Eşeysiz Üreme

Eşeysiz Üreme

► Canlıların ortak özelliklerinden biri de üremedir.

► Canlıların nesillerini devam ettirmek için yeni bireyler oluşturmalarına üreme denir.

► Üreme olayı, bireyin yaşamının devamı ile ilgili değildir ancak neslin devamı için şarttır.

► Bazı canlılarda üreme yeteneği olmayabilir. Örneğin işçi arılar kısırdır.

► Üreme ile türe ait genetik bilgiler nesilden nesile aktarılır.

► Ölümlerle eksilen bireylerin yerine üreme ile yeni bireyler eklenir.

Eşeysiz Üremenin Çeşitleri

1. Bölünerek Üreme

► Prokaryot canlılardan bakteri ve arkelerde, ökaryot canlılardan amip, öglena, paramesyum gibi tek hücreli protistalarda görülür.

► Tek hücreli canlı belli bir büyüklüğe ulaşır ve ikiye bölünerek çoğalır.

► Bölünme sonucu oluşan yavru hücreler kalıtsal olarak hem birbirleriyle hem de atasıyla aynıdır. Ancak oluşan yavru hücrelerin büyüklükleri, sitoplazma miktarları ve organel sayıları farklı olabilir.

► Bölünmeden önce DNA eşlenmesi görülür.

Prokaryotlarda Bölünerek Üreme

► Bakteri ve arkelerin bölünerek üremesi hücrenin belli bir büyüklüğe ulaşması ve DNA'nın eşlenmesiyle başlar.

► Hücre boyu uzar, DNA'lar birbirinden uzaklaşır, hücre zarı içe doğru çöker, çökme bölgesinde yeni çeper oluşur. Böyleve iki yeni bakteri hücresi meydana gelir.

► Bu canlılarda zarla çevrili çekirdek bulunmadığı ve iğ ipliklerini oluşturacak proteinler olmadığı için mitoza ait evreler görülmez.

Ökaryotlarda Bölünerek Üreme

► Amip, öglena ve paramesyumda bölünme, hücrenin şekline ve simetrisine göre farklı bölgelerden gerçekleşebilir.

► Amip her yönden, öglena boyuna, paramesyum enine bölünerek ürer.

► Üreme sonucu oluşan yavru hücrelerde; sitoplazma miktarı, organel sayısı, ve metabolizma hızı farklılık gösterebilir.

2. Tomurcuklanma

► Ana canlının vücudunda mitoz ile oluşan bir ya da daha fazla çıkıntının gelişmesi sonucu yeni bireylerin oluşmasına tomurcuklanma denir.

► Çok hücrelilerde tomurcuklanma ile üreme sürecinde; mitoz ve hücre farklılaşması görülür. Tek hücrelilerde farklılaşma olmaz.

► Oluşan tomurcuklar başlangıçta ana canlıdan çok küçüktür. Ana canlı ile yavruların kalıtsal özellikleri aynıdır.

► Bazı protistlerde, bira mayası hücrelerinde, süngerlerde ve sölenterlerde (hidra, denizanası ve mercanlar) görülür.

► Omurgasız bir sölenter olan hidranın tomurcuklanmasıya oluşan yeni canlı, ana bireye bağlı kalabileceği gibi ana bireyden ayrılıp bir zemine tutunarakta yaşayabilir.

► Zemine tutunarak yaşayan yavruya Polip denir.

► Poliplerden eşeysiz çoğalan ve bağımsız yüzen bireylere denizanası (medüz) denir. Medüzlerde tomurcuklanma görülmez. Metagenez ile çoğalırlar.

3. Rejenerasyon ile Üreme

► Deniz yıldızı, planaryai halkalı solucan gibi omurgasız hayvanlarda, hayvanın kopan parçalarından yeni bir canlı oluşmasına Rejenerasyon ile üreme denir.

Rejenerasyon sırasında;

♦ Mitoz

♦ Büyüme

♦ Farklılaşma olayları görülür. Ancak genetik çeşitlilik oluşmaz.

►Oluşan yavrular hem birbirleriyle hem de ana canlıyla aynı kalıtsal özellikleri taşır.

► Rejenerasyon yenilenme demektir. Canlıların gelişmişlik düzeyi arttıkça rejenerasyon yeteneği azalır.

Örneğin;

♦ Kuş ve memelilerde yaralanan bölgede rejenerasyon ile doku onarımı olur. Yani doku düzeyinde rejenerasyon olur. İnsanda rejenerasyon yeteneği en yüksek organ karaciğerdir.

