Differenza principale: riproduzione sessuale vs asessuale

La riproduzione sessuale e asessuata sono due meccanismi che producono la prole degli organismi viventi. Durante la riproduzione sessuale, due tipi di gameti, noti come gameti maschili e femminili, si formano rispettivamente all'interno degli organi riproduttivi maschili e femminili. Le cellule germinali diploidi producono gameti aploidi tramite il processo di divisione cellulare chiamato meiosi. Durante la riproduzione asessuata, le cellule somatiche diploidi vengono divise per mitosi, al fine di produrre nuove cellule figlie diploidi. Il differenza principale tra riproduzione sessuata e asessuata è che la riproduzione sessuale utilizza la meiosi nella divisione cellulare e nella fusione dei gameti aploidi per produrre lo zigote diploide mentre la riproduzione asessuata utilizza la mitosi come meccanismo di divisione cellulare, mantenendo una ploidia uniforme per tutte le generazioni cellulari.

Questo articolo spiega,

1. Che cos'è la riproduzione sessuale? - Definizione, caratteristiche, tipi, esempi 2. Cos'è la riproduzione asessuata? - Definizione, caratteristiche, tipi, esempi 3. Qual è la differenza tra riproduzione sessuale e asessuale?

Cos'è la riproduzione sessuale?

La riproduzione sessuale è la fusione di due tipi morfologicamente distinti di gameti, chiamati gameti maschili e femminili, per formare uno zigote diploide. Il gamete maschile è piccolo ed è conosciuto come lo sperma. Il gamete femminile è grande ed è noto come uovo o uovo. Ogni gamete è aploide e si forma attraverso un processo chiamato meiosi. La meiosi si verifica solo negli eucarioti. Durante la meiosi, l'incrocio cromosomico avviene alla sinapsi tramite punti chiamati chiasmi. La ricombinazione di cromatidi non fratelli porta alla variazione genetica nei gameti produttori. La variazione genetica favorisce l'evoluzione producendo nuovi tratti. Durante la meiosi si verificano due cicli di divisione cellulare, che producono quattro gameti aploidi da una singola cellula germinale diploide.

La fecondazione è l'evento in cui i due gameti si fondono per formare lo zigote diploide. Una cellula somatica umana contiene 46 cromosomi che possono essere divisi in due gruppi omologhi; uno ha un'origine materna e l'altro ha un'origine paterna. Per la legge dell'assortimento indipendente, un insieme, che contiene 23 cromosomi, con origini sia materne che paterne, si separa in un gamete. Assortimento indipendente di cromosomi nel genoma mentre la formazione dei gameti favorisce anche la variazione genetica durante la riproduzione sessuale. Durante la fecondazione, la fusione di uno spermatozoo con un ovulo rigenera lo stato diploide, costituito da 46 cromosomi nello zigote. Il ciclo sessuale degli eucarioti è mostrato in figura 1.

Figura 1: Ciclo sessuale

Trovare un compagno per la riproduzione sessuale è noto come selezione sessuale, che promuove la selezione naturale nell'evoluzione.

Tipi di riproduzione sessuale

Riproduzione sessuale di batteri e Archea

I procarioti di solito si riproducono per riproduzione asessuata. Ma il trasferimento genico laterale, che avviene durante la coniugazione, la trasformazione e la trasduzione, sono considerati meccanismi di riproduzione sessuale.

Riproduzione sessuale di funghi

Nei funghi, le spore a riposo sono prodotte dalla riproduzione sessuale. Queste spore sono usate per sopravvivere in condizioni difficili. Nella riproduzione sessuale dei funghi si possono identificare tre fasi: plasmogamia, cariogamia e meiosi. Durante la plasmogamia, le due cellule madri sono fuse dal loro citoplasma. I due nuclei di quelle cellule fuse vengono quindi fusi durante la cariogamia. Infine, durante la meiosi, vengono prodotti gameti aploidi, che vengono poi sviluppati in spore. Un fungo che emette spore è mostrato in figura 2.

Figura 2: palline che emettono spore

Riproduzione sessuale delle piante

Le briofite come le epatiche, i muschi e gli hornworts sono costituite da spermatozoi mobili con flagelli. Quindi, hanno bisogno di acqua per la riproduzione. Il ciclo di vita di queste piante consiste in una spora aploide, che cresce nella forma dominante del ciclo vitale. Il dominio aploide è noto come gametofito, che è un corpo multicellulare fotosintetizzante, costituito da strutture simili a foglie. Questo corpo multicellulare è costituito da anteridi, che producono gameti aploidi per mitosi. La fecondazione dei gameti produce uno zigote diploide. Lo zigote si divide per divisione mitotica, producendo lo sporofito. Le capsule di spore sono prodotte nello sporofito. Producono spore per meiosi.

Nelle felci, lo sporofito diploide produce spore. Le spore germinano per produrre gametofiti, che producono spermatozoi e uova. Gli spermatozoi nuotano attraverso un velo d'acqua per fecondare l'uovo. Lo zigote prodotto cresce in un nuovo sporofito.

