無性生殖：特徴とタイプ - 生物学 - 2025

無性生殖は、受精なしで種子を引き起こす可能個々の乗算として定義されます。したがって、娘生物は親のクローンで構成されます。

無性生殖イベントによって生成された子供は、両親の同一のコピーであると見なされます。ただし、遺伝物質のコピーは「突然変異」と呼ばれる変更の影響を受けることに注意してください。

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無性生殖は、細菌や原生生物などの単細胞生物で優勢です。ほとんどの場合、二分裂と呼ばれるイベントでは、1つの幹細胞が2つの娘細胞を生み出します。

動物は通常有性生殖に関係し、植物は無性生殖に関係しますが、それは間違った関係であり、両方の系統で私たちは生殖の2つの基本モデルを見つけます。

生物が無性生殖をすることができるさまざまなメカニズムがあります。動物では、主なタイプは断片化、出芽、単為生殖です。

植物の場合、無性生殖は非常に多様であることが特徴です。彼らは、挿し木、根茎、挿し木によって、さらには葉や根の部分によっても繁殖することができます。

無性生殖には多くの利点があります。これは高速で効率的であり、比較的短時間で環境の植民地化を可能にします。さらに、性的なパートナーや複雑で精巧な求愛ダンスのために時間とエネルギーの戦いに費やす必要はありません。

ただし、その主な欠点は、遺伝的多様性の欠如です。これは、生物学的進化の原因となるメカニズムが機能するための不必要条件です。

種の変動性の欠如は、害虫や極端な気候など、不利な条件に直面しなければならない場合、その種の絶滅につながる可能性があります。したがって、無性生殖は、均一な人口を必要とする条件に対応する代替適応として理解されています。

一般的な特性

有性生殖は、個体が体細胞構造から新しい生物を生産するときに発生します。子孫は、体細胞変異を受けた領域を除いて、ゲノムのすべての面で親と遺伝的に同一です。

体の組織または細胞から始まる新しい個体の生産を指すために、異なる用語が使用されています。文献では、有性生殖はクローン生殖と同義です。

動物の場合、（英語の無性生殖からの）無精生殖という用語が通常使用されますが、植物では、栄養繁殖という表現を使用するのが一般的です。

膨大な数の生物が、有性生殖を通じて生涯を通じて繁殖します。グループと環境条件に応じて、生物は無性生殖のみを行うか、有性生殖イベントと交互に発生します。

動物の無性生殖（タイプ）

動物では、子孫は単一の親から有糸分裂を介して（無性生殖）、または2人の異なる個体からの2つの配偶子の受精（有性生殖）によって発生します。

動物のさまざまなグループが無性に、主に無脊椎動物のグループを繁殖させることができます。動物の無性生殖の最も重要なタイプは次のとおりです。

宝石

出芽は、親個体からの膨らみまたは分泌物の形成からなる。この構造は卵黄と呼ばれ、新しい生物を生み出します。

このプロセスは、特定の刺胞動物（クラゲおよびその関連）で発生し、子孫が親の体の突起によって生成される可能性のある場所で発生します。個体は成長して自立するか、その親に付着してコロニーを形成します。

有名な岩の多いサンゴである刺胞動物のコロニーがあり、1メートルを超えることもあります。これらの構造は、芽球がつながったままである、発芽イベントによって形成された個体で構成されています。ハイドラは、出芽によって無性生殖する能力で知られています。

ポリファー（スポンジ）の場合、出芽はかなり一般的な繁殖方法です。スポンジは、望ましくない環境条件の時間に耐えるために宝石を形成することができます。ただし、スポンジは有性生殖も示します。

断片化

動物は、断片化の過程で自分の体を分割することができます。そこでは、断片が新しい個体を生み出すことができます。このプロセスには再生が伴い、元の親部分の細胞が分裂して完全な体を生成します。

この現象は、スポンジ、刺胞動物、環形動物、多毛類、および被嚢動物などの無脊椎動物の異なる系統で発生します。

再生プロセス自体を無性生殖イベントと混同しないでください。たとえば、スポンジが腕の1つを失うと、新しいスポンジを再生できます。ただし、個体数の増加にはつながらないため、生殖を意味するものではありません。

