CANLILARDA ÜREME (EŞEYSİZ VE EŞEYLİ ÜREME)

EŞEYSİZ ÜREME

• Bir canlının tek başına, gamet oluşumu ve döllenme olmaksızın yeni bireyler oluşturmasıdır.
• Bazı ökaryot canlılar ile prokaryotların çoğu eşeysiz olarak çoğalır.
• Çok hücreli organizmalardan bazı omurgasız hayvanlar, algler ve gelişmiş bazı bitkiler de eşeysiz üreme ile çoğalabilir.

Eşeysiz Üremenin Genel Özellikleri. 

1.En belirgin özelliği tek atanın varlığıdır. Cinsiyet yoktur.

2.Üreme organları görev almaz, gamet oluşumu ve döllenme yoktur.

3. Temeli mitoz bölünmeye dayanır.

4. Oluşan yeni canlılar bütün özellikleri ile birbirlerine ve ata canlıya benzerler.

5. Kalıtsal çeşitlilik sağlamaz (Mutasyon olmadığı sürece)

6. Eşeysiz üremenin evrime katkısı yoktur.

7. Hızlı üreme şeklidir.

8. Eşeysiz üreme ile kazanılan özellikler değişmeden nesillere aktarılır. Bu nedenle de eşeysiz üreyen canlıların değişen ortam koşullarına uyum yapma şansı oldukça azdır.

9. Bazı canlılarda hem eşeyli hem de eşeysiz yolla üreme görülür. Hurma, çilek vb. bitkiler eşeyli üreme yoluyla tohum oluştursa da bu bitkilerin tarımsal üretimi genellikle eşeysiz yollarla yapılır.

Eşeysiz üreme; bölünerek üreme, tomurcuklanma, sporla üreme, rejenerasyon, partenogenez ve bitkilerde vejetatif üreme olmak üzere çeşitleri vardır.

1. BÖLÜNEREK

• Prokaryot hücre tipine sahip bakteri ve arkeler ile ökaryot hücre tipine sahip, amip, paramesyum ve öglena tek hücrelilerde görülür.
• Bakterilerde bölünme DNA’sının eşlenmesi ile başlar. DNA eşlenmesi tamamlanınca DNA’lar birbirinden ayrılır. Bakteri hücre zarı içeriye doğru çöker. Sonra da hücre duvarı oluşarak iki yavru bakteri oluşmuş olur. 
• İki bölünmede birey sayısı geometrik artış (2, 4, 8, 16, 32 …) gösterir.

BİLGİ:

Paramesyumda enine, öglenada boyuna, amipte her yönde bölünme ile eşeysiz çoğalır.

2. TOMURCUKLANMA

• Canlı üzerinde oluşan bir çıkıntının gelişerek ana canlıya benzer bir döl oluşturmasıdır. Oluşan tomurcuklar ana canlıdan ayrılıp bağımsız yaşayabileceği gibi ana canlı ile birlikte de koloni oluşturarak yaşayabilir. 

• Tomurcuklanma, bira mayası gibi bazı bir hücreli canlılarda, hidra, mercan gibi omurgasızlarda, ciğer otları gibi bazı tohumsuz bitkilerde görülür.

3. REJENERAASYON (YENİLENME)

• Bazı canlıların kopan vücut kısımlarının kendilerini tamamlayarak yeni bireylere dönüşmesidir.

BİLGİ:

Rejenerasyon sırasında; Mitoz bölünme, büyüme ve farklılaşma olayları görülür.

• Rejenerasyon ile üremeye en güzel örnek, bir cins yassı solucan olan planaryalarda görülür. Yenilenme yeteneği çok fazla olan planaryalarda bölünen her parça, baş bölgesine olan uzaklıkla orantılı olarak eksilen kısımlarını yeniler. Böylece her parçadan yeni bir planarya oluşur.
• Denizyıldızının bazı türleri kopan kolunu yenilerken bazılarında da kopan her bir kol kendini tamamlayarak yeni bir deniz yıldızı meydana getirir. Böylece eşeysiz üremeyle yeni bireyler oluşur.

