Pupljenje je oblika nespolno razmnoževanje organizmov, pri kateri pride do neenaka delitev. Novi organizmi se "držijo" od staršev kot udar, dragulj ali popka, dokler ne pride do popolne ločitve.
Brstenje se pojavlja v različnih vrstah evkariotov in prokariotov, od bakterij do cnidarjev. Ta oblika razmnoževanja je še posebej pomembna pri glivah, bakterijah, živalih, kot so gobice in meduze ali cnidarji.
Fotografija vzorca Hydra viridissima med postopkom brstenja (Vir: Peter Schuchert prek Wikimedia Commons)
Brstenje je vrsta razmnoževanja, ki jo pogosto najdemo v organizmih s kolonialnim združevanjem, saj predstavlja evolucijsko prednost, da se uveljavijo v novih habitatih in oblikujejo nove kolonije.
Za kolonialne večcelične organizme je razmnoževanje z brstenjem pomembna prednost, še posebej tik po naravnih katastrofah, saj so sposobni v kratkem času in iz enega posameznika obnoviti celotno kolonijo.
Čeprav ima razmnoževanje z brstenjem številne prednosti, lahko povzroči poslabšanje genske spremenljivosti vrste, saj ustvarjanje celotne populacije klonov naredi zelo dovzetne za patogene, spremembe pH in temperature, slanost itd.
značilnosti
Razmnoževanje z brsti je ena od vrst aseksualne reprodukcije, ki jo najpogosteje opažamo pri mikroorganizmih. Ta reprodukcija jim omogoča, da nastanejo več klonov, ki so se popolnoma razvili metabolično in v kratkem času.
Vsi potomci, ki se razraščajo, imajo razvite organe, podobne organom svojega starša. Ločitev od matičnega se ne zgodi po naravni poti, dokler ne nastanejo potomci v popku popolnoma razvite organe ali organele.
V času ločevanja brstov in staršev je med njimi opazna jasna razlika v velikosti (potomci so veliko manjši). Vendar lahko ti potomci v kratkem času dosežejo velikost staršev.
Vrste brstenja
V mnogih organizmih, ki imajo to vrsto aseksualne reprodukcije, lahko ločimo dve vrsti brstov:
G
Običajno se pojavi, ko so okoljske razmere polne ali ugodne za življenje organizma, zato se posameznik začne množiti s povečevanjem, da poveča velikost populacije in izkoristi največjo količino virov.
G
Pojavi se kot odziv na neugodne razmere, in ko organizmi te razmere zaznajo in se kot nekakšno sevanje preživetja poskušajo odzvati na škodljivo stanje s povečanjem njihovega števila (povečajo možnost zapuščanja potomcev).
Nekateri zoologi menijo, da je opredelitev brstenja v domskem kraljestvu nekoliko dvoumna, saj mnogi avtorji vključujejo v konceptne procese, kot so brstijo pikapoloni polipov v koralah, proglottidi trakulje ali tretji segment v koprivah.
Vsi ti primeri spadajo v definicijo brstenja, saj so vsi posamezniki ali celotni deli, ki kalijo na starša, z neko neodvisnostjo od telesa, ki jih povzroča.
Proces
V procesu brstenja lahko opazimo vsaj pet skupnih faz za vse organizme, bodisi za enocelične ali večcelične organizme:
1- Progenitorna celica poveča volumen citosola med polovico in četrtino več kot običajni volumen.
2- Na zunanji strani celice se začne tvoriti izboklina, brst ali dragulj, ki poveča njen citosolni volumen. V primeru, da ima organizem celično steno, opazimo zmanjšanje njegovih komponent in sintezo novega ovojnice okoli hčerinskih celic, prav na mestu, kjer začne opaziti izrastke.
3- V trenutku, ko je izbočenost pomembnejša, pride do migracije jedra proti njeni strani. Ko je jedro celice nameščeno na obodu celice glede na nastali dragulj, vstopi v mitotski proces, da na koncu tvori dve popolnoma enaki jedri.
