A biológia , szaporodás biológiai folyamat, amely lehetővé teszi, hogy a termelés az új organizmusok egy faj már létező egyedben faj . A táplálkozás mellett ez az összes élő szervezet egyik fő funkciója, amely a finalista elképzelés szerint biztosítja azoknak a fajoknak a folytonosságát, amelyek szaporodás nélkül elpusztulnak és kihalnak , de a faj túlélése elavult tudományos koncepció.
Reprodukció is párosul rendszer szétszóródás a térben . Ezek olyan rendszerek, amelyek lehetővé teszik az új biotópok gyarmatosítását és a fajok túlélési esélyeinek növelését.
Egyes szerzők számára a reprodukció kifejezést csak a szexuális reprodukcióra kell fenntartani . Az irodalomban azonban ez a kifejezés általában a nemi szaporodást és a vegetatív szaporodást takarja, amelyet gyakran asexuális szaporodásnak neveznek .
Az élőlényekben gyakran nyilvánvalónak tartott szaporodás valójában több evolúciós kérdést vet fel. A szexuális és ivartalan szaporodási események relatív gyakorisága fajonként változik. A biológusok folytonosságot figyelnek a kizárólagos nemi szaporodás és az exkluzív ivartalan szaporodás között, minden lehetséges közvetítővel.
A kontextustól, egyedektől , populációktól és fajoktól ( állat- , növény- , gomba- vagy baktériumok ) függő eltérésekkel a szaporodás költsége nagyjából megegyezik azokkal az erőforrásokkal, különösen az energiával, amelyet az egyed vagy faj a szaporodáshoz allokál. Úgy tűnik, hogy ezek a költségek fontos szerepet játszanak a természetes szelekciós folyamatokban , amelyeket például költség-haszon modell szerint lehet elemezni. Bizonyos esetekben a felnőttek utódaik érdekében "meghalnak", miután nagy számú petét hoztak létre ( például ívás után lazacot ). Más esetekben, például nagy emlősöknél a felnőttek kevés fiatalt hoznak létre, de sok energiát fordítanak nevelésükre és védelmükre, legalábbis az élet korai szakaszában.
A nemi szaporodást az impregnálás , vagyis a hím és nőstény ivarsejtek fúziója biztosítja, amely petesejtet (vagy zigótát ) ad. Ez a nem-azonos szaporodás lehetővé teszi a karbantartási genetikai diverzitás belüli populációk , mert biztosítja a genetikai keveredés .
Az ivartalan szaporodás (más néven nemi vagy vegetatív szaporodás ) minden más szaporodási eszközt jelent, amely nem avatkozik be, nem ivarsejtek vagy megtermékenyítés. Ebben az esetben csak a mitózis biztosítja a genetikai információ továbbadását az új sejtekhez: ez egy természetes klónozási folyamat . Az ebből a szaporodásból származó utódok azonban nem azonosak az ősökkel, mivel a mutációkat a reproduktív sejtek nemzedékről nemzedékre továbbíthatják, és idővel felhalmozódhatnak, ami szintén nagy változékonyságot tesz lehetővé.
A szaporodást gyakran úgy mutatják be, hogy az egyedek hogyan biztosítják a " faj túlélését" , fenntarthatóságát vagy folytonosságát, de ez téves elképzelés a Lamarck-i befolyásról . A biológusok egyre inkább arra gondolnak, hogy az egyének nem öncél, hogy nem szaporodnak, hogy biztosítsák fajaik fenntarthatóságát, hanem éppen ellenkezőleg, hogy "a gének által kitalált mesterségek. Szaporodni", mert az egyetlen dolog és idővel fejlődik genetikai információ .
Ez a reprodukció különböző szexuális típusú egyének találkozására utal (férfi és nő, MATa és MATα, + és -), vagy csak különböző típusú sejtekre . Nem feltétlenül jár párzással vagy párosítással, mert a mozgásképtelen szervezetek, például a növények, gombák, kagylók is képesek szaporodni. A szaporodást csak az eukarióta fajok osztják meg , ami lehetővé teszi bennük a genetikai keveredést .
