Nepohlavné rozmnožovanie a jeho formy

Rozmnožovanie patrí medzi základné životné prejavy všetkých organizmov. Je to súbor etologických, fyziologických a morfogenetických dejov, ktoré vedú k vzniku novej generácie. Hlavnou funkciou rozmnožovania je zachovanie druhu a odovzdávanie vlastností z rodičov na potomkov. Rozmnožovanie môže byť nepohlavné a pohlavné. V tejto článku sa zameriame na nepohlavné rozmnožovanie, najmä na jeho formu pučanie, a rôzne ďalšie spôsoby.

Základy nepohlavného rozmnožovania

Nepohlavné rozmnožovanie (alebo asexuálne, vegetatívne rozmnožovanie, monogónia) je proces, pri ktorom nový jedinec vzniká priamo z materského organizmu bez účasti špecializovaných pohlavných buniek. Potomkovia sa vyvíjajú z telových (somatických) buniek rodiča a sú z hľadiska dedičnej informácie geneticky identickí s rodičovským organizmom, teda sú to klony. Bunkové delenia prebiehajú výlučne mitózou.

Vývin jedinca vzniknutého nepohlavným rozmnožovaním (tzv. blastogenéza) býva jednoduchší ako vývin oplodneného vajíčka a do určitej miery sa podobá regenerácii. V ontogenéze takto vzniknutého indivídua sa neprejavujú známky fylogenézy, čo je v kontraste s biogenetickým zákonom (E. Haeckel, 1866: „Ontogenéza je skrátenou rekapituláciou fylogenézy.“).

Nepohlavné rozmnožovanie nie je výhodné z hľadiska zvyšovania genetickej variability, čo môže obmedziť schopnosť druhu adaptovať sa na meniace sa podmienky prostredia. Na druhej strane je to energeticky výhodná stratégia na rýchlu kolonizáciu stabilného prostredia, často bez závislosti od opeľovačov či partnerov.

Nepohlavné rozmnožovanie jednobunkovcov (prvokov)

U prvokov (Protozoa), ktoré sú jednobunkové organizmy, prebieha nepohlavné rozmnožovanie rôznymi spôsobmi, predovšetkým prostredníctvom mitotického delenia bunky. Tento proces zahŕňa reorganizáciu bunkových organel a vytvorenie nových buniek.

Delenie bunky

• Binárne delenie (monotómia): Pri binárnom delení sa materský jedinec rozdelí mitózou na dva dcérske jedince. Delenie môže byť buď priečne (napríklad u nálevníkov - Ciliophora), alebo pozdĺžne (napríklad u bičíkovcov - Mastigophora, alebo červenoočka). Pri tomto type delenia vzniknú rovnaké dcérske organizmy a rodič zanikne.
• Polytómia: Pri polytómii predchádza deleniu bunky niekoľkonásobné delenie jadra bez bezprostredného rozdelenia cytoplazmy. Bunka sa rozdelí až dodatočne a naraz. Materský jedinec sa tak rozpadne na viac dcérskych jedincov (napríklad u dierkavcov a mrežovcov).

Pučanie u prvokov

Pučanie (gemipária) je špeciálnym prípadom delenia a predstavuje ďalšiu formu nepohlavného rozmnožovania, ktorá je typická pre niektoré jednobunkové organizmy. Na povrchu materského jedinca (u niektorých druhov smerom dovnútra) sa vytvoria bunkové výrastky alebo púčiky, do ktorých prechádzajú dcérske jadrá. Tieto výrastky sa postupne zväčšujú a nakoniec sa oddelia ako nové, samostatné jedince. V niektorých prípadoch však púčiky zostávajú s materským organizmom a vytvárajú kolónie.

Tento spôsob rozmnožovania sa vyskytuje u cicaviek (Suctoria) a veľmi vzácne aj u niektorých koreňonožcov (Sarcodina), bičíkovcov a nálevníkov.

Vznik kolónií u prvokov

Nepohlavné rozmnožovanie môže u jednobunkovcov súvisieť so vznikom kolónií. Jednotlivé bunky vznikajúce delením materského jedinca zostanú spojené buď v spoločnom rôsolovitom obale, alebo pomocou siete výbežkov, ktoré vznikli z povrchových vrstiev cytoplazmy. Na vyššom vývojovom stupni sa jednotlivé bunky kolónie špecializujú na určité funkcie, ako je príjem potravy, pohyb a podobne (napríklad rod váľač - Volvox). Schopnosť rozmnožovania zostáva už iba niektorým bunkám a u ostatných sa stráca. Jednotlivé bunky kolónie tak strácajú samostatnosť a stávajú sa súčasťou nového celku - kolónie.

Nepohlavné rozmnožovanie mnohobunkových živočíchov

Mnohobunkovce sa rozmnožujú polycytogénnym rozmnožovaním (somatogénna monogamia), pri ktorom dcérsky organizmus vzniká z bunkových komplexov rodiča, prípadne z bunkových komplexov lárv alebo embryonálnych štádií. Nepohlavné rozmnožovanie je u mnohobunkových organizmov menej časté, typické je pre primitívnejšie skupiny ako hubky a pŕhlivce.