I fiori sono gli organi riproduttivi delle piante da fiore. I grani di polline, che contiene il gametofito maschile, sono prodotti nell'antera. Il gametofito femminile si trova nell'ovaio. Lo zigote fecondato si sviluppa in un frutto contenente semi. Una mosca syrphid, che impollina un fiore è mostrata in figura 3.

Figura 3: impollinazione dei fiori da parte degli insetti

Riproduzione sessuale degli animali

Negli insetti, i maschi producono spermatozoi e le femmine producono ovuli. La fecondazione produce lo zigote. Gli animali superiori come i mammiferi sono costituiti da organi riproduttivi complessi al fine di produrre gameti, fertilizzare i gameti e sviluppare lo zigote in una nuova nascita.

Cos'è la riproduzione asessuata?

La riproduzione asessuata è la produzione di prole da un singolo organismo, che eredita geni identici solo da quel genitore. Quindi, non si formano gameti e nessuna fecondazione è coinvolta nella formazione di un nuovo organismo. La riproduzione asessuata si trova principalmente in forme di vita inferiori come batteri e archaea. La riproduzione asessuata può essere osservata anche nei funghi e nelle piante. La riproduzione asessuata può formare generazioni rapidamente rispetto alla riproduzione sessuale.

Tipi di riproduzione asessuata

Vari tipi di meccanismi di riproduzione asessuata possono essere identificati come fissione, gemmazione, propagazione vegetativa, sporogenesi, frammentazione e agamogenesi.

fissione

Si possono identificare due tipi di fissione: fissione binaria e fissione multipla. L'organismo genitore è sostituito da due organismi figli nella fissione binaria. I batteri e gli archaea mostrano principalmente fissione binaria. La fissione multipla si verifica nei protisti. Il nucleo viene diviso più volte per produrre più cellule figlie.

Gemmazione

Alcuni funghi come il lievito di birra producono sporgenze per produrre una cellula figlia dalla cellula madre. Hydra si riproduce anche asessualmente per gemmazione. Crescere in un individuo maturo separa l'organismo figlia dall'organismo madre.

Propagazione Vegetativa

Durante la propagazione vegetativa, le piante si riproducono asessualmente senza formare semi o spore. La formazione di piantine sulle foglie di Kalanchoe, la formazione di nuove piante da rizomi o stoloni nella fragola e la formazione di bulbi in tulipano o tuberi in dalia sono esempi di propagazione vegetativa. Le piantine vegetative a Kalanchoe sono mostrate in figura 4.

Figura 4: piantine di Kalanchoe in congedo

Sporogenesi

Le piante e le alghe producono spore durante la loro riproduzione asessuata mediante un processo chiamato meiosi sporica. La germinazione delle spore produce gametofito aploide. Il gametofito produce gameti per mitosi. La fecondazione dei gameti produce lo zigote, che alla fine forma lo sporofito.

frammentazione

La formazione di un nuovo organismo da un frammento dell'organismo genitore è chiamata frammentazione. Ogni frammento è in grado di svilupparsi in un nuovo organismo. Planarie, anellidi e stelle marine mostrano frammentazione. Alcune piante come le epatiche contengono strutture come la gemma, che sono specializzate nella riproduzione per frammentazione. Una stella marina, che rigenera le sue gambe per frammentazione è mostrata in figura 5.

Figura 5: Stella marina che rigenera le zampe

Agamogenesi

Qualsiasi forma di riproduzione che non coinvolga i gameti maschili è nota come agamogenesi. La partenogenesi e l'apomissi sono esempi di agamogenesi. Nella partenogenesi, le uova non fecondate vengono sviluppate in nuovi individui. Rotiferi, afidi, pulci d'acqua, alcune formiche, api, insetti stecco, anfibi e rettili mostrano partenogenesi. La formazione di un nuovo sporofito senza fecondazione nelle piante è chiamata apomissia. La formazione di semi senza fecondazione è un esempio comune per l'apomissia. Un afide, che dà alla luce un giovane vivo per partenogenesi è mostrato in figura 6.

Figura 6: Partenogenesi negli afidi

Differenza tra riproduzione sessuale e asessuale

Tipo di organismi

Riproduzione sessuale: La riproduzione sessuale si trova in quasi tutti gli animali, le piante e altre forme di vita inclusi funghi, batteri e protisti.

Riproduzione asessuata: La riproduzione asessuata si trova in animali e piante inferiori, funghi, protozoi e batteri.

Numero di genitori

Riproduzione sessuale: La riproduzione sessuale è un processo biparentale.

Riproduzione asessuata: La riproduzione asessuata è un processo uniparentale.

Formazione di gameti

Riproduzione sessuale: I gameti maschili e femminili si formano durante la riproduzione sessuale.

Riproduzione asessuata: I gameti non si formano durante la riproduzione asessuata.

Unità riproduttive

Riproduzione sessuale: Le cellule germinali agiscono come unità riproduttive durante la riproduzione sessuale.