Linckia属のヒトデでは、新しい個体が腕から発生した可能性があります。したがって、5本の腕を持つ生物は5人の新しい個体を生み出すことができます。

プラナリア（ターベラリアン）は、有性生殖と無性生殖の両方を行う能力を持つミミズのような生物です。生物学研究所での一般的な経験は、プラナリアを断片化して、新しい生物がどのように各部分から再生するかを観察することです。

無脊椎動物の単為生殖

昆虫や甲殻類などの無脊椎動物のいくつかのグループでは、卵子は、精子で受精する必要なく、完全な個体を発達させることができます。この現象は単為生殖と呼ばれ、動物に広まっています。

最も明確な例は、膜翅目、特にハチです。これらの昆虫は、単為生殖を通じて、ドローンと呼ばれる男性を生み出す可能性があります。個体は未受精卵から来ているため、一倍体です（遺伝的負荷は半分しかありません）。

アブラムシ-昆虫の別のグループ-単為生殖のプロセスまたは有性生殖によって新しい個体を生み出す可能性があります。

甲殻類ミジンコでは、雌は環境条件に応じてさまざまな種類の卵を産みます。卵子は受精し、二倍体個体を生じたり、単為生殖によって発達したりします。最初のケースは、不利な環境条件に関連していますが、単為生殖は豊かな環境で発生します

実験室では、化学物質または物理的刺激を加えることで単為生殖を誘発できます。特定の棘皮動物と両生類では、このプロセスは成功裏に行われており、実験的単為生殖と呼ばれています。同様に、プロセスを誘導することができるボルバキア属の細菌があります。

脊椎動物の単為生殖

単為発生の現象は脊椎動物の系統にまで及びます。魚、両生類、爬虫類のさまざまな属では、このプロセスのより複雑な形態が発生し、染色体セットの複製を伴い、男性の配偶子が参加することなく二倍体接合体をもたらします。

約15種のトカゲは、単為生殖を通じて繁殖するユニークな能力で知られています。

これらの爬虫類は妊娠するパートナーを直接必要としませんが（実際、これらの種には男性がいません）、他の個体との誤った交尾や求愛セッションからの性的刺激が必要です。

アンドロゲンと雌性発生

アンドロゲンのプロセスでは、卵母細胞の核が変性し、2つの精子の核融合によって父親の核に置き換わります。これは、たとえばナナフシなど一部の動物種で発生しますが、その王国では一般的なプロセスとは見なされていません。

一方、雌性発生は、減数分裂による遺伝物質の分裂を受けなかった二倍体卵母細胞（雌性細胞）による新しい生物の生産で構成されています。

私たちの性細胞は染色体の半分しか持っておらず、受精が起こると染色体の数が回復することを覚えておいてください。

雌性発生が起こるためには、男性の精子からの刺激が必要です。雌性発生の子孫の製品は、母親と同一の女性です。この経路は仮性一夫多妻としても知られています。

植物の無性生殖（タイプ）

植物には、繁殖様式の広い範囲があります。それらは非常に可塑性のある生物であり、有性生殖および無性生殖を行うことができる植物を見つけることは珍しいことではありません。

しかしながら、祖先が性的にそうしたとしても、多くの種は無性生殖経路を好むことがわかっています。

無性生殖の場合、植物は、受精していない卵細胞の発生から親の断片による完全な生物の獲得まで、さまざまな方法で子孫を生み出すことができます。

動物の場合のように、有性生殖は有糸分裂による細胞分裂のイベントによって行われ、結果として同一の細胞になります。以下では、最も適切なタイプの栄養繁殖について説明します。

ストロン

いくつかの植物は、土壌の表面に沿って発生する細長い伸長した茎で繁殖することができます。これらの構造はストロンと呼ばれ、間隔を空けて根を生成します。根は、最終的に独立した個人に成長する直立した茎を生成することができます。