Ugyanabban a fajban az egyének majdnem ugyanannyi génnel rendelkeznek (például 35 000 emberben). Másrészt ezeknek a géneknek (az alléloknak ) a változatai nem azonosak. Ezért minden egyén más és más. Az eukarióta fajokban a szaporodás lehetőséget nyújt ezen allélek összekeverésére vagy összekeverésére két, általában ellentétes nemű egyed között. Ez az allélok új kombinációját, tehát új genomot hoz létre. Ez lehetővé teszi a populációk fejlődését , és ha a környezet megváltozik (éghajlati felmelegedés, új parazita stb.), Akkor ezeket az új kombinációkat előnyben részesítheti a természetes szelekció .
Minden generációnál vagy szaporodási ciklusnál ugyanazokat a szakaszokat találjuk sejtszinten:
„Ezért felmerülhet a kérdés, hogy a szex milyen körülmények között hoz létre előnyösebb genotípusokat, mintsem tönkretenné. Ezenkívül egyes esetekben a kedvező genotípusok létrehozása költségekkel járhat ( a rekombináció és a szegregáció terhe ) " .
Észrevehetjük azonban, hogy:
A meiózissal és megtermékenyítéssel járó szaporodás nem reprodukálja azonos módon a szülők genetikai örökségét. A gyermek nem az apjának vagy az anyjának az allél kombinációival rendelkezik, hanem a kettő keverékével.
A nemi szaporodás valóban lehetővé teszi a gének átadását egyik generációról a másikra, de genetikai variabilitás indukálásával. Ez a genetikai keveredés , amely lehetővé teszi a genetikai információ fejlődni (elengedhetetlen a hosszú távon lehetővé teszi a fajok alkalmazkodni által kiválasztja a környezet szerint a Darwin evolúciós elképzelés ).
Kétféle szaporodás a botsáska :
A legtöbb faj azonban ismeri ezt a két szaporodási módot.
Hermaphrodizmus a csigábanA csiga hermafrodita faj , vagyis hím és nőstény egyaránt. Férfi és női nemi szerve egyaránt van, azonban a férfiszervek érnek először. Nem képes megtermékenyülni, meg kell keresztezni a megtermékenyítést : minden szaporító megtermékenyíti női ivarsejtjeit partnerének ivarsejtjeivel.
A szerelmes előjátékok során a két csiga titulálja egymás antennáit, és finom mészkő dartsokkal szúrja egymást, hogy aktiválja a spermium szekrécióját . Egyes példányok azonban túl sok ütést adnak, ami káros a partner egészségére és termékenységére .
A párzás nyolc és tizenkét óra között tart. Körülbelül tíz nappal később a két szülő tojást rakott, miután lyukat ásott a laza talajba.
A szaporodás biztosítja a fajok túlélését az idő múlásával. Emellett bizonyos, a szaporodást befolyásoló események vagy környezeti tényezők hatással lesznek a populációk dinamikájára és fenntartására. A fajok néha még szaporodási stratégiákat is elfogadnak a környezet elfoglalásának optimalizálása érdekében.
Mivel a fajok fennmaradását folyamatosan biztosítani kell, a különböző környezetekkel szemben az evolúció különféle stratégiákat választott. Itt van a két szélsőséges leírás:
Például a gerinces állatoknál az elk K-stratégiával rendelkezik: kevés leszármazott, szoptató ... Másrészt a békára R stratégia jellemző: sok leszármazott és halálozás, nincs gond a fiatalokra.
Az egyik faj szaporodása függhet egy másik faj populációjának változásától. Ez a helyzet a havas baglyokkal és a lemmingekkel.
A lemmingek fontos ökológiai szerepet játszanak a Bylot-sziget ökoszisztémájában . Számos ragadozó, például a Havas Bagoly fő zsákmánya. Ugyancsak befolyásolják a tundra vegetációját azáltal, hogy szétszórják a magokat és intenzív legeltetéssel elpusztítják a növényeket. A lemmingek populációja ciklikus módon fejlődik. Ha a körülmények jók, a lemmingek szaporodhatnak, és évente több almuk is lehet. Így populációjuk addig növekszik, amíg már nincs elegendő növény a populáció összes egyedének támogatására. Ezen a ponton a populáció csökken, a vegetáció megújul és a ciklus újraindul. A Bylot-szigeten a lemming populáció két bőségcsúcsa közötti időintervallum 3-4 év.