Şekil: Planaryada ve Deniz Yıldızında  rejenerasyon ile üreme

BİLGİ:

Genel olarak canlının gelişmişlik düzeyi ile yenilenme yeteneği arasında ters orantı vardır. Gelişmişlik düzeyi arttıkça yenilenme yeteneği azalır.

• Kuş ve memelilerde rejenerasyon doku düzeyindedir. Üremeyi sağlamaz.

ÖNEMLİ:

Kertenkeleler kopan kuyruklarını yenileyebilir ancak kuyruk parçası, kendini yenileme özelliğine sahip değildir. Bu bakımdan kertenkelelerdeki yenilenme olayı organ düzeyindedir ve eşeysiz üremeye örnek olamaz.

Canlı	Rejenerasyon düzeyi	Üreme durumu
Deniz yıldızı ve planarya	Vücut düzeyinde	Üreme sağlar
Kertenkele ve yengeç	Organ düzeyinde	Üreme sağlamaz
Kuş ve memeli	Doku düzeyinde	Üreme sağlamaz.

4.SPORLA ÜREME

• Olumsuz koşullara dayanıklı, sağlam bir örtü ile kaplı olan ve spor olarak adlandırılan özelleşmiş hücrelerin uygun koşullarda gelişerek yeni canlıyı oluşturmasıdır.
• Bir çok mantar türünde, plazmodyum gibi bazı tek hücrelilerde ve karayosunu, eğrelti otu gibi çiçeksiz bitkilerde görülür.
• Sporlar “n” kromozomludur ve döllenme yeteneği yoktur. Uygun ortamlarda mitoz ile haploit bireyler oluşturabilirler.

  

5. PARTENOGENEZ

• Döllenmemiş yumurta hücresinden yeni bireyin meydana gelmesidir.
• Eklem bacaklılardan arılarda, su pirelerinde, karıncalarda, yaprak bitlerinde ve bazı kelebeklerde görülen üreme şeklidir.
• Eklem bacaklıların dışında bazı balık türlerinde, kurbağalarda, sürüngenlerde ve bazı kuşlarda da partenogenezle eşeysiz üreme görülebilir.

Bal Arılarında Partenogenez

• Bir bal arısı kovanında kraliçe arı, işçi arılar ve erkek arılar bulunur.
• Döllenmiş yumurtadan gelişen kraliçe ve işçi arılar dişidir.
• Polenle beslenen dişi larvalar işçi arı, arı sütüyle beslenenler kraliçe arı olur.
• Kraliçe arı 2n kromozomlu olup üretkendir, mayoz bölünmeyle n kromozomlu yumurtaları üretir. Kovandaki en iri, en gösterişli arı, kraliçe arıdır.
• İşçi arılar 2n kromozomludur ancak üreme yetenekleri körelmiş, kısır bireylerdir. Küçük vücutlu olan bu arılar, balın üretimi, larvaların beslenmesi ve kovanın bakımından sorumludur.
• Erkek arılar döllenmemiş yumurtanın gelişmesiyle yani partenogenez ile oluşur. Bunlar sperm üretiminden sorumlu, n kromozomlu bireylerdir. Spermlerini mitoz bölünmeyle üretirler.

BİLGİ:

Partenogenezde erkek arıların oluşumu eşeysiz üreme ile olurken dişi arılar eşeyli üreme ile oluşur.

Arılardaki Partenogenezle ilgili önemli uyarılar!!!

1.Döllenme sonucu oluşan bireyler kesinlikle dişidir.

2.Kromozom durumu cinsiyetin belirlenmesinde etkilidir. Diploit (2n) kromozomlu ise dişi, haploit (n) kromozomlu ise erkektir.

3.Erkek arılarda spermler mitoz bölünme ile oluşur. Dolayısı ile spermlerin hepsinin kalıtsal bilgisi aynıdır.

4.Tüm erkek arıların kalıtsal bilgisi aynı değildir. Çünkü erkek arılar mayoz bölünme ile oluşan yumurtanın döllenmeden gelişmesi ile oluşur.