顕著な例は、イチゴまたはイチゴ種（Fragaria ananassa）であり、ストロンの各ノードの葉、根、茎などのさまざまな構造を生成できます。

根茎

ストロンと根茎の両方の場合、植物の腋芽は無性生殖のための特殊な芽を生成することができます。母植物は、新芽の予備源です。

根茎は、地面の下または上に水平に成長する無期限に成長する茎です。ストロンのように、それらは不定根を作り、それは母と同じ新しい植物を生成します。

この種の栄養繁殖は、草（根茎が葉や花をつけて茎を形成する芽の形成をもたらす）、観賞用多年草、牧草地、葦、竹のグループで重要です。

挿し木

挿し木は、新しい植物の元となる茎の断片または断片です。このイベントが発生するには、乾燥を避けるために茎を地面に埋め込む必要があり、不定根の成長を刺激するホルモンで処理できます。

他の場合では、茎の部分を根の形成を刺激するために水に入れます。適切な環境に移された後、新しい個人を開発できます。

接木

植物は、根のある木本植物の茎の以前に作られた裂け目に芽を挿入することによって繁殖することができます。

処置が成功すると、創傷は閉じられ、茎は生存可能になります。口語的には植物は「つかまえられた」と言われています。

葉と根

葉が栄養繁殖のための構造物として使用できるいくつかの種があります。一般に「マタニティプラント」（Kalanchoe daigremontiana）として知られている種は、葉の端にある分裂組織から分離された植物を生成することができます。

これらの小さな植物は、それらが母親から分離するのに十分成熟するまで、葉に付着して成長します。娘の植物が地面に落ちるとき、それは根付きます。

チェリー、リンゴ、ラズベリーでは、繁殖は根から起こります。これらの地下構造は、新しい個人を生み出すことができる新芽を生み出します。

タンポポのような極端な場合があります。誰かが植物を地面から引き抜いてその根を断片化しようとすると、それぞれの部分が新しい植物を生み出す可能性があります。

胞子形成

胞子形成は、コケやシダを含む広範囲の植物生物で発生します。このプロセスは、厳しい環境条件に耐えることができるかなりの数の胞子の形成から成ります。

胞子は、動物または風によって簡単に分散される小さな要素です。それらが好ましいゾーンに達すると、胞子はそれを発生させたのと同じ個体で発達します。

プロパグル

繁殖体は、コケ植物やシダに典型的な細胞の蓄積ですが、塊茎や草などの特定の高等植物にも見られます。これらの構造は葉体に由来し、広がる能力を持つ小さな芽です。

単為生殖とアポミクシス

植物学では、単為生殖という用語にもしばしば適用されます。「配偶体アポミクシス」のイベントを表すために狭義で使用されていますが。この場合、胞子体（種子）は、還元を受けない胚珠の細胞によって産生されます。

Apoxymysisは約400種の被子植物に存在しますが、他の植物は通性的にそうすることができます。したがって、単為生殖は植物の無性生殖の一部のみを説明します。したがって、植物にこの用語を使用しないことをお勧めします。

一部の著者（DeMeeûset al。2007を参照）は、無配偶性と栄養繁殖を分ける傾向があります。さらに、彼らは、アポミクシスをすでに記載された配偶体として分類し、それは、胚が配偶体相を受けない卵巣の核細胞または他の体組織から発生する胞子体に由来する。

植物の無性生殖の利点

一般的に、無性生殖は、植物がその特定の環境によく適応した同一のコピーで繁殖することを可能にします。

さらに、銀の無性生殖は、高速で効率的なメカニズムです。このため、生物が種子による繁殖にあまり適さない地域にいる場合の戦略として使用されます。

たとえば、絨毛膜などのパタゴニアの乾燥した環境にある植物は、この方法で繁殖し、土壌の広い領域を占めます。

一方、農家はこの種の繁殖を最大限に活用しています。彼らは品種を選択し、無性生殖してクローンを得ることができます。したがって、彼らは遺伝的均一性を獲得し、いくつかの望ましい特性を保持することができます。

