ФРАГМЕНТАЦИЈА (БИОЛОГИЈА): КОД ЖИВОТИЊА, У БИЉКАМА И НА ПРИМЕРИМА - БИОЛОГИЈА - 2025

Фрагментација је врста бесполног размножавања у спонтану руптуре организма се јавља у два или више фрагмената. Сваки од ових фрагмената има способност регенерације комплетне јединке, повећавајући на тај начин број клонова у популацији.

Иако је ова врста репродукције примећена у колонијалним бактеријама и у животињским и биљним вишећелијским организмима, она и даље остаје контроверзни фокус у свету науке, јер многи истраживачи расправљају о еволутивној важности ове репродуктивне методе.

Фотографија плаве морске звезде (Линцкиа лаевигата) (Извор: Фредериц Дуцарме преко Викимедиа Цоммонс)

Неки аутори сматрају да начини фрагментације у природи укључују и бинарно цепање у бактеријама и колективну фрагментацију и производњу једноћелијских пропагула у вишећелијским организмима.

Без обзира на гледиште овог процеса, фрагментација је врста асексуалне репродукције која се може догодити „намерно“ или која може бити посредована стресорима из окружења, као и антрополошком интервенцијом.

Овој врсти репродукције не претходи догађај мејотичке поделе, то јест, не подразумева сангамију или гаметску фузију, али резултирајући фрагменти још увек могу да регенеришу нову јединку идентичну оној која је фрагментирана.

Величина и број фрагмената које организам може произвести фрагментацијом веома је променљив, као и величина потомства. Једна разлика између фрагментације и других врста асексуалне репродукције је та што не захтева улагање енергије, за разлику од фисије или пупољања, на пример.

Фрагментација код животиња

Фрагментација је описана као репродуктивна стратегија многих бескраљежњака, међу којима су равне црви (равне глисте), коприве (земљани црви), неке иглокожице (морске звезде) и цнидарци (кораљи и анемони).

Земаљски црви се такође размножавају фрагментацијом (Извор: Фир0002, путем Викимедиа Цоммонс)

Обично се подела једног од ових бескраљежњака у један или више фрагмената завршава обнављањем „несталих делова“ у сваком од њих. Ова илустрација приказује морску рибу која се фрагментирала:

Фрагментација вс. Регенерација

Морске звезде се могу фрагментирати, али фрагментација се разликује од регенерације. Уобичајено је да се процес фрагментације брка са поступком регенерације, а јасан пример тога има звезда, које су врста ехинодерме.

Као и многи други организми, морске звезде могу да обнављају руке у кратким временским периодима када их изгубе због различитих околности (биотских или абиотских). Нажалост, многи општи текстови описују овај процес као догађај фрагментације, чињеница која није нужно тачна.

Када се фрагменти морске звезде, тачно је да може да регенерише делове које је изгубила, али у стварности изгубљени фрагменти умиру пре поновног формирања тела животиње.

Само морске звезде из рода Лицкиа, попут плаве морске звезде Лицкиа лаевигата, могу регенерирати нове јединке из делова који настају случајним поступком фрагментације, било да је природног порекла или не.

У биљкама

Биљке се такође могу вегетативно размножавати фрагментацијом и представљају можда најрелевантнији пример антрополошки потпомогнуте асексуалне репродукције или, што је исто, усмерене људском интервенцијом.

Многи биљни организми могу се множити клонално фрагментацијом неких делова тела у „делове“ који могу створити нову јединку генетски идентичну родитељу.

Једно од својстава биљака које погодује овом процесу је способност неких њихових ћелија да "поново покрену" свој геном, де-диференцирају се и раздвоје како би се створиле нове ћелијске линије које ће се разликовати у специфичним органима и ткивима новог клона.

Најчешћи примери хортикултурних техника за размножавање биљака које се ослањају на асексуални репродуктивни капацитет фрагментацијом укључују употребу "резница" или "резница", као и множење кроз делове резервних структура као што су гомољи и сијалице.

У природном окружењу мноштво папрати, дрвећа, грмља и других вишегодишњих не шумовитих биљака може се размножавати фрагментацијом коренова који су развили нове изданке.

Како настаје фрагментација у биљкама?

Када се биљка репродукује фрагментацијом, било природном или вештачком (узрокованом људским бићем), у сваком фрагменту постоји раст и разликовање адвентских коријена (која се налазе на различитим мјестима него гдје би требала бити).

Производња ових корена омогућава причвршћивање нове биљке у формацију на супстрат, одакле добија хидратацију и минералне храњиве материје. Касније се из „укоријењеног“ фрагмента појављује нови изданак, с апикалним меристемом, гранама и листовима (у зависности од случаја).

Специфични примери врста које се размножавају фрагментацијом

Кораљ

Кораљна врста Палитхоа царибаеорум, која припада врсти Цнидариа, класа Антхозоа и реду Зоантхариа, добар је пример бескраљежњака који се размножавају размножавањем.

У студији спроведеној у два приморска подручја Бразила, Ацоста и др. (2001) показали су да репродукција фрагментацијом ове врсте не зависи од унутрашњих сигнала или стимуланса, већ од великог броја егзогених фактора.

Према њиховој природи, овај аутор класификује факторе као "биотичке" и "абиотске". Биотика је она која узрокује изолацију фрагмената ткива кроз повреде, често повезане са случајевима делимичне смртности колонија.

Уместо тога, егзогени абиотски фактори имају везе са физичком фрагментацијом која резултира „разбијањем“ појединца на један или више фрагмената услед физичких сила као што су олуја, струја, талас или јака плима. Ове силе могу такође да укључе неке проузроковане људском интервенцијом, попут сидрења, манипулација рониоцима итд.

Биљка

Плецтрантхус сцутеллариоидес, популарно познат као "цолеус", је биљка Магнолиопхита која припада породици Ламиацеае. Карактеришу га различите варијације боја и врло је тражен у дизајну башта.

Ова биљка се обично размножава „резницама“ или „фрагментима“ његових стабљика или лишћа, од којих се добијају нове јединке. Појава приморних корења и „поновни раст“ ових биљака је релативно брз и могу се приметити за неколико дана.

Референце

1. Ацоста, А., Саммарцо, ПВ, и Дуарте, ЛФ (2001). Асексуална репродукција у зоантхиду фрагментацијом: улога егзогених фактора. Билтен морских наука, 68 (3), 363-381.
2. Брусца, РЦ, и Брусца, ГЈ (2003). Бескраљежњаци (бр. КЛ 362. Б78 2003). Басингстоке.
3. Еггер, Б. (2008). Регенерација: Награда, али потенцијално ризична. Истраживање урођених мана, део Ц: ембрион данас: прегледи, 84 (4), 257-264.
4. Хицкман, ЦП, Робертс, ЛС и Ларсон, А. (1997). Интегрисани принципи зоологије. 10. изд. Бостон: ВЦБ.
5. Хигхсмитх, РЦ (1982). Репродукција фрагментацијом у кораљима. Серија напретка морске екологије. Олдендорф, 7 (2), 207-226.
6. Пицхугин, И., Пена, Ј., Раинеи, ПБ, и Траулсен, А. (2017). Начини фрагментације и еволуција животних циклуса. ПЛоС рачунска биологија, 13 (11), е1005860.
7. Соломон, ЕП, Берг, ЛР и Мартин, ДВ (2011). Биологија (9. изд.). Броокс / Цоле, Ценгаге Леарнинг: УСА.