5.Erkek arılarda her bir karakter için yalnız bir gen bulunur. Bu nedenle tüm genler etkisini fenotipte gösterir.

BİLGİ:

ERKEK ARI: Kovandaki tek fonksiyonu kraliçe arının döllenmesini gerçekleştirmektir. Bu döllenme işi de sadece tek bir erkek tarafından yapılır. Genellikle kışın kovanlarda erkek arı bulunmaz. İlk baharda doğarlar.

İğnesi yoktur bu yüzden sokucu özelliğe sahip değildir. Dışarıda gezerek karnını bile doyuramaz. İşçi arıların getirdiği bal ve polenle beslenir. Sonbahar gelip bal mevsimi bittikten sonra işçi arılar tarafından kovan dışına atılarak ölüme terk edilir.

Omurgalılarda Partenogenez

• Omurgalılardan olan kamçı kuyruklu kertenkelelerin bazı türlerinde sadece partenogenezle üreme görülür.
• Bu türlerde yalnız dişi bireyler vardır. Üreme mevsiminde bazı dişiler, erkek rolü üstlenerek çiftleşme taklidi yapar.
• Bu sayede dişi bireyin yumurtlaması sağlanır.
• Yumurta hücreleri meydana gelirken mayoz II'de oluşan n kromozomlu yumurta hücresi ile yok olması beklenen n kromozomlu kutup hücresi yan yana gelir.
• Yumurta hücresinin kromozomu ile kutup hücresinin kromozomları kaynaşır.
• Böylece yumurta döllenmeden gelişerek 2n kromozomlu bireyleri oluşturur.Ergin bireyin hücreleri 2n kromozomludur.
• Ergin bireyler 2n kromozomlu oldukları için bu partenogeneze diploit partenogenez adı verilmektedir.
• Döllenmemiş hindi yumurtalarının %30-40’ı partenogenezle belirli embriyonik evrelere kadar gelişebilir
• Tavuk yumurtalarının ortalama 1/10 000'inde döllenmeden partenogenezle gelişme sonucu horoz meydana geldiği görülmüştür.

Deneysel Partenogenez

• Normal olarak partenogenetik gelişime uğramayan türlerin yumurtaları sıcaklık, pH ve ortamdaki suyun tuzluluk dereceleri değiştirilerek ya da yumurta kimyasal ve mekanik uyarıcılarla uyarılarak döllenmeden, yapay olarak geliştirilebilir. Bu olaya deneysel partenogenez denir. 

Örneğin kurbağa yumurtasına toplu iğne ucuyla dokunulduğunda yumurta döllenmiş gibi uyarılır ve kromozomlarını eşleyerek bölünmeye başlar.

• Eklembacaklılarda, bazı balıklarda, kurbağalarda, bazı sürüngenlerde ve kuşlarda da deneysel partenogenez görülür.

6. VEJETATİF ÜREME

• Bir bitikinin kesilmiş veya kopan yaprak, dal, gövde gibi parçalarının köklenerek yeni bir bitki oluşturmasıdır.
• Vejetatif üreme mitoz bölünme ve yenilenme esasına dayanır.

Başlıca çeşitleri:

a. Çelikle Üreme: 

Ağaçların dallarından alınan çubukların nemli toprakta veya özel bileşimli suda köklendirilmesi ile bir bitkiden çok sayıda yeni bitki geliştirilmesidir.

BİLGİ:

Çelikle vejetatif üretmenin başka bir biçimi aşılamadır.

Aşılama: İki bitki parçasının, bir bitkiymiş gibi kaynaşıp büyüyecek şekilde birleştirilmesi tekniğine aşılama denir. Eklenen parça yeni bitkinin üst kısmını meydana getirir, bu parçaya aşı denir; bitkinin alt kısmını ve kökünü meydana getiren bölüme ise anaç adı verilir.ir bitkiden alınan dal aynı türün farklı çeşitlerine veya yakın akraba türlerine aşılanır. Böylece farklı türlerin ya da çeşitlerin en iyi özellikleri bir bitkide birleştirilmiş olur.

