CANLILARDA ÜREME

Canlıların kendilerine benzer canlılar oluşturmasına üreme denir. Üremenin amacı türün devamlılığını sağlamaktır. Üreme bireysel hayatın devamı için gerekli olmamakla beraber türün devamı için zorunludur. Böylece kalıtsal özelliklerin dölden döle aktarılmasında ve tür içinde kalıtsal çeşitliliğin artırılmasında üreme etkili olur.

EŞEYSİZ ÜREME

Bir canlının döllenme olmaksızın çeşitli yollarla yeni bireyler oluşturmasına eşeysiz üreme denir.

• En belirgin özelliği tek atanın varlığıdır. Yani ana ve baba gibi iki ayrı ebeveyn yoktur. Oluşan yeni birey, (sporlanma hariç) kalıtsal özellikler bakımından atasının tam bir kopyasıdır.
• Eşeysiz üreyen canlılarda sporlanma ve partenogenez hariç kalıtsal çeşitliliği sağlayan tek etken mutasyonlardır.
• Eşeysiz üremede kromozom sayısı sabit tutulur ve esası mitoz hücre bölünmesine dayanır.
• Üreme hızı eşeyliden yüksektir.

Eşeysiz üreme altı çeşitte incelenir :

1) Bölünerek üreme
2) Tomurcuklanma ile üreme
3) Sporla üreme
4) Partenogenez
5) Vejetatif üreme
6) Rejenerasyonla üreme

1. Bölünerek Üreme

En hızlı üreme şeklidir. Bu yolla saf döller elde edilir. Yani oluşan hücreler ana canlının tüm özelliklerini gösterirler. Fakat hücre büyüklükleri farklı olabilir.

Bakterilerde, siyanobakterilerde, arkelerde ve protistada (amip, paramesyum, öglena) görülür.

Prokaryot olan bakterilerde, siyano bakterilerde ve arkelerde DNA eşlenmesinden sonra boğumlanma ile hücre bölünür.

Ökaryot olan protistlerden paramesyum enine; öglena boyuna, amip ise değişik şekillerde bölünerek çoğalabilir.

Terliksi hayvan yani paramesyum basit bir şekilde mitoz bölünme ile ikiye bölünerek çoğalır. Kromozomlar tam belirginleşmez ve çekirdek zarı erimez. Çekirdek bölünmesini, sitoplazmanın boğumlanarak bölünmesi izler.

2. Tomurcuklanma İle Üreme

Birçok hücreden oluşan bir çıkıntının gelişerek ana canlıya benzer yeni bir canlı oluşturmasına tomurcuklanma denir.

Bu yolla ana canlı ile aynı genlere sahip döl elde edilir.

Bira mayası mantarında, sünger ve hidrada görülen üreme şeklidir.

Hidrada tomurcuklanma ile üreme aşağıdaki gibidir.

3. Sporla Üreme (sporogoni) 

Alglerde, plazmodyumda, gerçek mantarlarda, su yosunlarında (ulothrix), kara yosunlarında ve eğrelti otlarında görülür.

Bu canlılarda mayoz bölünme sonucunda oluşan hücrelere spor denir. Mayozla oluşan sporlar ana canlıdan farklı gen dizilişlerine sahiptirler. Sporları üreme hücreleri gibi düşünebiliriz. Sporların üreme hücrelerinden farkı; döllenme yapmaksızın birey oluşturmalarıdır. Sporlar elverişsiz hava koşullarına da dayanıklı hücrelerdir. Mantar sporlarına ekzospor, yeşil alglerin sporlarına da kamçılı oldukları için zoospor denir.

Yeşil algler gibi haploit (n) kromozomlu canlılarda sporlar, mitoz bölünme ile meydana gelir. Uygun koşullarda sporlar mitoz bölünme ile çoğalarak gametofitleri oluştururlar.

Eşeysiz üremeyi eşeyli üremenin takip etmesine metagenez (döl almaşı) denir. Bu yolla ana canlıdan farklı gen dizilişlerine sahip yavru canlılar oluşur.

Eğrelti Otlarında Üreme

Eğrelti otlarının bitkisine sporofit denir. Bu bitkilerin üremesinde aşağıdaki olaylar sırasıyla gözlenir:

Eğrelti otu yapraklarının altında bulunan spor keselerindeki spor ana hücreleri (2n) mayoz bölünme geçirerek sporları (n) oluştururlar.

