Tüm yaşam formları iki yoldan biriyle çoğalır: eşeysiz veya eşeyli olarak. Eşeysiz üreme, genetik varyasyonu çok az olan veya hiç olmayan sadece bir ebeveyni içerirken, eşeyli üreme, kendi genetik yapısının bir kısmını yavrulara aktaran ve böylece benzersiz bir genetik canlı yaratan iki ebeveyni içerir.
Eşeysiz üreme
Eşeysiz üremede genetik çiftleşme veya karıştırma yoktur. Eşeysiz üreme, ebeveynin bir klonu ile sonuçlanır, yani yavrular ebeveyn olarak aynı DNA'ya sahiptir.
Eşeysiz olarak çoğalan bir türün çeşitlilik kazanmasının bir yolu DNA düzeyindeki mutasyonlardır. Mitozda, DNA'nın kopyalanmasında bir hata varsa, bu hata yavrulara aktarılacak ve muhtemelen özelliklerini değiştirecektir. Bazı mutasyonlar fenotipi veya gözlemlenebilir özellikleri değiştirmez, bu nedenle eşeysiz üremedeki tüm mutasyonlar yavrularda değişikliklere neden olmaz.
Diğer üreme biçimleri şunları içerir:
- İkili fizyon: Bir ana hücre iki özdeş yavru hücreye ayrılır
- Tomurcuklanma: Bir ana hücre, kendi başına yaşayana kadar kendisine bağlı kalan bir tomurcuk oluşturur
- Parçalanma: Bir ana organizma parçalara ayrılır ve her parça yeni bir organizmaya dönüşür
Eşeyli üreme
Eşeyli üreme, bir dişi gameti bir erkek gameti ile birleştiğinde gerçekleşir. Yavrular anne ve babanın genetik bir kombinasyonudur. Yavruların kromozomlarının yarısı annesinden, diğer yarısı da babasından gelir. Bu, yavruların genetik olarak ebeveynlerinden ve hatta kardeşlerinden farklı olmasını sağlar.
Yavruların çeşitliliğine daha fazla katkıda bulunmak için türlerin eşeyli olarak çoğalmasında mutasyonlar da olabilir. Eşeyli üreme için kullanılan gametleri yaratan mayoz bölünme süreci, çeşitliliği artırmanın yollarına da sahiptir. Bu, iki kromozom birbirine yakın hizalandığında ve DNA segmentlerini değiştirdiğindeki geçişi içerir. Bu işlem, ortaya çıkan gametlerin genetik olarak farklı olmasını sağlar.
Mayoz ve rastgele döllenme sırasında kromozomların bağımsız çeşitliliği, genetiğin karıştırılmasına ve yavrularda daha fazla adaptasyon olasılığına katkıda bulunur.
Üreme ve evrim
Doğal seleksiyon evrimin mekanizmasıdır ve belirli bir ortam için hangi uyarlamaların olumlu ve hangilerinin istenmediğine karar veren süreçtir. Eğer bir özellik tercih edilen bir adaptasyonsa, o karakteristiği kodlayan genlere sahip olan bireyler bu genleri çoğaltacak ve gelecek nesillere aktaracak kadar uzun yaşayacaklardır.
Doğal seleksiyonun bir popülasyon üzerinde çalışması için çeşitlilik gereklidir. Bireylerde çeşitlilik elde etmek için genetik farklılıklar gereklidir ve farklı fenotipler ifade edilmelidir.
Eşeyli üreme evrimi yönlendirmeye eşeysiz üremeden daha elverişli olduğundan, doğal seleksiyonun üzerinde çalışabilmesi için çok daha fazla genetik çeşitlilik mevcuttur. Evrim zamanla gerçekleşecektir.
Eşeysiz organizmalar geliştiğinde, tipik olarak ani bir mutasyondan sonra çok hızlı bir uyum sağlarlar ve eşeyli olarak üreyen popülasyonlarda olduğu gibi adaptasyonları biriktirmek için birden fazla nesil gereksinimi duymazlar. Oregon Üniversitesi tarafından 2011 yılında yapılan bir araştırma, bu evrimsel değişikliklerin ortalama 1 milyon yıl sürdüğü sonucuna vardı.
Bakterilerdeki ilaç direnci ile nispeten hızlı bir evrim örneği görülebilir. 20. yüzyılın ortalarından beri antibiyotiklerin aşırı kullanımı, bazı bakterilerin savunma stratejileri geliştirdiğini ve diğer bakterilere aktardığını gördü ve şimdi antibiyotiğe dirençli bakteri suşları bir sorun haline geldi.