Örneğin üstün kaliteli üzüm üretmek için meyve kalitesi yüksek aşı, topraktaki hastalık etkenlerine dayanıklı anaca uygulanır.

b. Yumru ile üreme: 

Patates, yer elması gibi bitkilerin yumruları, besin depolamak için özelleşmiş şişkin gövde kısımlarıdır. Yumru gövde üzerinde bulunan gözlerden gelişen sürgünler, yavru bitkileri oluşturur. Soğan, sümbül, lale, sarımsak gibi bitkilerin yassı gövdelerindeki gözler gelişerek genetik yapıları aynı olan yavru bitkileri oluşturur.

c. Sürünücü gövde (stolon) ile üreme: 

• Çilekte olduğu gibi gövde görevini üstlenen yapılar toprak üzerinde ya da altında sürünerek belirli aralıklarla kök salar ve yeni bitkiyi oluşturur.

d. Soğan (rizom) gövde ile üreme: 

Ayrık otu, zencefil, sümbül, lale, sarımsak gibi bitkilerin rizom gövdeleri toprak altında kalan gövdelerdir. Rizom gövde üzerinde bulunan gözlerden gelişen sürgünler de ana bitkiyle aynı genetik yapıya sahip yeni bitkiler oluşturur.

e. Daldırma yöntemi ile üreme:

• Bu yöntemde bitkinin toprağa yakın yerlerden çıkan bir dal bükülür.
• Yere değen kısmının toprakla örtülmesi ve ucunun toprağın dışına çıkarılması sağlanır.
• Gömülen kısım köklendiğinde ana bitkiden ayrılarak yeni bitki elde edilmiş olur.
• Bu yöntem kök gelişimi uzun süren bazı bitki türlerinde çelikle üreme yerine kullanılır.
• Fındık, asma, böğürtlen, portakal, mandalina vb. bitkiler bu şekilde çoğaltılabilir.

f. Doku kültürü ile üreme: 

Steril (mikrop barındırmayan) şartlarda ve yapay bir besin ortamında bitkinin hücre, doku veya organ gibi kısımlarından yeni doku, bitki ya da bitkisel ürünlerin üretilmesidir.

Doku kültürü tekniği ile istenilen özelliklere sahip bitkilerin yüzlerce, hatta binlerce kopyası oluşturulabilir. Bir çeşit klonlama olan bu teknikten mısır, buğday, pirinç, soya fasulyesi gibi bitkilerin ıslah çalışmalarında faydalanılmaktadır. 

Ayrıca melez orkide, manolya, gül, zambak gibi değerli süs bitkilerinin hızlı çoğaltılmasında da doku kültürleri kullanılır.

Doku kültürü yönteminin aşamaları:

1. Virüs içerme olasılığı daha düşük olan kök ve gövde uçlarından küçük doku parçaları alınır. Bu parçalar besin ortamına konulur.

2. Birkaç gün içerisinde doku hücreleri bölünerek kallus adı verilen düzensiz doku kümesi oluşturulur.

3. Bu kümeden kallus hücreleri ayrılıp büyüme hormonu içeren ortama konulur.

4. Kallustan farklılaşan hücreler kök ve gövdeye sahip küçük bitkiler oluşturur.

Doku kültürü yönteminin kullanım amaçları:

• Kaybolmakta olan türlerin korunması,
• Üretimi zor olan türlerin çoğaltılması,
• Ticari önemi olan bitkilerden kısa sürede çok sayıda elde edilmesi.