Sporlar uygun koşullarda çimlenerek (mitoz ile) yeni canlı oluşumunu sağlar (gametofit).

4. Partenogenez

Döllenmemiş yumurta (haploit partenogenez) ya da yumurta ana hücresinden (diploit partenogenez) yavru bireyin oluşmasına partenogenez denir. Arı, karınca, yaprak biti, kelebek, bazı omurgalı türlerinde (balık, kurbağa, sürüngen ve kuş) görülür.

Bal arısı popülasyonunda kraliçe arı, işçi arılar ve erkek arı olmak üzere 3 tip arı bulunur. Bir kovandaki dişi olan kraliçe ve işçi arılar diploit (2n), erkek arılar ise haploittir (n).

Kraliçe arıların mayoz bölünme ile oluşturduğu yumurtaların döllenmeden gelişmesi sonucu erkek arılar oluşur.

5. Vejetatif Üreme

Yüksek yapılı bitkilerde g n eşeysiz üreme şeklidir. Asma, nar, kavak, söğüt, gül gibi ve tohum üretme yeteneklerini kaybeden bitkiler, çelikleme ile; patates, yumru denilen toprak altı gövdesi ile soğan, zambak, lale gibi bitkiler yassı gövde ile; çilek sürünücü gövde ile; zencefil ve ayrık otu rizom denilen kalın ve kök şeklindeki gövde uzantıları ile eşeysiz olarak ürer veya üretilirler. Gözyaşı bitkisinin yapraklarından da eşeysiz üreme gerçekleşir.

Daldırma ile üretimde, ana bitkinin bir dalı, ana bitkiden ayrılmadan yalnız uçları hava ve ışık alacak şekilde bükülüp toprağa gömülür. Gömülen kısım köklenince, ana bitkiden ayrılarak yeni bir bitki elde edilir. Daldırma, tohum üretimi zor olan bitkilerin üretiminde kullanılır.

Örneğin ; muz bitkisinin tohumları olmadığından, çiftçiler muzun kök uzantılarını daha sonra dikmek üzere kesip biriktirirler. Bu kök uzantılarından yeni rizomlar gelişerek muz bitkisi hâlini alır.

Bir bitkinin sürgünlerinden alınan yeni dallar dikilerek yeni bir bitki oluşturulabilir.

Gözyaşı bitkisi gibi bazı bitkilerde üremeyi yapraklar sağlar. Ana bitki yaprağının kenarlarında küçük bitkicikler gelişir. Bu bitkicikler, ana yaprakları ayrılarak toprağa düşer ve kökleriyle toprağa tutunarak yeni bir gözyaşı bitkisi meydana getirirler.

Aşılama

Aşılama, iki bitki parçasını bir bitkiymiş gibi kaynaşacak ve büyümelerine devam edecek şekilde birleştirme tekniğidir.
Aşılama, bitkilerde uygulanan bir tohumsuz üretme şeklidir.

Çoğaltılması istenilen çeşitten, bir gözün veya aşı kalemi adı verilen bir dal parçasının anaç adı verilen diğer bir bitki üzerine yerleştirilip tutturulmasıdır.

Meyve çeşitleri, genel olarak, tohumla üretildiklerinde çeşit karakterini kaybederek, yabanileşmeye doğru yönelmektedirler. Onun için aşı yöntemi ile üretim yapmak zorunda kalınmaktadır. Üretilmesi istenilen, kaliteli, bol verimli ve hastalıklara dayanıklı meyve çeşitlerini, aşılamak yoluyla çoğaltmak imkanı sağlanmaktadır.

Neden Aşılama Yaparız?

• Kolay metodlarla çoğaltılamayan çeşitlerin ortadan kalkmasına engel olmak
• Büyük ağaçların çeşitlerini değiştirmek
• Islah çalışmalarında belirli özellikleri için seçilen bitkilerin büyümelerini çabuklaştırmak
• Ağaçların zarar gören kısımlarının tamiri
  için aşılama yöntemleri kullanılır.

DOKU KÜLTÜRÜ İLE ÜRETİM

Bitkilerin vejetatif üreyebilme özelliğinden yararlanılarak doku kültürüyle bitkiler çoğaltılabilmektedir. Bitki doku kültürü yöntemi nesli tükenmekte olan türlerin çoğaltılması ve ticari önemi olan bitkilerin çok sayıda elde edilmesi gibi amaçlarla kullanılmaktadır.