Rozdelenie organizmu

U živočíchov s vysokou regeneračnou schopnosťou, akými sú napríklad mechúrniky a ostnatokožce, sa stretávame s delením materského organizmu na dve alebo aj viac častí. U polypovcov sa tento proces nazýva fisipária, u hviezdoviek a hadovíc reprodukčná autotómia. Pri delení sa rodičovský organizmus rozpadá na niekoľko častí a z každej vzniká nový jedinec (napríklad u obrúčkavcov).

Pučanie (gemipária) u živočíchov

Pučanie (gemipária) je ďalší spôsob nepohlavného rozmnožovania, pri ktorom nový jedinec vyrastá z malej skupiny buniek na tele materského organizmu. Tento proces môže byť vonkajší (napríklad u polypov, ako je nezmar) alebo vnútorný. Dcérske jedince často zostávajú v spojení s materskými a vznikajú kolónie. Pučanie je rozšírené napríklad pri hubkách, pŕhlivcoch a mnohoštetinavcoch.

Iné formy

• Stolonizácia alebo fragmentácia: Nový organizmus vzniká na výbežku (odnoži) či stolóne, pričom dcérsky organizmus zostane na rodičovi za pokračujúceho pučania.
• Frustula: Kúsok podobný planule, ktorý vyrastá na výbežkoch stolónov.
• Rozmnožovací púčik: Ide o vnútorné pučanie.
• Polyembryónia (mnohozárodkovosť): Vyskytuje sa pri embryonálnych štádiách schopných delenia.

Nepohlavné (vegetatívne) rozmnožovanie rastlín

Vegetatívne rozmnožovanie je spôsob nepohlavného rozmnožovania rastlín, pri ktorom vznikajú nové jedince z častí materskej rastliny, ako sú korene, stonky, hľuzy, cibule či odrezky. Pri tomto procese nedochádza k spájaniu pohlavných buniek, a preto majú nové rastliny rovnaké genetické vlastnosti ako materský jedinec. Využíva sa prirodzene v prírode, ale aj cielene v záhradníctve a poľnohospodárstve, najmä pri rozmnožovaní ovocných a okrasných rastlín.

Nepohlavné rozmnožovanie je všeobecný pojem, ktorého súčasťou je vegetatívne rozmnožovanie. Patria sem aj ďalšie spôsoby, napríklad rozmnožovanie výtrusmi. Mnohé rastliny sa rozmnožujú fragmentáciou, teda rozpadom organizmu na niekoľko menších častí (napríklad sinice, jednobunkové riasy). U mnohobunkových rias a húb sa často rozmnožujú tak, že sa oddelia jednotlivé bunky, z ktorých vzniknú noví jedinci (napr. schizogónia).

Rozmnožovanie pomocou špecializovaných orgánov

Vyššie rastliny si na vegetatívne rozmnožovanie vyvinuli špecializované orgány vzniknuté premenou stonky, koreňa či listov:

• Rozmnožovacia cibuľka: Pozostáva z podcibulia a zdužnatých zásobných listov. Tento typ množenia je charakteristický pre čeľaď ľaliovité (napríklad tulipán alebo cesnak, ktorý vytvára zložené dcérske cibuľky) a skorú jarnú čeľaď amarylkovité (snežienka, narcis).
• Podzemok (rizóm): Je vodorovne rastúca podzemná stonka. Z jej uzlov rastú korene a púčiky formujúce nové rastliny. Je to bežný jav predovšetkým u papradí, z kvitnúcich rastlín ho využíva napríklad liečivý kostihoj alebo mimoriadne odolný burinný pýr.
• Podzemková hľuza: Je zhrubnutý zásobný podzemok stonkového pôvodu. Najlepším príkladom je zemiak, ktorého známe „očká“ sú v skutočnosti pazušné púčiky novej rastliny. Hľuzy tvorí aj georgína. Hľuznaté rastliny sa rozmnožujú rozdelením hľuzy.
• Stonková hľuza: Je nadzemná alebo podzemná metamorfóza plniaca zásobnú aj reprodukčnú funkciu. Typickým zástupcom s nadzemnou hľuzou je kaleráb.
• Poplaz (stolón): Ide o horizontálnu plazivú stonku, ktorá rastie po povrchu a zakoreňuje priamo vo svojich uzloch. Tento efektívny mechanizmus plošného šírenia má jahoda. Existujú povrchové aj podzemné poplazy, na ktorých v určitých odstupoch vznikajú noví jedinci (jahoda - povrchové, pýr - podzemné).
• Pacibule (bubily): Po oddelení od rodiča sa z nich vyvinú nové rastliny (napríklad cesnak).
• Listy: Na nepohlavné rozmnožovanie môžu slúžiť priamo aj listy.

Rozmnožovanie odrezkami

Väčšinu okrasných drevín rozmnožujeme odrezkami. Ide o jednoduchý spôsob ako zadarmo získať viac rastlín a značne znížiť náklady na záhradu. Jedna rastlina vie dať mnoho odrezkov bez toho, aby sme ohrozili jej zdravie. Odrezky odoberáme zo stredu rozkonáreného vrcholu zdravých rastlín, ktoré nemajú kvety, neskoro na jeseň alebo zavčasu na jar z neolistených kríkov.