A Havas bagoly ragadozó, amely időszakosan megtalálható a Bylot-szigeten. A Havas bagoly főleg a sarkvidéki tundra füves és nyílt területein él, és főként apró emlősökkel , például lemmingekkel táplálkozik . Bár a havas baglyát vonuló madárnak ismerik el, vonulási mozgásai nagyon kiszámíthatatlanok, befolyásolva a fő zsákmány, a lemming bőségének ingadozásait.
A Bagoly alkalmazkodik a Lemmings variációihoz. Mivel a Havas bagoly nehezen vadászik más sarkvidéki emlősökre, például az északi sarkvidéki nyúlra ( Lepus arcticus ), szaporodását nagymértékben befolyásolják a hullámzó lemming populációk. A nőstény minden második nap tojást rak, így a fiókák ugyanolyan időközönként kelnek ki. A fészek ezért nagyon különböző méretű fiatalokat tartalmaz. Ha a zsákmány mennyisége nem teszi lehetővé az összes csaj etetését, a legfiatalabbak és a legkisebbek nem versenyezhetnek az idősebbekkel, és végül éhezhetnek. Bőséges táplálékkor a nőstény bagoly tizenkét tojást rak, míg a zsákmány hiányában csak négy. Ha túl kevés az élelem, a baglyok egyáltalán nem tojnak, és ebben az esetben a nőstények még fészket sem építenek.
1946 óta szerves klórokból , például DDT-ből , aldrinből és dieldrinből készített rovarölő szerek használata eljutott a vándorsólymokhoz .
Zavart okoztak ezek reprodukciójában, ami a vándorsólymok által rakott peték számának csökkenéséhez és a tojáshéj vastagságának változásához vezetett, amely növekedni kezdett. 1953 óta csökken, majd 1964-ig stabilizálódik, majd növekedés 1990-ig, amikor a héj vastagsága visszaállította normális megjelenését és vastagságát.
Ezek a rovarölő szerek növelik azoknak a sólymoknak a számát is, akik nagyon fiatalon elpusztulnak a termékekkel való érintkezés miatt.
Miután több évet töltött a tengeren, a kifejlett lazac visszatér őshonos folyóiba, hogy szaporodjon: ezért vonuló halak. Édes vízben születnek, csatlakoznak a tengerhez, hogy felnőjenek, és visszatérjenek a folyóhoz szaporodni.
Az atlanti lazac kihalása rávilágít a gátak káros hatására. A vízfolyások bármely fizikai akadálya többé-kevésbé komolyan megzavarhatja a halak mozgását, különösen a tenyészterületek felé halak mozgását.
Az 1990-es évek közepétől a gátakat keresztező eszközök (halbérletek) létrehozásával vagy fejlesztésével építették.
Számos állatfajban, állatban vagy növényben a felnőtt állatok (szaporodni képesek) mozdulatlanok: növények, gombák, osztrigák , korallok, stb. A szaporodási rendszerek ezután a fiatal szervezetek szétszóródásának rendszereivel párosulnak:
Mivel ezek a fiatal struktúrák kicsiek és könnyűek, a szállítás passzív. A szél, a vízáramok, vagy akár más fajoknak köszönhető.
Legyen szó szexuális szaporodásról vagy vegetatív szaporításról, az öröklődés csak akkor lehetséges, ha a genetikai információ hordozója ( DNS ) megismétlődik és átkerül az új szervezetbe. Ez minden esetben lehetséges a DNS-replikációnak köszönhetően , amely általában megelőzi a sejtosztódást, például a mitózist vagy a meiózist . A DNS-replikáció módja univerzális az élővilágban: ez egy félkonzervatív mód.
A sikeres szaporodás terméke nem feltétlenül tartozik ugyanahhoz a fajhoz, stricto sensu. Bizonyos fajok, amelyek evolúciós léptékben „rövid ideig” differenciálódnak, elég közel maradnak ahhoz, hogy a nemi nemzés továbbra is lehetséges maradjon, még akkor is, ha a termék ( hibrid ) ritkán termékeny . Az eset közismert:
A jelenség akár látványosan is kiterjedhet, jelentős változásokkal a genetikai struktúrában (a kromoszómák számának és szerkezetének fontos módosulása), valamint a hibrid alakjában és jellemzőiben: