Aufgaben 58 1 W/E Es gibt Tierarten, die regelmäßig zwischen sexueller und asexueller Fortpflanzung abwechseln, ähnlich wie die Farne in Abbildung 9. Dazu gehören die Ohrenquallen. Bei den Quallen produziert ein festsitzender, diploider Polyp auf ungeschlechtlichem Wege Quallenlarven. Diese entwickeln sich zu freischwimmenden Quallen und produzieren wiederum Keimzellen mittels Meiose. Nach der Befruchtung entsteht eine diploide, freischwimmende Larve, die sich irgendwann festsetzt und zu einem Polypen entwickelt. Fertige eine Skizze für den Generationswechsel der Quallen ähnlich Abbildung 9 an. 2 W Recherchiere und finde drei weitere Tierarten, die sich mittels Parthenogenese fortpflanzen können. Erkläre welche Vorteile und Nachteile sich für diese Tiere dadurch ergeben. Sexuelle Fortpflanzung im Vergleich Abb. 9: Entwicklungszyklen. Haploide und diploide Phasen in den Lebenszyklen von Tieren, bestimmten Pilzen und Algen und der Generationswechsel bei Farnen. Mitosen Mitosen Mitosen Mitosen Meiose Meiose Meiose Befruchtung Befruchtung Befruchtung Tiere (diploid) Zygote (diploid) Zygote (diploid) Zygote (diploid) Farn (diploid) Keimzellen (haploid) Keimzellen (haploid) Keimzellen (haploid) Sporen (haploid) Sporen (haploid) Vorkeim (haploid) diploide Phase haploide Phase n n 2n 2n n 2n bestimmte Pilze und Algen Bei der Befruchtung entsteht aus der Verschmelzung der Keimzellen wieder eine Zygote. Im Entwicklungszyklus wechseln sich also diploide und haploide Phasen ab, wobei deren Dauer und Gestalt unterschiedlich sein kann. Bei fast allen Tieren ist die haploide Phase, wie auf Seite 55 beschrieben, nur auf Ei- und Samenzelle beschränkt. Diese Keimzellen entwickeln sich nur nach einer Befruchtung weiter. Die Befruchtung kann dabei innerhalb (zB bei allen Landtieren, aber auch bei Haien) oder außerhalb des weiblichen Körpers (zB bei den meisten Fischen, Amphibien, Muscheln) erfolgen (kAbb. 9). Bei bestimmten Pilzen und Algen hingegen ist die Situation annährend umgekehrt: Nur die Zygote ist diploid und es sind haploide Zellen, die ohne Befruchtung zu vielzelligen Organismen heranwachsen. Solche haploiden Zellen zur Vermehrung und Verbreitung nennt man Sporen (kAbb. 9). Auch eine gemischte Situation kann auftreten, bei der sich sowohl haploide als auch diploide Zellen weiterentwickeln können. Bei den Landpflanzen ist dies der Fall, wie zB bei den Blütenpflanzen, bei den Moosen oder bei den Farnen. Abbildung 9 zeigt den Generationswechsel der Farne. Hier produziert der diploide Farnwedel Sporen, die zum haploiden Vorkeim, der nur wenige mm groß ist, heranwächst. Dieser bildet weibliche und männliche Keimzellen und pflanzt sich also sexuell fort. Wenn sich sexuelle und asexuelle Fortpflanzung bei einer Art abwechseln, bezeichnet man dies als einen Generationswechsel. Bei der Parthenogenese1 entwickeln sich aus unbefruchteten Eizellen lebensfähige Tiere. Im Wechsel mit sexueller Fortpflanzung kommt sie zB bei Blattläusen und Wasserflöhen vor. Blattläuse vermehren sich mittels Parthenogenese im Frühjahr sehr schnell. Bei ungünstigeren Witterungsbedingungen bildet sich aber eine geflügelte Generation mit Männchen und Weibchen. Dank der Flügel können diese Tiere weitere Strecken zu Wirtspflanzen leichter zurücklegen. 1 Parthenogenese: parthenos (griech.) = Jungfrau, genesos (griech.) = Geburt; auch Jungfernzeugung oder Jungferngeburt genannt; Dabei entstehen Nachkommen aus unbefruchteten Eiern. Haploide und diploide Phasen wechseln sich bei sich sexuell fortpflanzenden Arten ab Reproduktion Bei sich sexuell fortpflanzenden Organismen entstehen durch Befruchtung diploide Zellen, und später durch Meiose haploide Zellen. Diese Phasen wechseln sich im Lebenszyklus ab. Variabilität, Verwandtschaft, Geschichte und Evolution In der Frühzeit des Lebens auf der Erde pflanzten sich Organismen asexuell fort. Erst später entstand im Laufe der Evolution die sexuelle Fortpflanzung. Ein Generationswechsel kombiniert die Vorteile der asexuellen und der sexuellen Fortpflanzung: die Produktion einer großen Anzahl von Nachkommen bei der ungeschlechtlichen und eine Durchmischung und Neukombination der Erbanlagen bei der geschlechtlichen Generation. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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