Жынысты жыныссыз көбею

 

Көбеюге қабілеттілік – тірі организмдерге тән негізгі қасиеттердің бірі. Көбеюге байланысты генетикалық материал ата-аналарынан ұрпақтарына беріледі. Бұл кезде сол түр особьтарына тән белгілер ғана емес, сондай-ақ тек ата-аналарының өздеріне тән айқын бергілер де жарыққа шығады. Көбеюдің үлкен биологиялық мәні бар. Ол белгілі бір организм түрінің ұрпақ алмастыруын жүзеге асыруымен қатар, ұрпақтар арасындағы сабақтастықты, жалпы тіршіліктің үздіксіздігін қамтамасыз етеді.Жер бетінде тіршілік байқалып келеді, келе де бермек. Ағзалардың көбею қасиеті тіршіліктің дискреттілігімен тікелей байланысты. Мысалы, ағзалардың денелері көптеген жасушалардан тұрады, ал олардың тіршілік ұзақтығы ағзалардың ағзалардың тіршілік ұзақтығымен салыстырғанда әлдеұайда қысқа болады, сондықтан ол ағзалардың тіршілігі оның жасушаларының  үздіксіз көбеюі нәтижесінде ғана байқалуы мүмкін. Кез келген биологиялық түрлер жекелеген даралардан тұрады, ал жеке даралардың тіршілік ұзақтығы түрлердің тіршілік ұзақтығына қарағанда әлдеқайда қысқа. Демек, түрлердің тұрақты тіршілік етуі оноң дараларының үздіксіз көбеюінің нәтижесінде ғана байқалады.   Тірі табиғатта көбеюдің негізгі екі әдісін ажыратады: жыныссыз және жыныстық.

Жыныссыз көбею. Жыныссыз көбею жынысты көбеюге қарағанда қрапайым және ол эволюция құбылысында алғаш пайда болған. Оның негізгі ерекшелігі ұрпақ тек бір особьтың бір немесе бірнеше соматикалық клеткаларынан дамып жетіледі,осы жолмен пайда болған ұрпақтардың аналық ағзалардан еш айырмашылығы болмайды, бір-біріне айна-қатесіз ұқсас, біркелкі особьтар түзіледі. Оларды клон деп атайды. Кездейсоқ мутациялардың әсерінен бір клондағы особьтар әр түрлі генетикалық өзгерістерге ие болуы мүмкін. Мұндай өзгерістердің бірнеше ұрпақ бойы тұқым қуалауы түрдің өзгергіштігіне және эволюцияға себеп болады. Жыныссыз көбею табиғатта кең таралған құбылыс. Мұның бірнеше формалары бар.

Жай бөліну-бір клеткалы организмдерге тән көбею формасы. Түрлі қарапайымдарне көлденеңнен, не ұзыннан екіге бөлініп өзара ұқсас екі жас клетка түзіледі. Бұл кезде клетканың құрылым компоненттері де теңдей екіге ажырайды немесе алдын ала олардың екі еселенуі жүреді.

Көптік бөліну немесе шизогония. Мұнда ядро бірнешеге бөлініп, артынша цитоплазмада да бірнешеге ажырап, көптеген майда клеткалар түзіледі. Мысалы, безгек плазмодиі адамның бауыр және қан клеткаларында осылай көбейеді. Ол организмдердің көптік бөлінуге қабілетті стадиясын шизонт деп,ал процестің өзін шизогония деп атайды. Мұндай бөліну бірнеше қайтара жүруі мүмкін. Көбею қарқындылығының жоғары болуы бұл паразиттердің таралуға бейімделуі, яғни тіршілік үшін күресі деп түсіндіріледі.

Спора түзілу- арнайы клеткалар-споралар арқылы жүретін көбею формасы. Спора- көбеюді қамтамасыз ететін сыртынан қалың қабықпен қапталған тіршілік циклы стадияларының бірі. Мысалы, қарапайымдар типіндегі споралыларда, бірқатар төменгі және жоғарғы сатыдағы өсімдіктерде спора түзіледі. Бактериялардың спорасы көбеюді емес тек қолайсыз орта жағдайларын тіршілігін сақтап қалуды қамтамасыз етеді.

