무성 번식 - 뭐지, 유형, 장단점

무성생식이 무엇인지, 존재하는 유형, 장점과 단점을 설명합니다. 또한 복제란 무엇입니까?

민들레와 같은 일부 식물은 씨앗을 통해 무성생식을 합니다.

무성생식이란 무엇인가요?

무성생식은 단일 유기체를 필요로 하며 , 새로운 개체를 형성하기 위해 짝짓기를 할 필요가 없습니다. 성세포의 개입이 없기 때문에 유성 생식 에서는 유전 정보 의 교환이나 조합이 없습니다 .

유기체가 무성생식을 할 때, 유전적 내용의 복제 또는 복제로 구성된 방법 을 통해 자신과 유전적으로 동일한 새로운 개체를 생성합니다.

번식은 부모 와 동일한 종의 새로운 개체를 생산하는 것으로 이루어지며 , 이를 통해 종은 번식하고 영속할 수 있습니다 . 번식은 모든 생명체 의 생애주기 의 주요 단계 중 하나를 구성하며 , 개인이 생존하는 데 필수적인 것은 아니지만 종이 지구 에 남아 있는 것이 필수적입니다 .

유기체는 다양한 방식으로 번식할 수 있으며, 관련된 개체 수 와 자손이 부모 유기체와 유전적으로 동일한지 여부 에 따라 유성 생식과 무성 생식의 두 가지 유형으로 분류될 수 있습니다 .

인간 과 마찬가지로 성적 재생산에는 여성과 남성이라는 두 개인 간의 성적 접촉이 포함되며, 각 개인은 생식 세포 또는 성세포에 기여합니다. 암컷과 수컷의 배우자(각각 난자와 정자)의 결합으로 배아가 생성되고, 배아가 발달하면 동일한 종의 새로운 개체가 형성되며 , 그 유전 물질은 부모의 유전 물질의 결합에서 비롯됩니다. 따라서 유성 생식에서는 각 부모가 유전 정보의 절반을 제공하며, 부모와 유전적으로 다른 자손이 형성됩니다.

무성생식은 원핵생물 , 원생생물 과 같은 단세포 유기체 의 전형적인 현상이며 , 균류 , 무척추동물 , 식물 에서도 흔히 발생합니다 . 더 복잡한 형태의 생명체 에서는 일반적으로 유성 생식이 더 빈번하지만, 무성 생식을 하는 동물 의 특정한 경우도 있습니다 .

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무성생식의 유형

많은 식물은 조각에서 새로운 개체를 만들 수 있습니다.

무성생식은 다음과 같은 다양한 메커니즘을 통해 발생할 수 있습니다.

• 보석화 . 이는 부모의 몸 자체에 돌기나 새싹이 형성되는 것으로 구성되며, 그로부터 분리되어 자율적으로 살거나 부착 상태를 유지하여 군체를 시작할 수 있는 독립적인 개체가 나옵니다. 출아는 포리페란류, 자포동물 및 영생동물에서 흔히 일어나는 과정입니다. 또한 효모 및 일부 박테리아 와 같은 일부 단세포 유기체는이 방법으로 번식합니다.

• 분열. 이는 부모 신체의 일부로부터 새로운 개체를 생산하여 그 중 중요한 부분으로부터 전체 신체를 재구성하는 것으로 구성됩니다. 이러한 조각화는 의도적일 수도 있고 우발적일 수도 있습니다. 조각화는 불가사리, 뱀주인자리, 플라나리아와 같은 많은 무척추동물에 존재하는 무성 생식 메커니즘입니다. 동물 외에도 인간의 개입에 따라 분열 메커니즘을 통해 번식할 수 있는 식물이 있는데, 이는 "인공 식물 증식"으로 더 잘 알려져 있습니다.
  분열을 통한 재생 과정과 무성 생식 과정을 혼동하지 않는 것이 중요합니다. 예를 들어, 일부 도마뱀은 실수로 꼬리를 잃어버리면 다시 재생할 수 있지만, 이 현상은 새로운 개체의 출현으로 이어지지 않기 때문에 번식을 의미하지 않습니다.

• 이진분열 . 이것은 가장 간단한 무성 생식 메커니즘이며 부모의 유전 물질( DNA 분자) 의 복제, 세포 소기관의 분열, 최종적으로 세포질의 분열로 구성되어이전에는 하나뿐이었던 두 개의 동일한 세포를 얻습니다. . 이분법 분열은 박테리아와 고세균을 포함하는 원핵 생물에 의해 수행됩니다. 유사한 메커니즘으로 번식하는 일부 단세포 진핵생물도 있습니다. 하나의 세포는 비슷한 크기의 두 개의 동일한 딸세포를 생성합니다. 그러나 이러한 유기체에는 실제 세포핵 이 존재하므로과정이 좀 더 복잡하고 정교해집니다.

• 포자형성 . 이는 포자 또는 내생포자라고 불리는 극한 조건에 저항할 수 있는 저항성 단세포 구조를 통한 번식으로 구성됩니다. 포자형성은 유기체의 정상적인 생활주기의 일부일 수 있으며, 어떤 경우에는 불리한 환경 상황에 의해 선호되거나 유발될 수 있습니다. 포자 형성 메커니즘은 곰팡이, 식물 및 특정 유형의 박테리아 에서 흔히 볼 수 있는 세포 분열의 한 형태입니다.