♦ Kertenkelenin kopan kuyruğunu, semenderin kopan bacağını ve yengecin zarar gören çenesini onarması organ düzeyinde rejenerasyondur.

♦ Deniz yıldızı, planarya ve halkalı solucanda kopan parçalardan yeni bireylerin oluşması üreme düzeyinde rejenerasyondur. Bu canlılarda rejenerasyon ile tüm vücut yenilenebilir. Yeni bir canlı oluştuğu için eşeysiz üreme kabul edilir.

► Doku ve organ düzeyinde rejenerasyonlar üreme değildir.

Deniz Yıldızında Rejenerasyon

► Çoğu deniz yıldızında beş kol ve kolların birleştiği yerde merkezi bir disk bulunur.

► Bu kollardan biri ya da bir kaçı koparsa kopan kollar merkezi diskten pay almamışsa yeni bir canlı oluşturmaz. Ancak kopan parça yenilenir. (Organ dizeyinde rejenerasyon olur.)

► Kopan kol merkezi diskten pay almışsa yeni bir canlı oluşur. (Ürme düzeyinde rejenerasyon olur)

4. Sporla Üreme

Sporla üreme;

♦ Plazmodyum sporu (sıtma paraziti) ve su yosunu (algler) gibi bazı protistlerde,

♦ Mantarlarda

♦ Bütün çiçeksiz ve tohumsuz bitkilerde görülür. Örneğin; eğrelti otu, kara yosunu gibi

► Sporların etrafı kalın bir örtüyle kaplıdır. Bu nedenle sporlar, olumsuz çevre şartlarına karşı oldukça dayanıklıdır. Dayanıklı oldukları için atmosferin en üst katmanlarında bile canlılıklarını koruyabilmektedir.

► Sporların uygun şartlarda döllenme olmadan mitoz ile gelişerek yeni canlılar oluşturmasına Sporla Üreme denir.

► Sporlar (n) haploit kromozomludur ve uygun koşullarda mitozla yeni bireyler oluşturur.

► Sporlarla döllenme gerçekleşmez.

► Sporlar ana canlıdan; mitoz veya mayoz ile oluşurlar.

► Rüzgar, yağmur, böcekler ve diğer aracılarla çevreye yayılırlar. Nemli ortamlarda su alarak aktifleşirler. Mitoz ile oluşan sporlar çimlenerek yeni bireyleri oluştururlar. Bu bireylerde kalıtsal çeşitlilik görülmez.

► Çimlenme sırasında; enzim etkinliği, ATP üretimi ve tüketimi artar.

► Çiçeksiz (tohumsuz) bitkilerde spor hücreleri; spor kesesi içinde mayoz bölünme ile oluşur. Bu nedenle oluşan spor hücreleri arasında kalıtsal çeşitlilik görülür. Örneğin; kara yosunu ve eğrelti otu gibi tohumsuz bitkilerde sporlar mayozla oluşur.

► Çiçeksiz bitkilerde çiçek ve dolayısıyla tohum oluşmaz. Yaşam döngülerinde hem eşeyli hem de eşeysiz üreme birbirini takip ederek (metagenez) gerçekleşir. Tohum yerine spor hücreleri üremede görev alır.

Küf Mantarında Sporlanma

► Ekmek küfü, limon küfü mantarları ile puf mantarları spor keselerinden mitoz ile binlerce spor hücresi oluştururlar.

► Keselerin patlamasıyla sporlar toz bulutu halinde etrafa yayılır.

► Rüzgar ve böcekler yardımıyla çevreye yayılan sporlar nemli ve ılık ortam bulduklarında çimlenerek yeni küf mantarlarını oluşturur.

5. Partenogenez

► Döllenmemiş yumurtadan mitoz bölünme ile yeni bireylerin oluşmasına Partenogenez denir.

► Omurgasızlardan; arılar, karıncalar, yaprak bitleri, su pireleri, bazı çekirge ve kelebek türlerinde görülür.

► Omurgalılardan ise; bazı balık, kurbağa, sürüngen ve kuş türlerinde görülebilmektedir.

► Partenogenez ile üreyen türlerin çoğunda aynı zamanda eşeyli üreme de gerçekleşmektedir.

► Döllenmeden gelişen yumurta hücresi mayoz ile oluşur. Yani kalıtsal çeşitlilik vardır.