• Kök, gövde, dal, yaprak uçlarından ya da tohum kabuğun dan alınan küçük doku parçaları steril besi ortamına konur.
• Besi ortamındaki hücreler bölünüp çoğalarak kallus (düzensiz doku kümesi) oluşturur.
• Kallus, büyüme hormonu içeren ortama alınır Patates kallusu gibi bazı bitki kallusları bu aşamada hormona gerek duymaz.
• Kallustan farklılaşan hücreler, kök ve gövdeye sahip yeni bitkiler oluşturur Bazı bitkilerde farklılaşan kallus hücrelerinden embriyo oluşturulabilir.

Doku kültürü tekniğiyle istenilen özelliklere sahip bitkilerin çok fazla kopyası oluşturulabilir. Mısır, buğday, pirinç ve soya fasulyesi gibi bitkilerin ıslahı ve ticari üretiminde bu yöntemden yararlanılır. Ayrıca ticari bahçecilik, seracılık ve çevre düzenlemelerinde melez orkide, gül, zambak ve manolya gibi süs bitkilerinin hızlı çoğaltılmasında bu yöntem kullanılır.

6. Rejenerasyon

Özel bir çoğalma şeklidir. Ana canlıdan kopan parçanın yenisinin yapılması veya kopan parçadan yeni bir birey meydana gelmesidir. Yenilenme, hücre bölünmesini ve farklılaşmasını içine alır.

Bitkilerde, olgun bir dokudan bütün bir bitkiyi oluşturacak kadar yüksek bir yenilenme yeteneği mevcuttur. Bitkilerde yenilenme hayvanlardan çok fazladır.

Örneğin ; bir çok bitkide, bitkiye zarar vermeden yaşlı kısımların budanması büyümeyi uyarır. Bu özellikten yararlanarak meyve bahçelerinde budama yapılarak gençleştirme sağlanır.

Planarya, toprak solucanı, deniz yıldızı ve deniz kestanesinden kopan parçalardan yeni canlılar oluştuğu için rejenerasyon omurgasız hayvanlarda eşeysiz üreme şekli olarak kabul edilir. Omurgalı hayvanlarda ise rejenerasyon bir yaranın iyileşmesi ya da kertenkelelerde olduğu gibi kopan kuyruğun yenilenmesi şeklindedir. Dolayısıyla omurgalı hayvanlarda rejenerasyon gelişme b mi olarak kabul edilir.

Planarya ve deniz yıldızlarındaki rejenerasyon aşağıdaki gibidir. Oluşan yeni canlılar aynı genetik bilgiye sahiptir.

EŞEYLİ ÜREME

Eşeyi (erkek-dişi) farklı iki bireyin üreme hücreleri veya çekirdeklerinin birleşmesiyle meydana gelen üreme çeşidine eşeyli üreme denir.

Eşeyli üremenin genel özellikleri: 

• İki ata canlının katkısıyla sağlanır.
• Yeni gen kombinasyonlarına yani çeşitliliğe olanak sağlar. Bu yönüyle eşeysiz üremeye göre üstün bir üreme şeklidir.
• Üreme hücreleri, gonad adı verilen üreme organlarında oluşur.
• Çiçekli bitkilerde de üreme eşeyli olarak gerçekleşir.

Eşeyli üreme iki temel olaya dayanır :

Birincisi; mayoz bölünme ile gamet (sperm ya da yumurta) oluşumudur. Bu olaya gametogenez denir. Mayoz bölünme sonucu insanların erkek bireylerinde 1 sperm ana hücresinden az sitoplazmalı, kamçılı (hareket yeteneğine sahip) ve dişideki yumurtaları dölleyebilecek 4 sperm hücresi oluşur.

Dişi bireylerde ise 1 yumurta ana hücresinde mayoz bölünme sonucu 4 hücre oluşur. Fakat döllenebilecek bol sitoplazmalı ve hareketsiz 1 yumurta hücresi oluşabilir. Diğer 3 hücre az sitoplazmalı olduğundan bir süre sonra erir ve döllenmeye katılamaz.

İkincisi ise gametlerin birleşmesi olayı yani döllenmedir.