Jednoročné výhonky upravíme na dĺžku 15 - 20 cm tak, aby sme spodný rez urobili tesne pod púčikom. Režeme tak, aby horná časť odrezku bola zrezaná rovno a v takej výške, že chráni vrchný pupeň, a v spodnej časti použijeme šikmý rez. Vďaka tomu spoľahlivo rozoznáme hornú a spodnú stranu odrezku. Pôdu pred samotným zakoreňovaním dôkladne pripravíme a záhony zrýľujeme a urovnáme. Na urýchlenie zakoreňovania odrezkov sa osvedčili stimulátory. Pri rozmnožovaní stromov odrezkami je lepšie ich odlamovať než rezať nožom alebo nožnicami, lebo takto nepomliaždime ich pletivo.

Rozmnožovanie potápaním a vrúbľovaním (očkovaním/štepením)

Potápanie sa používa pri získavaní nových kríkov ríbezlí, viniča a iných drevín. Postupujeme tak, že jednoročné výhonky ohýbame do pôdy okolo materského kríka. Potopená časť výhonka v pôde nám za 1 - 2 roky dobre zakorení. Po oddelení od pôvodného kra môžeme nové kríky vysadiť na trvalé miesto.

Ovocné dreviny sa nepohlavne rozmnožujú potápaním, vrúbľovaním alebo očkovaním (štepením). Ovocné stromy a kry (pestované navrúbľovaním na podpník) nie sú vždy vhodné na množenie odrezkami, napríklad rozmnožovanie jabloní odrezkami nie je efektívne. Cieľom týchto metód je zachovať odrodové vlastnosti a zabezpečiť vyššiu úrodu aj kvalitu plodov.

Štepenie, ako nepriame vegetatívne rozmnožovanie, spočíva v tom, že spájame časť ušľachtilej odrody (púčik alebo vrúbeľ) s vhodným podpníkom. Jednou z možností je Forkertov spôsob očkovania. Oproti klasickému očkovaniu do tvaru „T“ má výhodu, že nie sme závislí od toku miazgy a očkovať môžeme v období, keď miazga začína alebo prestáva prúdiť, teda skoro na jar, počas studeného a suchého obdobia, od polovice júla do polovice októbra a pri použití zimných vrúbľov aj v apríli a v máji.

Rozmnožovanie odnožami

Ak sa prirodzene vytvárajú dcérske rastliny (odnože), ostrým nožom ich odrežeme. Snažíme sa pritom zachovať čo najviac nepoškodených koreňov. Odrezky posypeme práškom proti hnilobe a zasadíme ich. Dcérske cibuľky opatrne odtrhneme rukou. Dôležité je, aby na každej zostalo niekoľko korienkov. Pri niektorých rodoch však odnože držia pevne a treba ich opatrne oddeliť nožom.

Výhody nepohlavného rozmnožovania

Medzi hlavné výhody nepohlavného rozmnožovania patrí:

• Rýchlosť a spoľahlivosť: Umožňuje rýchle a efektívne vytváranie potomstva.
• Zachovanie vlastností: Rastliny si zachovávajú vlastnosti materského jedinca, čo je dôležité pri pestovaní odrôd s cennými úžitkovými vlastnosťami.
• Jednoduché množenie: Mnohé druhy, ktoré sa zo semien rozmnožujú ťažko alebo vôbec, možno takto jednoducho množiť.
• Energetická úspornosť: Vyžaduje len jeden materský organizmus a je energeticky výhodnejšie, keďže sa nemusí hľadať partner ani vytvárať pohlavné bunky.
• Kolonizácia: Efektívna stratégia na rýchlu kolonizáciu stabilného prostredia.
• Riešenie genetických problémov: Je kľúčové pre druhy s poruchami meiózy, napríklad pri zmnožení chromozómových sád (polyploidia).

Príklady organizmov rozmnožujúcich sa nepohlavne

Nepohlavné rozmnožovanie je poistným mechanizmom v životnom cykle mnohých organizmov. Typické je pre prvoky (napr. cicavky, nezmar, nálevníky, bičíkovce), hubky, pŕhlivce a niektoré iné bezstavovce (napr. obrúčkavce). Medzi rastliny rozmnožujúce sa nepohlavne patria sinice, riasy, huby, mnohé semenné rastliny a krytosemenné rastliny.

Najčastejšími príkladmi sú:

• Z odrezkov: Ruže, muškáty, hortenzie.
• Cibuľami a pacibuľami: Tulipány, narcisy, snežienky, cesnak, cibuľa.
• Hľuzami: Zemiaky, georgíny, kaleráb.
• Odnožami a poplazmi: Jahody, maliny, pýr, obilniny.
• Štepením a vrúbľovaním: Ovocné dreviny ako jablone, hrušky, vinič, ríbezle.
• Podzemkami: Paprade, kostihoj.

tags: #nepohlavne #rozmnozovanie #pucanie