• 아포믹시스. 이 메커니즘은 식물에만 적용되며 수정이나 감수 분열을 수반하지 않는 종자를 통한 무성 생식 형태로 구성됩니다 . 이 방법으로 번식하는 식물에서 개체는 유전적으로 자신과 동일한 종자를 생산하므로 종의 확장이 가능하지만 환경에 대한 적응력은 거의 없습니다. 식물계에는 다양한 유형의 아포믹시스가 있으며 이는 이 생명체 그룹에서 매우 흔한 무성 생식 유형입니다.

• 단위 생식. 이러한 무성 생식 방식은 수정되지 않은 난자의 분할을 통해 수정되지 않은 여성 성세포의 발달, 즉 부모와 동일한 유전 물질을 소유하는 것을 포함합니다. 이러한 무성 생식 메커니즘은 무척추동물과 척추동물 그룹 모두에 존재합니다 . 이는 특정 어류, 파충류 , 곤충, 갑각류 및 양서류 , 특히 종에 위험이 있는 시기에 일반적인 절차입니다 .

• 다배아.이는 하나의 접합체에서 두 개 이상의 배아가 발생하는 생식 방식으로 구성됩니다. 실제로는 유성생식과 무성생식의 조합이라고 할 수 있습니다. 첫 번째는 수정과 접합체 형성에 필요하고, 두 번째는 배아가 유전적으로 동일한 여러 개의 배아로 분열하여 두 개의 배아를 낳을 때 발생합니다. 또는 유전적으로 동일하지만 부모와는 다른 개체가 더 많습니다. 생성된 배아의 수에 따라 다배아는 단순하거나 다중일 수 있습니다. 이러한 번식 방식은 특정 곤충, 식물, 그리고 흥미롭게도 아르마딜로에서 흔히 볼 수 있는데, 그 새끼는 항상 일란성(동일한 배아에서 나옵니다)입니다. 이는 단핵쌍둥이 또는 일란성 쌍둥이에서 발생하는 것처럼 인간에게도 발생할 수 있습니다.이는 동일한 접합자에서 유래합니다(그리고 이란성 쌍둥이와 혼동해서는 안 됩니다).

무성생식의 장점

이분법과 같은 무성생식에는 자원이 거의 필요하지 않습니다.

무성생식은 특수한 세포(배우자)의 생산이 필요하지 않고 , 수정을 위해 에너지 를 소비하거나 기타 유사한 노력이 필요하지 않기 때문에 빠르고 간단합니다. 따라서 이러한 유형의 번식을 통해 고립된 개체는 항상 유전적으로 동일하고 서로 동일하지만 때로는 많은 후손을 완벽하게 생성할 수 있습니다.

이는 생물학적 위험이 있거나 급속한 확장이 필요한 상황에서 특히 유용합니다 . 예를 들어 영토를 식민지화하거나 임박한 위험에 직면하여 표본을 대량으로 만드는 동안입니다.

무성생식의 단점

무성생식의 가장 큰 단점은 유전적 다양성이 없다는 것 , 즉 예상치 못한 돌연변이 의 경우를 제외하면 자손이 부모와 동일하다는 사실입니다.

따라서 자연 선택은 가장 적합한 개체를 선호할 수 없기 때문에 종은 훨씬 더 느리고 훨씬 덜 효과적인 속도 로 진화합니다. 이는 군집이나 종을 매우 빠르게 전멸시킬 수 있습니다. 왜냐하면 유전적 다양성이 낮아 변화하는 환경에 빠르게 적응하는 것을 방해할 수 있기 때문입니다.

클론 및 복제

1997년 유네스코는 인간복제를 금지했다.

유전학에서 클론은 무성 생식 메커니즘을 통해 다른 개체로부터 나오는 유전적으로 동일한 개체 집합으로 정의됩니다. 이러한 과정은 본질적 으로 매우 빈번하지만 (사실 무성생식은 유성생식보다 훨씬 빠르다) 클론이라는 용어는 1903 년 HJ Weber가 유전학 용어집 의 발전에 기여하려는 의도로 만들어졌습니다 . 그때부터 발전하기 시작했어요. 요즘에는 무성생식을 클론생식이라고 부르기도 하지만 널리 사용되지는 않습니다.

클론(Clone)이라는 용어에서 파생된 클로닝(Cloning )은 기존 생물체로부터 다른 생물체와 유전적으로 동일한 생물학적 개체를 생산하는 행위입니다. 이 과정은 추가적인 기술적 지식 없이도 수행될 수 있지만(예를 들어, 식물의 영양 증식이 수행되는 경우), 복제에 대해 이야기할 때는 일반적으로 유전적으로 동일한 개체를 생산하기 위해 실험실에서 사용되는 인공 기술 과 관련하여 더 많이 수행됩니다 .

척추동물의 경우 인공복제란 난자의 핵을 제거하고 복제하려는 개체에 속한 성체 세포의 핵으로 대체하는 방식을 말한다. 이 수정된 난자(현재 생존 가능한 접합체와 동일)는 암컷의 몸으로 옮겨져 태어날 때까지 계속 발달합니다. 이 기술은 1952년에 개구리에 적용되기 시작했지만 1996년에 유명한 양 돌리를 사용하여 포유류 에서만 성공했습니다.

실용적인 관점에서 볼 때, 인간 복제는 장기적으로 극복할 수 없는 기술적 장애를 가져서는 안 됩니다. 그러나 '생식복제'라고 불리는 이 기술을 우리 종에 적용할 가능성은 여러 주체가 참여하는 치열한 윤리적, 종교적, 사회적, 정치적 논쟁을 불러일으켰으며 아직까지 해결되지 않고 있습니다.