Hermafroditlik (erseliklik, çift cinsiyetlik)

Bir canlının hem erkek hem dişi organ bulundurmasına hermafroditizm denir.

Bitkilerin çoğu, hidra, deniz anası, planarya, tenya, toprak solucanı, deniz yıldızı gibi bazı ilkel hayvanlar hermafrodittir.

Hermafrodit canlılardan bazıları kendi kendilerini dölleyebildiği hâlde solucanların birçoğu kendi kendini döllemeyemez.

Örneğin; toprak solucanı gametlerini farklı mevsimlerde oluşturduğundan kendi kendini dölleyemez. Dolayısıyla üremek için başka bir toprak solucanına ihtiyaç duyar. Hermafroditlikte saf döl elde etme oranı yüksektir.

Hayvanlar çoğunluğu eşeyli üremeyle çoğalırlar. Memeliler, kuşlar, sürüngenler, kurbağalar, balıklar ve eklem bacaklılar bu şekilde üreyen hayvanlara örnek verilebilir.

Çiçekli bitkiler de eşeyli ürer. Bitkilerde üreme organı çiçeklerdir. Çoğu çiçekli bitki hermafrodittir. Bitkinin çiçeklerinde hem erkek organ hem de dişi organ varsa bu tür çiçeklere tam çiçek, bu çiçeklere sahip bitkilere de hermafrodit bitki denir. Bu şekildeki çiçekli bitkilerin genellikle çok az türü kendi kendini döller. Bu durum eşeyli üreyen çiçekli bitkilerde genetik çeşitliliğin daha da artmasına olanak sağlar.

Tam çiçek yapısı incelendiğinde dıştan içe çanak yapraklar, taç yapraklar, erkek ve dişi organlar gözlenir. Bazı bitkilerde erkek ve dişi organ aynı çiçekte birlikte bulunmayabilir. Bu tür çiçeklere de eksik çiçek adı verilir.

Çiçekli bitkilerde erkek organlarda polen, dişi organda ise yumurta hücreleri ana hücrelerin önce mayoz sonra çekirdeğin mitoz geçirmesiyle üretilir. Polenler dişi organa ulaştığında tozlaşma gerçekleştirilir. Tozlaşma rüzgâr, su, böcekler ya da başka hayvanlar yardımıyla gerçekleştirilebilir. Tozlaşma sonrasında döllenme gerçekleşir, ancak çiçekli bitkilerde çift döllenme denilen bir olay görülür.

Çiçekli bitkilerde embriyo tohum içinde bulunur. Çimlenme başlayana kadar tohumun metabolizması çok yavaştır. Çimlenme (tohum çimlenmesi) uygun sıcaklık ve nem olduğunda oksijenli bir ortamda başlar. Embriyo gelişerek yeni bitkiyi meydana getirir.

Farklı canlılarda biyolojik çeşitliliğe neden olan durumlar aşağıdaki gibi özetlenebilir.

1. Eşeyli üreme
Z. Mayoz bölünme
3. Mayoz bölünmede görülen krossing over
4. Mayoz bölünmenin anafaz I evresinde görülen homolog kromozom çiftlerinin hücresinin farklı kutuplarına rastgele dağılması
5. Sperm ve yumurtanın kromozomlarının değişik varyasyonlarla zigotta bir araya gelmesi
6. Tüm canlılarda görülebilen mutasyonların yeni genlerin ya da yeni gen dizilişlerinin oluşumuna neden olması
7. Sporla çoğalan canlılarda sporların mayoz bölünmeyle oluşması
8. Paramesyumun kanjugasyonunda küçük çekirdeğin mayoz bölünme geçirmesi
9. iki paramesyum arasında karşılıklı çekirdek alışverişinin olması
10. Bakterilerin kanjugasyonunda bir bakteriden başka bir bakteriye DNA’nın bir iplikçiğinin aktarılması
11. Bakterilerin yaşadıkları ortamda bulunan ve başka bakterilere ait DNA parçalarını DNA’larına kalabilmesi
12. Virüslerın bir bakteriden başka bir bakteriye bakteri DNA’sı taşıması
13. Bir bitki türünün kendi kendini tozlaştırması ya da bir bitki türünün farklı bireyleri arasındaki tozlaşmanın olması
14. Çiçekli bitkilerin tohum oluşturarak üremesi
15. Hermafrodit canlıların kendi kendilerini döllemesi