4- Jedro progenitorne celice seli nazaj v središče začetne celice, drugo jedro pa je nameščeno v središču popka ali dragulja. Takoj po tem trenutku se v celici prerodnika začne regenerirati prvotna struktura celične stene ali membrane, iz katere izvira dragulj ali popka.
5- Nazadnje, celična stena rumenjaka in celica potomcev zaključi utrjevanje in ko je ta korak končan, se obe celici postaneta neodvisni druga od druge.
Fotografija postopka koraljenja korale (polipi) (Vir: NOAA prek Wikimedia Commons)
Pri mnogih organizmih, kot so hidre, korale in gobice, se zadnji korak morda ne bo zgodil, saj je med starši in potomci določena kontinuiteta citosol. Vendar imajo ti potomci popolno neodvisnost pri mnogih funkcijah, kot je na primer hrana.
Primeri
Mnoge vrste bakterij imajo sposobnost razmnoževanja z brsti. Patogene bakterije iz rodu Rickettsia, pa tudi številne vrste amob in euglenozoan protozoan se razmnožujejo predvsem z brsti.
Kvas
Za kvasovke lahko rečemo, da so ena od "matic" brstenja, saj se tako stalno razmnožujejo. Tudi na slikah kvasovk, predstavljenih v večini učbenikov, je na površini celice mogoče opaziti majhne izbokline ali brsti.
Kvas med aseksualnim razmnoževanjem z brsti (Vir: Bookofjude, prek Wikimedia Commons)
Morske škripce
Za invazivne organizme razmnoževanje brstov prinaša številne prednosti, saj jim omogoča, da se hitro širijo in kolonizirajo velika območja. Takšen je primer z morskimi škripci, ki se nenehno razmnožujejo z brsti.
Morske škripce mnogi zoologi uvrščajo med "metaorganizme", sestavljene iz več klonov istega posameznika. Ti metaorganizmi so znani kot kolonije in vsak od klonov v koloniji se imenuje " zooidi ".
Hydras
Eden od vzorčnih večceličnih organizmov za preučevanje razmnoževanja z brsti je hidra, saj jih je enostavno držati v ujetništvu in se stalno razmnoževati.
Shema postopka brstenja hidre (Vir: A.houghton19 prek Wikimedia Commons)
V hidrah je mogoče opaziti, kako že od začetnega pedunka začnejo "kaliti" novi polipi, ki kljub temu, da je celoten metabolizem neodvisen od matičnega organizma, ostanejo nanj vezani. Še vedno se razpravlja o tem, ali gre za organizme, ki tvorijo kolonijo, ali preprosto nimajo mehanizma, ki bi popke ločil od staršev.
Fil Cniaria, ki vključuje korale, meduze in hidre, je morda skupina večceličnih organizmov z največjo pogostostjo aseksualne reprodukcije z brstičenjem, saj je ta vrsta razmnoževanja bistvena za rast in širjenje kolonialnih organizmov.
Reference
- Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Vretenčarji (št. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
- Grey, A. (1871). Na hipokotiledonarsko gemmacijo. Časopis za naravoslovje, 8 (45), 220–220.
- Hickman, CP, Roberts, LS in Hickman, FM (1984). Integrirana načela zoologije. Times Mirror.
- Monniot, C. (1992). Nouvelle-Calédonie Ascidies. XI. Phlébobranches et Stolidobranches du plateau des Chesterfield. Bilten du Muséum National d'Histoire Naturelle. Pariz (4) A, 14, 3–22.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologija (9. edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: ZDA.
- Von Wagner, F. (1892). VI. Splošna opažanja o cepljenju in gemmaciji v Živalskem kraljestvu. Časopis za naravoslovje, 10 (55), 23–54.
- Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Prescott, Harley in Kleinova mikrobiologija. McGraw-Hill visoko šolstvo.