Bal Arılarında Partenogenez

► Bir arı kovanında üç tür arı bulunur. Bunlar;

1. Kraliçe Arı (2n): Üremeden sorumludur. Mayoz ile yumurta hücrelerini üretir ve bunları bir kesede depolar. Yılda bir kez çiftleşme uçuşu gerçekleştirir. Erkek arıdan aldığı spermleri vücudundaki başka bir kesede depolar. Bu yumurta hücrelerinden spermle döllenenler dişi embriyoları (2n) oluşturur. Oluşan dişi embriyolar arı sütü ile beslenirse kraliçe arılar, çiçek tozu (polen) ile beslenirse kısır olan işçi arılar (2n) oluşur. Döllenmeden gelişenler ise (partenogenez ile) mitoz ile çoğalarak erkek arıları (n) oluşturur.

2. İşçi Arılar (2n): Mayoz geçirmezler. Kısır dişi bireylerdir. Döllenme ile oluşurlar. Döllenmeden sonra oluşan dişi embriyolar çiçek tozu ile beslenirse işçi arılar oluşur. Kovanın bakımından, kraliçe ve erkek arıların beslenmesinden sorumludurlar.

3. Erkek Arı (n): Mitoz ile sperm oluşturarak üremeden sorumludurlar. Erkek arılar partenogenez ile oluşurlar. Kraliçe arının mayoz ile oluşturduğu yumurtaların döllenmeden gelişmesi ile oluşurlar. Yumurtalar mayoz ile oluştuğu için kalıtsal çeşitlilik taşırlar. Farklı iki ya da üç yumurtadan oluşan erkek arılar bu nedenle birbirinden farklıdır. Erkek arı (n) kromozomlu olduğu için mayoz geçiremez. Çünkü mayoz geçirecek bir hücrenin kesin (2n) olması gerekir. Bu nedenle erkek arılar spermleri mitoz ile oluştururlar. Bir erkek arının oluşturduğu tüm spermler birbirinin aynısıdır. Yani kalıtsal çeşitlilik taşımazlar.

► Arı sütü ya da çiçek tozuyla beslenme kalıtsal olmayan değişiklikler oluşturur. Bu değişikliklere Modifikasyon denir.

Diploid Partenogenez

► Bazı balıklar, kurbağalar ve sürüngenlerde görülür.

► Partenogenez ile (2n) kromozomlu bireyler oluşur.

► Örneğin; kamçı kuyruklu kertenkelelerde sadece dişi bireyler vardır. Erkek bireyler yoktur.

► Dişi birey mayoz ile yumurta hücresini üretir. Mayoz ile oluşan 4 hücreden bir tanesi yumurta 3 tabesi kutup hücresidir.

► Yumurta hücresini bu kutup hücrelerinden biri dölleyerek zigot hücresini (2n) oluşturur.

► Zigottan her zaman yeni dişi kamçı kuyruklu kertenkeleler oluşur.

6. Vejetatif Üreme

► Gelişmiş bitkilerin; kök, gövde, dal ve yaprak gibi kısımlarından uygun koşullarda yeni bitkilerin oluşmasına Vejetatif Üreme denir.

► Bu organlar vejetatif organlar olup bölünür = meristem doku hücrelerini taşır. Bu doku bitkide sınırsız büyümeyi sağlayan dokudur.

► Vejetatif üreme bitkilerin eşeysiz üreme şeklidir.

► Eşeyli üreyebilen (tohumla) ancak genetik özellikleri korunmak istenen bitkilerde veya tohumla üreyemeyen bitkilerde görülen bir üreme şeklidir.

► Temeli; mitoza, yenilenme ve farklılaşmaya dayanır.

► Ana bitkiden alınan doku ya da organ parçasının gelişmesiyle oluşur.

► Bu yolla oluşan bitkiler; hem birbirleriyle hem de ana bitkiyle aynı genetik yapıdadır.

Bu yöntem ile;

♦ Daha kısa sürede ve çevreye uyumlu

♦ Kalıtsal ve istenilen özellikleri korunan

♦ Bol ve kaliteli ürün veren bitkiler çoğaltılır.

► Böylece ekonomik ve verimli ürünler elde edilir.

Bitkilerde Uygulanan Vejetatif Üreme Şekilleri

1. Sürünücü Gövde (Stolon) ile Üreme (Çilek)

2. Yumru Gövde ile Üreme (Patates, yer elması)

3. Rizom Gövde ile Üreme (Ayrık otu, zencefil, süsen)

4. Çelik ile Üreme (Afrika menekşesi, Aşkın gözyaşları bitkisi) ve Aşılama

5. Doku Kültürü (Havuç, orkide)

6. Soğanla Üreme (Lale, zambak, nergis)

1. Sürünücü Gövde (Stolon) ile Üreme

► Bazı bitkilerin toprak yüzeyinde uzanan gövde uzantıları, toprağa kök salar ve bu bölgelerden yeni bitkiler gelişir.