EŞEYLİ ÜREME

• Farklı iki cinsiyetteki canlının üreme hücrelerinin birleşmesiyle yeni bir canlı meydana getirmesidir.
• Eşeyli üreme; tohumlu bitkilerde, halkalı solucanlar, yumuşakçalar, eklem bacaklılar ve derisi dikenliler gibi omurgasız hayvanlarda ve omurgalı hayvanların (balıklar, kurbağalar, sürüngenler, kuşlar ve memeliler) tümünde görülür.
• Dişi bireylerin üreme ana hücrelerinin mayoz bölünme ile oluşturduğu gametlere yumurta (n) denir.
• Erkek üreme ana hücrelerinin genellikle mayoz bölünme ile oluşturduğu gametlere sperm (n) denir.
• Dişi ve erkek gametin birleşmesi sonucu zigot oluşmasına döllenme adı verilir.
• Zigotun geçirdiği mitozlar sayesinde hücre sayısı artar ve yeni bir birey oluşturulur.

Eşeyli Üremenin Genel Özellikleri

1. Eşeyli üremenin temel olayları mayoz ve döllenmedir.

2.Eşeyli üreme ile oluşan bireyin iki atası vardır.

3. Tür içi kalıtsal çeşitlilik sağlar.

4.Oluşan bireyler değişen çevre şartlarına karşı dirençlidir. Yani adaptasyon yetenekleri yüksektir.

5. Üreme hızı düşüktür.

6. Çeşitliliğe neden olduğu için evrim açısından önemlidir.

Eşeysiz üreme	Eşeyli üreme
Tek bir atadan yeni bireyler oluşur.	İki atadan yeni bireyler oluşur.
Temeli mitoz veya benzeri bölünmedir.	Temeli mayoz ve döllenmedir.
Kalıtsal çeşitlilik oluşturmaz.	Kalıtsal çeşitlilik oluşturur.
Çeşitlilik olmuşsa sebebi mutasyon veya modifikasyon olabilir.	Çeşitliliğin sebebi mayoz ve döllenmedir.
Evrime katkısı yoktur.	Evrime katkısı vardır.
Oluşan bireylerin değişen çevre şartlarına direncini artırmaz.	Oluşan bireylerin değişen çevre şartlarına direncini artırır.
Hızlı bir üreme şeklidir.	Üreme hızı düşüktür.

BİLGİ:

Eşeysiz üremenin eşeyli üremeye üstünlüğü, kısa sürede fazla birey oluşturması ve mevcut üstün nitelikli özelliklerin değişmeden yeni bireylere aktarılmasını sağlamasıdır.

Eşeyli üremenin eşeysiz üremeye üstünlüğü ise kalıtsal çeşitlilik oluşturarak değişen çevre şartlarına dirençli bireyler oluşturmasıdır.

Hermafroditlik (erselik)

• Aynı organizmada hem erkek hem de dişi eşey organlarının bulunması durumudur.
• Hermafrodit bireylerin kendi kendilerini dölleyebilmeleri için aynı anda erkek ve dişi gametleri üretmeleri gerekir. Yassı solucanlar böyledir.
• Hermafrodit bireyler gametleri farklı zamanlarda oluştururlarsa kendi kendilerini dölleyemezler. Döllenme farklı bireyler arasında olur. Halkalı solucanlar böyledir.
• Hermafroditlik tohumlu bitkilerde de yaygındır. Tek bir bitki hem polen hem de yumurta oluşturarak kendi kendini dölleyebilir.

BİLGİ:

Kendi kendini dölleyerek çoğalan yassı solucanlarda oluşan çeşitlilik, kendi kendini dölleyemeden farklı bireylerle çiftleşme sonucu çoğalan halkalı solucanlarda oluşan çeşitlikten daha azdır.

KONJUGASYON

• Konjugasyon hangi canlıda görülürse görülsün birey sayısını artırmaz. Dolayısı ile üreme şekli değildir. Canlılarda kalıtsal çeşitlilik sağlayan olaylardan bir tanesidir
• Konjugasyon, genetik özellikleri farklı aynı türden iki hücrenin yan yana gelerek aralarında sitoplazmik köprü veya tüpe benzer bir bağlantı kurup gen aktarımının sağlaması olayıdır.