Бүршіктену-бактерияларда, ашытқы саңырауқұлағында және бірқатар төменгі сатыдағы көп клеткалыларда: губкалар, ішекқуыстылар, кейбір құрттарда байқалатын көбею формасы. Көп клеткалы организмнің денесінен өсіп шыққан клеткалар тобы ұлғайып жетіле келе аналық организмнен бөлініп кетеді де өз алдына жеке тіршілігін бастайды. Кей жағдайда ондай бүршіктер бөлінбей жалғасқан күйде қалып колонияларды түзейді.

Фрагментация-кезінде особь екіге немесе бірнеше бөліктерге ажырап, әр бөліктен жаңа особь дамып жетіледі. Бұл құбылыс теңіз жұлдыздарында, гидрада, жауын құртында т.б. кездеседі. Көпклеткалы жануарларда байқалатын бүршіктену мен фрагментацияны жалпы атпен вегатативті көбею деп те атайды. Вегатативті көбеюдің ерекше формасы ретінде жануарлар дүниесінде кездесетін полиэмбриония қарастырылады. Дамуының ең бастапқы кезеңінде ұрық бірнешеге бөлініп, әр жеке бөліктен өз алдына организм дамып жетіледі. Мұны соналардан, кейбір сүтқоректілерден байқауға болады. Сондай-ақ, адамда бір жұмыртқалық егіздердің дүниеге келуі полиэмбрионияның мысалы болып табылады.

Жыныстық көбею. Жыныстық көбею – күрделі процесс, себебі ол гаплоидты хромосома жиынтықтары бар арнайы құрылысты аталық және аналық жыныс клеткаларының қатысыуымен жүреді. Ұрықтану нәтижесінде жыныс клеткалары немесе гаметалар қосылып диплоидты жиынтығы бар зигота түзіледі. Зиготадан дамып жетілетін организм әдетте өз ата – аналарынан біршама ерекше белгілерімен ажыратылады. Өйткені гаметалардағы хромосамалар мен гендердің жаңа үйлесімдері ұрпақтарында белгілердің жаңа үйлесімдерін жарыққа шығарады. Мұның өзі бір түр особьтарының алуан түрлілігіне себеп болып, тіршілік үшін күресте сұрыптауға мол материал даярлайды. Олай болса, жыныстық көбеюдің биологиялық мәні тек өзін-өзі ұдайы өндіруде ғана емес, сонымен қатар, түрлердің тарихи дамуын қамтамасыз етуде. Жыныстық көбею бірклеткалылар мен көпклеткалыларда түрліше бағытта жүреді. Жыныстық көбеюдің ең қарапайым түрі – конъюгация.

Коньюгация-бактерияларға, қарапайымдар типіндегі инфузориялар класының өкілдеріне тән ерекше көбею формасы. Коньюгация кезінде екі особь өздерінің тұқым қуалау материялы бар ядроларымен алмасады. Особьтар санында еш өзгеріс болмайды, бірақ арықарай жүретін жыныссыз көбею нәтижесінде ата – аналарынан өзгеше жаңа особьтар түзіледі. Өйткені алмасқан ядродағы гендер арқылы белгілер мен қасиеттердің жаңа үйлесімдері пайда болады. Коньюгатция құбылысы бактерияларда да байқалады. Екі бактериялық клеткалардың арасында протоплазмалық көпіршік түзіліп, сол арқылы бір клеткадан екіншіге ДНҚ жіпшесінің кесіндісі ауысады. Ендеше, бұл жағдай комбинативтік өзгергіштіктің бірден – бір себебі.