► Sürünücü gövde büyüyerek çilek ve kuş otu gibi bitkilerin geniş bir alana yayılmasını sağlar.

► Örneğin; çilek bitkisinde toprak yüzeyinde büyüyen sürünücü gövde üzerindeki göz adı verilen yapılar, köklenerek yeni çilek bitkilerini meydana getirir.

             

2. Yumru Gövde ile Üreme

► Bazı bitkilerin toprak altında bulunan ve besin depolayan toprak altı gövdelerine yumru denir.

► Patates, yer elması gibi bitkilerin yumru gövdeleri üzerinde bulunan ve nodyum denilen gözlerden gelişen sürgünler, yavru bitkileri oluşturur.

             

3. Rizom Gövde ile Üreme

► Rizomlar; yedek besin maddesi depo eden, toprak altında yatay olarak uzanan, silindir şeklindeki toprak altı gövdeleridir.

► Rizomlar toprak altı gövdelerinde olduğu gibi tepe ve yan tomurcuklara sahiptir.

► Ayrık otu, zencefil, süsen gibi bitkilerin üzerinde bulunan tomurcuklar gelişerek toprak altı veya toprak üstü sürgünlerini oluşturur.

► Rizomlu bitkiler, toprak altındaki rizomları sayesinde çok yıllık bitki özelliği gösterir.

4. Çelik ile Üreme

► Begonya, sardunya ve menekşe gibi saksı bitkilerinde ve meyve ağaçlarında ana bitkinin kök, gövde, dal ya da yapraklarından alınan ve çelik adı verilen parçaların kullanılmasıyla yeni bitkilerin elde edilmesidir.

► Afrika menekşesi, aşkın gözyaşları bitkisi gibi bazı bitkilerde tek yapraktan tüm bir bitki gelişir.

► Çelikle üretimde başarılı olmak için alınan parçalar, genç organlardan seçilir.

► Bunun nedeni, bitkinin genç organlarında mitozun daha hızlı olmasıdır.

► Kavak, söğüt, asma ve incir gibi bitkilerden istenilen miktarda çelik alınıp kullanılabilir.

Aşılama

► Çelikle vejetatif üremenin başka bir yolu da aşılamadır.

► Süs bitkilerinin, ekonomik değeri yüksek olan bitkilerin ve özellikle meyve ağaçlarının üretilmesinde kullanılan bir yöntemdir.

► İki bitki parçasının kaynaştırılıp tek bir bitkiymiş gibi büyüyecek şekilde birleştirilmesidir.

► Aşılama yönteminde eklenen parçaya aşı denir.

► Aşı, bitkinin üretilmek istenen üst kısmını oluşturur.

► Bitkinin alt kısmını ve kökünü meydana getiren bölüme ise anaç adı verilir.

► Aşılama sırasında başarı elde etmek için meyve verimi ve kalitesi düşük ancak kök yapısı kuvvetli anaç bitki ile kök yapısı zayıf, meyve verimi ve kalitesi yüksek bitkiden elde edilen aşılar birleştirilir.

► Bitkide aşılama, aynı türün farklı çeşitlerine veya yakın akraba türlerine uygulanır.

► Aşılama sonrasında üretilmek istenilen bitkinin kalitesi, aşının genleri tarafından belirlenir.

► Anaç bitkinin ise gelişmiş kökünden faydalanılır.

► Örneğin turunç bitkisine, limon veya mandalinadan alınan parça aşılanarak istenilen turunçgil türlerinin üretimi sağlanır.

Aşı Çeşitleri

► Uygulama durumuna göre iki çeşit aşı vardır.

1. Göz Aşısı:

♦ Anaç bitkiye aşılanacak parça tek bir gözden oluşur.

♦ Bitki sürgünlerindeki tomurcuk kısımlara Göz adı verilir.

♦ Bitkiden kabuğu ile alınan bir göz, anaç bitki sürgününe kaynaşacak şekilde birleştirilir. 

♦ Bu yöntem daha çok küçük fidanlarda kullanılır.

2. Kalem Aşısı:

♦ Daha çok büyümüş ağaçlarda uygulanır.

♦ Kalemler; ucunda tomurcukları ve dal boyunca yaprak gözleri olan, yaklaşık 15-20 cm uzunluğunda bulunan dal parçalarıdır.

♦ Anaç bitkilere aşılanacak kalemler, anaçla kaynaşacak şekilde birleştirilir.