Bakterileri ve paramesyumdaki konjugasyonu:

a.Bakterilerde konjugasyon: 

• Bakteri hücrelerinde ana kalıtım maddesinden başka daha küçük bir halkasal DNA molekülü bulunur. Kendini eşleyebilen bu DNA molekülüne plazmit adı verilir. Olumsuz koşullarda bulunan bir bakteriye bu plazmit yarar sağlayabilir. Bakterilerdeki konjugasyonda görev yapan eşey piluslarının üretilmesi için gerekli bilgiyi taşıyan plazmite F plazmiti denir. Tüm bakteriler F plazmiti taşımaz. Bu plazmiti taşıyan bakterilere F+ , taşımayanlara da F- adı verilir.

Bakterilerdeki konjugasyonu 

1. Konjugasyon olayında gen aktarımı F+ dan F- ye doğru tek yönlü olarak gerçekleşir.

2. F+ bakterisi, hücresinin dış yüzeyinden saça benzer bir çıkıntı oluşturur ve bu çıkıntıya eşey pilusu denir.

3. F+ bakterisi eşey pilusu aracılığıyla F- bakterisine tutunur ve iki bakteri hücresi arasında sitoplazmik köprü kurulur.

4. Bu köprüden F+ plazmidinin bir zinciri F- bakteri hücresine aktarılır. Bu zincirlerin eşlenerek çift zincirli hâle gelmesiyle F- hücresi F plazmidine sahip olur ve F+ olarak adlandırılmaya başlanır.

Sonuç: Bakteri konjugasyonunda hücre sayısı artmaz. Ancak olumsuz şartlara dirençli bakterilerin sayısı artar.

b. Paramesyumlarda konjugasyon:

1.İki paramesyum yan yana gelir. Paramesyumların  sitoplazmaları kaynaşır. Sitoplazmik köprü oluşur.

2.Küçük çekirdekler mayoz sonucunda n kromozomlu dört küçük çekirdek meydana getirir ve büyük çekirdek erimeye başlar.

3.Daha sonra üç haploit çekirdek de erir, kalan bir çekirdek mitoz bölünme geçirir.

4. Paramesyumlar, haploit iki  küçük çekirdeğin birer tanesini değiş tokuş yapar. 

5. Çekirdekler kaynaşır, diploit çekirdek meydana gelir. Böylece her hücre genetik materyalinde çeşitlilik sağlamış olur. İki paramesyumun ayrılması ile konjugasyon da tamamlanmış olur.

6.Bundan sonrasında ikiye bölünme ile eşeysiz üreme başlar. Kaynaşan dşploit çekirdekler arka arkaya 3 mitoz bölünme yaparak 8 çekirdek oluşur. Oluşan çekirdeklerden üçü erir. Dördü büyüyerek büyük çekirdeğin özelliklerini kazanır. Kalan bir tanesi ise küçük çekirdek olarak kalır.  

7.Arka arkaya gerçekleşen bölünmeler ile bir küçük bir de büyük çekirdek taşıyan kalıtsal çeşitlilik kazanmış paramesyumlar oluşur.

Bakteri Konjugasyonunda;	Paramesyum Konjugasyonunda:
Tek yönlü gen aktarımı yapılır.	Çift yönlü çekirdek değiş tokuşu yapılır.
Mayoz bölünme ve döllenme görülmez.	Mayoz bölünme ve çekirdek kaynaşması görülür.
Birey sayısı artmaz.	Birey sayısı artmaz.
Kalıtsal çeşitlilik sağlar.	Kalıtsal çeşitlilik sağlar.
Ortam koşullarına dayanıklı bireyler oluşur.	Ortam koşullarına dayanıklı bireyler oluşur.
Sitoplazmik köprü kurulur.	Sitoplazmik köprü kurulur.

BİLGİ:

Bakterilerde çeşitliliğe neden olan diğer olaylar ise, transformasyon ve transdüksiyon olaylarıdır.

Transformasyon: Bir bakterinin kendisine DNA yapısı bakımından çok yakın olan başka bir bakteri özütündeki DNA’yı olmasıdır.

Transdüksiyon: Genetik materyalin verici bir bakteriden alıcı bir bakteriye fajlar aracılığıyla nakledilmesidir.