Копуляция – бір клеткалы организмдерге тән жыныстық көбею әдісі. Бұл организмдердің бір – біріне біршама айырмашылықтары бар аталық және аналық особьтары жыныс клеткалары ретінде, өзара қосылып, нәтижесінде зигота түзіледі. Жыныстық көбею эволюциясының алғашқы кезеңдерінде гаметаларда айтарлықтай айырмашылық байқалмаған, олар бірте – бірте мөлшері жағынан бір – бірінен алшақтап ірі және майда гаметалар түзіле бастаған. Эволюция процесінің  ең соңында аналық гамета ұлғайып, өсіп қозғалмайтын жұмыртқа клеткасына дейін күрделеніп, аталық гамета қозғалуға қабілетті, өте майда сперматозоидтарға айналған. Бұл ерекшелік овогамия деген атпен белгілі. Көп клеткалы организмдердің жыныс клеткалары  жыныс бездерінде – гонадаларда дамып жетіледі. Жыныс клеткаларының екі типін ажыратады: аталық сперматозойдтар және аналық – жұмыртқа клеткасы. Сперматозойдтар аталық жыныс бездерінде, ал жұмыртқа клеткасы аналық жыныс бездерінде дамып жетіледі. Жыныс клеткаларының немесе гаметалардың жұмырқа клеткасы мен сперматозойдтарға сай особьтардың аналық және аталық болып жіктелуі жыныстық диморфизмді көрсетеді. Ендеше, жыныстық диморфизм дара жынысты организмдерде байқалады. Олардың аталықтары мен аналықтары сыртқы түрі, мінез қылықтары және басқа көптеген белгілері бойынша бір – бірінен ажыратылады.

Жыныстық диморфизм жұмыр құрттарға, буынаяқтыларға және көпшілік омыртқалы жануарларға тән жағдай. Аналықтары әдетте дене мөлшерімен, пішіндерімен, боялу ерекшеліктерімен аталықтарынан оңай ажыратылады. Адамда да жыныстық диморфизм айқын байқалады. Дененің салмағы, бойдың биіктігі, қаңқа сүйектерінің мөлшері, бұлшық еттерінің  орналасуы, дауыс ырғағы т.б. көптеген белгілер әйел және еркек жыныстарында түрліше дамып жетіледі. Жыныстық диморфизм, Дарвиннің айтыуынша, табиғи немесе жыныстық сұрыпталудың нәтижесі. Егер осы екі гаметалар аталық және аналық жыныс бездері бар бір организмде қалыптасып жетілсе, оларды гермафродеиттер немесе қос жыныстылар деп атайды, ал мұндай құбылыс гермафродитизм делінеді. Гермафродиттердің қатарына қарапайымдар, ішекқуыстылар, жалпақ құрттар т.б. бірқатар балықтар, кейбір кесірткелер жатады. Гермафродитизм жыныстық көбеюдің ең қарапайым формасы. Бұл жағдай организмдердің паразиттік тіршілік етуге, отырықшы не жартылай отырықшы жағдайға бейімделуі болып табылады. Гермофродитизмнің бір артықшылығы қолайсыз орта жағдайларына байланыссыз организмнің өздігінен ұрықтануына мүмкіндік туады. Эмбриогенездің бұзылуына байланысты адамда да гермафродитизм байқалады. Бұл, әрине, патологиялық жағдай. Кейбір гермафродит адамдарда сонымен қатар жыныс хромосомалары бойынша мозаицизмді кездестіруге болады. Ондай адамның бірқатар сомалық клеткаларында ХХ-жұптары, екінші бір клеткаларында ХУ-жұп хромосомалары кездеседі.

Изогамия (гр. isogamus isos - бірдей, біркелкі; gamos - неке, жыныс) - сыртқы түрі бірдей, бірақ физиологиялық және биохимиялық қасиеттері әртүрлі жыныс жасушалары (гаметалар) қатысатын жыныстық процестің түрі. Изогамия - балдырларға, төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарға және қарапайымдыларға тән.

 Изогамия түрлері: A) Қозғалмалы гаметалар изогамиясы, B) Қозғалмайтын гаметалар изогамиясы, C) конъюгация

Осы үрдіс кезінде  ағзадан арнайы бөлінген жалаңаш  бишіктілер жыныс жасушаларына қосылады. Оған пішіні мен құрылысы ұқсас, бірақ биохимиялық және физиологиялық ерекшеліктері әртекті гаметалар жатады. Изогамия біржасушалы балдырлар мен төменгі сатылы саңырауқұлақтарда кең таралған.