Daldırma

► Çelikle üremenin bir başka şekli de daldırma yöntemidir.

► Bu yöntem, çelikle zor köklenen ve tohumla üretimi zor olan bitkilerin yetiştirilmesinde kullanılır.

► Daldırma yönteminde ana bitkinin genç bir dalı, ana bitkiden ayrılmadan yalnız uçları hava ve ışık alacak şekilde eğilerek toprağa gömülür.

► Dalları eğilmeye uygun olmayan bitkiler de toprakla doldurulan plastik bir kap ya da torbada bitkinin genç bir dalına bağlanarak gelişmeye bırakılır.

► Ana bitkiden ayrılmayan dala, ana bitkiden su ve besin maddelerinin taşınması devam eder. Toprakla kapatılan kısımda zamanla yeni kökler oluşur. Köklenip gelişen dal ana bitkiden kesilerek alınır ve yeni bir bitki elde edilir.

► Portakal, mandalina, böğürtlen, ahududu, fındık, asma, incir, ayva gibi bitkiler bu yöntemle çoğaltılabilir.

5. Doku Kültürü

► Doku kültürü ile üretim, laboratuvar ortamında steril şartlarda gerçekleştirilir.

► Ekonomik değeri yüksek, üretimi zor bitkilerin ve soyu tükenmekte olan türlerin korunmasına yönelik çalışmalar için bu yöntem kullanılır.

► Bitkilerin kök ve gövde uçlarında meristem adı verilen bölünme yeteneğine sahip ve henüz farklılaşmamış hücre grupları bulunur.

► Çoğaltılmak istenilen bitkinin kök ve gövde ucundan meristem özellik gösteren hücre ya da küçük doku parçaları alınıp sterilize edilerek yapay besi ortamına konur.

► Doku parçaları, besi ortamında mitoz ile kallus adı verilen düzensiz hücre topluluğunu oluşturur.

► Oluşan kallus hücreleri, buradan alınarak bitki büyümesi ve farklılaşmasında görevli hormonları içeren ortama konur.

► Bu ortamda hücreler, farklılaşarak kök ve gövde gibi yapılara sahip küçük, yeni bitkiler oluşturur.

► Doku kültürü tekniği ile istenilen özelliklere sahip bitkilerin yüzlerce hatta binlerce kopyası oluşturulabilir.

► Bazı bitkilerde farklılaşan bu hücreler, embriyo oluşturabilir ve bunlar yapay tohum olarak kullanılır.

► Doku kültürü bir çeşit klonlama tekniğidir.

► Bitkilerin ıslah çalışmalarında ve değerli süs bitkilerinin hızlı çoğaltılmasında kullanılan bir yöntemdir.

6. Soğanla Üreme

► Bahçecilik ve tarım sektöründe lale, zambak, nergis ve süsen gibi bitkiler; görünümleri, güzel çiçekleri ve hoş kokularından dolayı önemli bir yere sahiptir.

► Süs bitkisi olarak üretilen ve ticareti yapılan bu bitkiler, soğan adı verilen toprak altı yapıların dikimi ile üretilir.

► Soğanlı bitkilerden lale, zambak, nergis gibi çiçek türleri en çok üretilenler arasında yer almaktadır.

► Bitkilerin soğanlarında bulunan tomurcuklar, uygun ortam koşullarında gelişerek genç bitkiyi oluşturur.

► Sonbaharda dikilen soğanlar, ilkbaharda çiçek açar.

► Olgunlaşma dönemleri sonunda oluşturdukları yavru soğanlar, sonraki yıl üretimde kullanılır.

► Bu tür bitkiler, tohumla da üretilebilir.

► Ancak tohumla üretimde tohumun ekilmesinden çiçek açımına kadar geçen süre çok uzundur. (Bitkinin türüne göre 5-6 yılı bulabilir.)

Vejetatif Üremenin Avantajları

► Vejetatif üreme, tarımda verimliliği artıran bir yöntemdir. Kısa sürede fazla ve kaliteli üretim yapılmasını sağlar.

► Tohumla üremeye göre daha kısa sürede gerçekleşir.

► Tohumla üreyen bitkilerin genetik yapılarında farklılıklar oluşur.

► Ancak vejetatif üremeyle oluşan bitkiler genetik açıdan birbirinin kopyasıdır. Bu şekilde bitkilerin sahip olduğu iyi özellikler korunmuş olur.

► Tohum yapma yeteneğini kaybetmiş olan muz, çekirdeksiz üzüm gibi bitkiler bu şekilde üretilir.