipuolisuudesta huolimatta ne yleensä lisääntyvät ristisiitoksella, eli siten, että siitokseen osallistuu kaksi eri yksilöä. Tästä esimerkkinä kastelierot.

On olemassa myös eliöitä, jotka voivat lisääntyä munasoluilla, jotka eivät ole hedelmöittyneet: Tätä kutsutaan partenogeneesiksi, esimerkikkinä kirvojen kesäsukupolvet.

Pölytys

Kukassa oleva hede tuottaa siitepölyä (siittiöitä) ja emi munasoluja (muista että emissä ja munasolussa on molemmissa m- kirjain: kuuluu yhteen). Siitepöly löytää emin luo joko tuulen mukana (tuulipölytys) tai eläinten, monesti hyönteisten avulla (eläinpölytys).

Edut ja haitat

Entäs sitten suvullisen lisääntymisen hyödyt ja haitat? No, käytännössä ne on samat kuin suvuttomalla, mutta päinvastoin.

Hyötyjä ovat 

  • lisääntynyt muuntelu, mikä mahdollistaa populaation nopeamman sopeutumisen olosuhteiden muutoksiin
  • mahdollisuus täysin uusien geeniyhdistelmien syntyyn.

Haittoina ovat 

  • lisääntymisen hitaus
  • energian kulutus (pitää löytää parittelukumppani ja sitten vielä paritellakin).

Sukupolvenvuorottelu

Jotkin eliölajit ottavat parhaimmat päältä molemmista tavoista: he vuorottelevat suvuttoman ja suvullisen lisääntymisen välillä. Esimerkki tästä on sammalkasvit: 

  1. Sammalkasvin latvaan kehittyy muna- tai siittiöpesäkkeitä. 
  2. Kun vettä on saatavilla, siittiö “ui” munasolun luokse (suvullinen lisääntyminen). 
  3. Hedelmöittyneestä munasolusta kasvaa itiöpesäke sammalkasvin kärkeen
  4. Itiöpesäkkeestä vapautuu itiöitä (suvuton lisääntyminen)
  5. Itiöistä kasvaa sammalkasveja.

Tätä kutsutaan sukupolvenvuorotteluksi.

Lisääntymisstrategiat

Lisääntymisstrategiat voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: K- ja r- strategiaan.

  • K- strategiassa tehdään vähän jälkeläisiä, mutta niistä huolehditaan tunnollisesti, esim. ihminen, norsu ja karhu. Eliöt ovat yleensä suurikokoisia ja lisääntymistahti on hidas.
  • Vastakohta tälle on r- strategia: siinä lisäännytään nopeasti, ja tuotetaan paljon jälkeläisiä, joista ei huolehdita. Esimerkiksi rupikonna, joka munii kerralla tuhansia munia.

Eli K- niin kuin karhu ja r- niin kuin rupikonna.

Monivalintatehtävät:

1. Mitä lisääntymistapaa ei lasketa suvuttomaksi lisääntymiseksi?

Correct! Wrong!

2. Esimerkki monistumalla lisääntyvästä eliöstä on

Correct! Wrong!

3. Tärkein suvullisen lisääntymisen etu suvuttomaan nähden

Correct! Wrong!

4. Miten lisääntyvät matelijat ja havupuut?

Correct! Wrong!

5. K- ja r- strategioiden ero on

Correct! Wrong!