微生物（タイプ）の無性生殖

無性生殖は単細胞生物では非常に一般的です。原核生物の系統、たとえばバクテリアでは、最も顕著なのは、二分裂、出芽、断片化および多分裂です。一方、単細胞真核生物では二元的な分裂と胞子形成があります。

細菌の二分裂

二分裂は、遺伝物質の分裂のプロセスであり、続いて細胞の内部の公平な分裂が続き、親と同一で互いに同一の2つの生物が得られます。

二元分裂は、細菌が十分な栄養素があり、環境が繁殖しやすい環境にあるときに始まります。その後、細胞はわずかな伸長イベントを経験します。

その後、遺伝物質の複製が始まります。細菌では、DNAは環状染色体上に組織されており、真核生物の際立って特徴的な核のように、膜に囲まれていません。

分裂期には、遺伝物質が分裂細胞の反対側に分布します。この時点で、細菌壁を形成する多糖類の合成が始まり、その後、中央に隔壁が形成され、最終的に細胞が完全に分離します。

場合によっては、細菌が分裂して遺伝物質を複製し始めることがあります。ただし、セルが分離することはありません。この例は、双球菌などの球菌のクラスターです。

真核生物の二分裂

たとえばトリパノソーマのような単細胞真核生物では、同様のタイプの生殖が起こります。1つの細胞が、同じようなサイズの2つの娘細胞を生じます。

真の細胞核が存在するため、このプロセスはより複雑で複雑になります。核が分裂するためには有糸分裂の過程が起こり、その後細胞質の分裂を含む細胞質分裂が起こります。

複数の核分裂

二分裂は最も一般的な生殖様式ですが、Bdellovibrio¸などのいくつかの種は複数の分裂を経験することができます。このプロセスの結果、複数の娘細胞ができ、二分裂では言及されているように、2つではなくなります。

宝石

これは、動物について述べたのと同様のプロセスですが、単一の細胞に外挿されます。細菌の出芽は、親細胞とは異なる小さな芽から始まります。このふくらみは、それを発生させたバクテリアから徐々に分離するまで成長過程を経ます。

出芽は、細胞に含まれる物質の不均一な分布をもたらします。

断片化

一般に、糸状菌（例えば、Nicardia sp。）はこの経路で繁殖することができます。フィラメントの細胞が分離し、新しい細胞として成長し始めます。

胞子形成

胞子形成は、胞子と呼ばれる構造の生成で構成されています。これらは細胞で構成された高耐性構造です。

このプロセスは、生物を取り巻く環境条件に関連しています。一般に、栄養素の不足や極端な気候のためにこれらが不利になると、胞子形成が引き起こされます。

有性生殖と無性生殖の違い

無性生殖を行う個体では、子孫は両親の実質的に同一のコピー、つまりクローンで構成されます。唯一の親のゲノムは、有糸分裂細胞分裂によってコピーされ、そこでDNAがコピーされ、2つの娘細胞に等しい部分で伝達されます。

対照的に、有性生殖を行うには、雌雄同体を除いて、異性の2人が参加する必要があります。

両親のそれぞれは、減数分裂のイベントによって生成された配偶子または性細胞を運ぶでしょう。子孫は、両親のユニークな組み合わせで構成されています。つまり、顕著な遺伝的変異があります。

有性生殖における高いレベルの変動を理解するには、分裂中の染色体に焦点を当てる必要があります。これらの構造は、フラグメントを相互に交換することができ、独自の組み合わせをもたらします。したがって、同じ親の兄弟を観察すると、それらは互いに同一ではありません。

無性生殖と有性生殖の利点

無性生殖は有性生殖に比べていくつかの利点があります。第一に、必要な親は1人だけなので、複雑な求愛ダンスや一部の種の典型的な女性の戦いに時間とエネルギーが浪費されることはありません。

第二に、生殖を行わない多くの個体は、受精しない配偶子の生産に多くのエネルギーを費やします。これにより、仲間を見つける必要なく、迅速かつ効率的に新しい環境を植民地化できます。

理論的には、上記の無性生殖モデルは、正確な方法で遺伝子型を永続化できるため、有性と比較して、安定した環境に住んでいる個人により多くの利点をもたらします。

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