FRAGMENTERING (BIOLOGI): I DJUR, I VÄXTER OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

Den fragmentering är en typ av asexuell reproduktion i den spontana bristning av en organism sker i två eller flera fragment. Var och en av dessa fragment har förmågan att regenerera en komplett individ och därmed öka antalet kloner i en population.

Även om denna typ av reproduktion har observerats i koloniala bakterier och i djur och växter flercelliga organismer, fortsätter den att vara ett kontroversiellt fokus i vetenskapens värld, eftersom många forskare argumenterar om den evolutionära relevansen av denna reproduktionsmetod.

Fotografi av en blå sjöstjärna (Linckia laevigata) (Källa: Frédéric Ducarme via Wikimedia Commons)

Vissa författare anser att fragmenteringssätten i naturen inkluderar både binär klyvning i bakterier och kollektiv fragmentering och produktion av enhjuliga former i flercelliga organismer.

Oavsett vilken uppfattning denna process är, är fragmentering en typ av asexuell reproduktion som kan uppstå "avsiktligt" eller som kan förmedlas av miljöstressorer, samt antropologisk ingripande.

Denna typ av reproduktion föregås inte av en meiotisk uppdelningshändelse, det vill säga den innebär inte syngamy eller gametisk fusion, men de resulterande fragmenten kan fortfarande förnya en ny individ identisk med den som var fragmenterad.

Storleken och antalet fragment som en organisme kan producera genom fragmentering är mycket varierande, liksom storleken på avkomman. En skillnad mellan fragmentering och andra typer av asexuell reproduktion är att det inte kräver investering av energi, till skillnad från till exempel fission eller spirande.

Fragmentering hos djur

Fragmentering har beskrivits som en reproduktionsstrategi för många ryggradslösa djur, bland vilka är plaskmaskar (flatmaskar), annelider (daggmaskar), några hästdjur (sjöstjärnor) och cnidarians (koraller och anemoner).

Maskmaskar reproduceras också genom fragmentering (Källa: Fir0002, via Wikimedia Commons)

Vanligtvis slutar uppdelningen av ett av dessa ryggradslösa djur i ett eller flera fragment med regenereringen av de "saknade delarna" i var och en. Denna illustration visar en sjöstjärna som har fragmenterat:

Fragmentering vs. Regeneration

Sjöstjärna kan fragmentera, men fragmenteringen skiljer sig från förnyelse. Det är vanligt att förväxla fragmenteringsprocessen med regenereringsprocessen och ett tydligt exempel på detta har att göra med sjöstjärnor, som är en typ av häckfångare.

Liksom många andra organismer kan sjöstjärnor regenerera sina armar på kort tid när de förlorar dem på grund av olika omständigheter (biotiska eller abiotiska). Tyvärr beskriver många allmänna texter denna process som en fragmenteringshändelse, ett faktum som inte nödvändigtvis är sant.

När en sjöstjärnafragment är det sant att det kan regenerera de delar som det förlorade, men i verkligheten dör de förlorade fragmenten innan djurens kropp återformas.

Endast sjöstjärnor som tillhör släktet Lickia, till exempel den blåa sjöstjärnan Lickia laevigata, kan återfå nya individer från delarna till följd av en oavsiktlig fragmenteringsprocess, vare sig de är av naturligt ursprung eller inte.

I växter

Växter kan också reproducera vegetativt genom fragmentering och representera kanske det mest relevanta exemplet på antropologiskt assisterad asexuell reproduktion eller, vad är detsamma, styrd av mänsklig intervention.

Många växtorganismer kan föröka sig klonalt genom att fragmentera några av sina kroppsregioner i "delar" som kan ge upphov till en ny individ genetiskt identisk med föräldern.

En av egenskaperna hos växter som gynnar denna process är förmågan hos några av deras celler att "starta om" sitt genom, de-differentiera och dela upp för att ge upphov till nya cellinjer som kommer att differentieras i de specifika organen och vävnaderna i den nya klonen.

De vanligaste exemplen på trädgårdsmetoder för växtförökning som förlitar sig på asexuell reproduktionskapacitet genom fragmentering inkluderar användningen av "sticklingar" eller "sticklingar", samt multiplikation genom delar av reservstrukturer såsom knölar och lökar.

I den naturliga miljön kan många ormbunkar, träd, buskar och andra fleråriga icke-trägröna växter reproducera genom fragmentering av jordstockarna som har utvecklat nya skott.

Hur uppstår fragmentering i växter?

När en växt reproduceras genom fragmentering, antingen naturlig eller konstgjord (orsakad av en människa), i varje fragment finns tillväxt och differentiering av äventyrliga rötter (som finns på olika platser än där de borde vara).

Produktionen av dessa rötter gör det möjligt att fästa den nya växten i formning till underlaget, varifrån den får hydrering och mineralnäringsämnen. Senare, från det "rotade" fragmentet, uppstår en ny skott, med dess apikala meristem, dess grenar och dess blad (beroende på fall).

Specifika exempel på arter som reproduceras genom fragmentering

En korall

Korallarten Palythoa caribaeorum, som tillhör filum Cnidaria, Anthozoa-klassen och Zoantharia-ordningen, är ett bra exempel på ryggradslösa djur som reproduceras genom fragmentering.

I en studie som genomfördes i två kustområden i Brasilien visade Acosta et al. (2001) att reproduktion genom fragmentering hos denna art inte bero på inre signaler eller stimuli, utan snarare på ett stort antal exogena faktorer.

Enligt deras karaktär klassificerar denna författare sådana faktorer som "biotiska" och "abiotiska". Biotika är de som orsakar isolering av vävnadsfragment genom skador, ofta relaterade till fall av delvis dödlighet i kolonierna.

I stället har exogena abiotiska faktorer att göra med fysisk fragmentering som resulterar i "indelning" av en individ i ett eller flera fragment på grund av fysiska krafter som stormar, strömmar, vågor eller stark tidvatten. Dessa krafter kan också inkludera vissa orsakade av mänsklig ingripande, såsom förankring, manipulation av dykare, etc.

En växt

Plectranthus scutellarioides, populärt känd som "coleus", är en Magnoliophyta-växt som tillhör familjen Lamiaceae. Det kännetecknas av sina olika färgvariationer och är mycket eftertraktat inom trädgårdsdesign.

Denna växt reproduceras vanligtvis av "sticklingar" eller "fragment" av dess stjälkar eller blad, från vilka nya individer erhålls. Utseendet på äventyrliga rötter och "växa igen" av dessa växter är relativt snabbt och kan observeras på några dagar.

referenser

1. Acosta, A., Sammarco, PW, & Duarte, LF (2001). Asexuell reproduktion i en zoanthid genom fragmentering: rollen som exogena faktorer. Bulletin of Marine Science, 68 (3), 363-381.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Ryggradslösa djur (nr QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Egger, B. (2008). Förnyelse: Lönande, men potentiellt riskabelt. Födelsedefekter Forskning Del C: Embryo idag: Recensioner, 84 (4), 257-264.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (1997). Integrerade zoologiska principer. 10: e edn. Boston: WCB.
5. Highsmith, RC (1982). Reproduktion genom fragmentering i koraller. Framstegsserier för marin ekologi. Oldendorf, 7 (2), 207-226.
6. Pichugin, Y., Peña, J., Rainey, PB, & Traulsen, A. (2017). Fragmenteringslägen och utvecklingen av livscykler. PLoS computational biology, 13 (11), e1005860.
7. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (9: e edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.