Riproduzione asessuata: Le cellule somatiche agiscono come unità riproduttive durante la riproduzione asessuata.

Fecondazione

Riproduzione sessuale: La fecondazione dei gameti maschili e femminili avviene per ottenere lo zigote.

Riproduzione asessuata: Nessuna fecondazione avviene durante la riproduzione asessuata.

ploidia

Riproduzione sessuale: Durante la meiosi, i gameti aploidi sono prodotti da cellule germinali diploidi. La fusione dei gameti rigenera lo zigote diploide.

Riproduzione asessuata: I cromosomi sono diploidi durante tutto il processo.

Mitosi/Meiosi

Riproduzione sessuale: La meiosi è coinvolta nella divisione cellulare e la mitosi continua il processo durante la riproduzione sessuale.

Riproduzione asessuata: Mitosi, fissione, germogliamento e rigenerazione sono coinvolti nella divisione cellulare durante la riproduzione asessuata.

Tipo

Riproduzione sessuale: La meiosi, la singamia e la coniugazione sono coinvolte nella riproduzione sessuale.

Riproduzione asessuata: Germogliamento, riproduzione vegetativa, frammentazione e produzione di spore sono i tipi di riproduzione asessuata.

Variazione genetica

Riproduzione sessuale: L'incrocio cromosomico consente la ricombinazione genetica, introducendo variazioni genetiche nella prole.

Riproduzione asessuata: Le cellule figlie sono geneticamente identiche ai loro genitori a causa del coinvolgimento della mitosi durante la divisione cellulare.

Contributo all'evoluzione

Riproduzione sessuale: La variazione genetica tra la prole durante la riproduzione sessuale consente all'evoluzione di procedere.

Riproduzione asessuata: La riproduzione asessuata consente la continuità dell'informazione genetica attraverso la progenie.

Efficienza del processo

Riproduzione sessuale: La riproduzione sessuale produce la prole meno rapidamente.

Riproduzione asessuata: La riproduzione asessuata è coinvolta nella rapida produzione della prole in un breve periodo di tempo.

Progenie

Riproduzione sessuale: La progenie della riproduzione sessuale è molto sana.

Riproduzione asessuata: La progenie della riproduzione asessuata è sana o poco sana.

Durata

Riproduzione sessuale: Le cellule che si riproducono per via sessuale sono mortali.

Riproduzione asessuata: Le cellule in fase di riproduzione asessuata sono considerate immortali.

Organi riproduttivi

Riproduzione sessuale: Per la riproduzione sessuale sono necessari importanti organi riproduttivi maschili e femminili.

Riproduzione asessuata: Gli organi riproduttivi non sono necessari per la riproduzione asessuata.

Conclusione

La riproduzione sessuale e asessuata sono le due principali forme di riproduzione presenti negli organismi. La riproduzione sessuale prevede la produzione di gameti aploidi per meiosi, a cui segue la fecondazione di due gameti morfologicamente distinti al fine di rigenerare lo zigote diploide. Tuttavia, durante la riproduzione asessuata, un solo genitore è coinvolto nella produzione della prole. La divisione cellulare nella riproduzione asessuata avviene attraverso la mitosi, mantenendo una ploidia uniforme durante tutte le generazioni cellulari. La riproduzione sessuale si trova in quasi tutte le forme viventi compresi i batteri. La riproduzione sessuale batterica avviene attraverso la coniugazione. La riproduzione asessuata si trova principalmente in forme di vita inferiori come batteri e archaea. La riproduzione asessuata può avvenire per fissione, gemmazione, propagazione vegetativa, sporogenesi, frammentazione e agamogenesi. La caratteristica più importante riscontrata nella riproduzione sessuale degli organismi è il contributo all'evoluzione. Le variazioni genetiche sono introdotte nella prole da un assortimento indipendente di cromosomi e dall'incrocio cromosomico avvenuto durante la sinapsi. Queste sono le differenze tra riproduzione sessuata e asessuata.

Riferimento:1. "Riproduzione sessuale". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 21 marzo 2017. Web. 21 marzo 2017. 2. "Riproduzione asessuata". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 17 marzo 2017. Web. 21 marzo 2017.

Cortesia dell'immagine:1. "Ciclo sessuale" Tracciato dall'utente: Stannered - en: Immagine: Sexual cycle.png (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia2. "Puffballs che emettono spore" di Lesmalvern - Opera propria (CC BY-SA 4.0) attraverso Commons Wikimedia3. "Eristalinus ottobre 2007-6" di Alvesgaspar - Opera propria (CC BY-SA 3.0) tramite Commons Wikimedia4. "Bryophyllum daigremontianum nahaufnahme2" di fotografo: CrazyD, 26 ottobre 2005 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) tramite Commons Wikimedia5. "Gambe che rigenerano le stelle marine" di Brocken Inaglory (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia6. "Aphid-giving-birth" di MedievalRich (CC BY-SA 3.0) tramite Commons Wikipedia