Ұрықтану. Ұрықтану деп-сперматозоидтың жұмыртқа клеткасымен қосылып, нәтижесінде зигота түзілумен аяқталатын процесті айтады. Ұрықтанудан соң жүретін екі жағдайды атап өту қажет: біріншісі- жұмыртқа клеткасының активтенуі, яғни ары қарай дамуға кірісуі, екіншісі- синкариогамияның жүруі. Бұл гаплоидты аталық және аналық ядролардың қосылуынан диплоидты ядросы бар түзілуі. Бұдан кейін бөлшектену басталады.

Партеногенез. Организмдердің ұрықтанбаған жұмыртқа клеткасынан дамып жетілуін-партеногенез деп атайды. Түзілген жаңа особь өзінің дамып жетілуі үшін жұмыртқа клеткасындағы генетикалық материал мен қорек заттарын пайдаланады. Табиғатта бұл құбылыс паразиттік тіршілік ететін жалпақ құрттарда төменгі сатыдағы шаян тәрізділерде, бірқатар насекомдарда және кесірткелер мен жыландардың кейбір түрлерінде байқалады. Мысалы, аналық ара ұрықтанған және ұрықтанбаған екі түрлі жұмыртқа салуы мүмкін. Бұл кезде ұрықтанған жұмыртқалардан аналық және жұмысшы аралар, ал ұрықтанбағандарынан аталық особьтар дамып жетіледі. Сирек жағдайда жаңа ұрықтардың дамып жетілуі тек сперматозоидтың ядролық материалына байланысты жүреді. Бұл андрогенез құбылысы. Табиғи партеногенезбен қатар қазіргі кезде жасанды партеногенез жұмыстары кеңінен жүргізілуде. Мұның халық шаруашылығындағы маңызы зор.

Ұрпақтардың алмасуы. Әдетте жыныссыз жолмен көбейетін организмдердің басым көпшілігі жынысты көбеюге қабілетті келеді. Бұл кезде жыныссыз көбею жүретін ұрпақ гамета түзіп, жынысты көбейе алатын ұрпақпен алмасады. Жынысты көбеюдің нәтижесінде түзілген жас ұрпақ ары қарай қайтадан жыныссыз көбеюге кіріседі. Ұрпақтардың осылай кезектесіп алмасуы кейбір организм түрлерінде қатаң түрде арнайы кезеңдерде жүрсе, басқа біреулерінде орта жағдайларына байланысты ретсіз, түрліше мерзімде өтуі мүмкін. Табиғатта бірінші реттік және екінші реттік ұрпақ алмасу байқалады. Бірінші реттік ұрпақ алмасуда жынысты көбею споратүзілумен жалғасады. Мысалы, қарапайымдар типіндегі споралылар мен талшықтылардың бірқатар өкілдері және кейбір өсімдіктерде кездеседі. Екінші реттік ұрпақ алмасудың ерекшелігі жынысты жолмен көбейетін бірқатар организмдер тіршілік циклының кейбір кезеңдерінде жыныссыз көбеюге немесе партеногенезге ауысады. Бұл құбылыс ішекқуыстыларда, буынаяқтыларда байқалады. Көпшілік жағдайда жыныссыз көбеюдің жынысты көбеюмен алмасуы комбинативті өзгергіштікке себеп бола отырып ұрпақтардың генетикалық әркелкілігін қамтамасыз етіп, эволюциялық жаңа топтардың шығуына жол ашты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             Жоспар:

 

1. Жыныссыз көбею

а) Жай бөліну

б) Көптік бөліну немесе шизогония

в) Спора түзілу, бүршіктену, фрагментация

2. Жыныстық көбею

а) Коньюгация (Инфузориялар, Прокариоттар)

б) Гаметалық копуляция

      Изогамия (Тамыраяқтылар)

г) Ұрықтану мен партеногенез

д) Ұрпақтардың алмасуы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           Қолданылған әдебиеттер:

 

1. П. Қазымбет, Л. Аманжолова, Қ. Нұртаева /мед. Биология 2002 Алматы.
2. С.Ж. Стамбеков/Генетика 2002
3. С.Ж.Стамбеков, В.Л.Петухов/ Молекулалық биология 2003