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Geschlechtliche Fortpflanzung bei Tieren und Pflanzen

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Die geschlechtliche Fortpflanzung bei Tieren und Pflanzen

Geschlechtliche Fortpflanzung bedeutet, dass Nachkommen mit Hilfe sogenannter Gameten erzeugt werden. Gameten sind haploide Keimzellen (Fortpflanzungszellen). Sie werden in den Keimdrüsen gebildet und entstehen bei fast allen Tieren durch meiotische Teilung. Bei den Tieren werden die Keimdrüsen Gonaden und bei den Pflanzen Gametangien genannt. Im Vorgang der Befruchtung verschmelzen männliche und weibliche Gameten zu einer diploiden Zygote. Dieser Wechsel zwischen haploidem und diploidem Zustand wird als Kernphasenwechsel bezeichnet. Die geschlechtliche Vermehrung bringt eine große Vielfalt mit sich, da es im Zuge der Meiose zu einer zufälligen Rekombination von Genen kommt.

Algen, Pilze, Pflanzen und Tiere pflanzen sich auf geschlechtliche Weise fort. Dabei müssen die Samenanlagen in den weiblichen Körper übertragen werden. Im Tierreich geschieht dies meist durch die Begattung des Weibchens durch das Männchen. Fische wiederum verteilen ihre Gameten frei im Wasser. Das Weibchen legt seine Eier (Rogen) auf Unterwasserpflanzen ab und das Männchen spritzt seine Samen (Milch) darüber und es kommt so zur Befruchtung.

Eibefruchtung_bei_Fischen.jpg

Bei Pflanzen nennt man den Vorgang der Übertragung des männlichen Pollens auf die Samenanlage (Nacktsamer; die meisten zapfentragenden Pflanzen) bzw. die Narbe (Bedecktsamer) Bestäubung. Hierbei können zwei Arten unterschieden werden: Windbestäubung und Insektenbestäubung. Windbestäubt werden meist die Pflanzen, die keine auffälligen Blüten tragen oder stark duften, um dadurch Insekten anzulocken. Bei der Insektenbestäubung tragen die Insekten den Pollen, der an ihrem Körper hängen bleibt, von Pflanze zu Pflanze.

Einen Sonderfall stellt die Parthenogenese dar. In diesem Fall entsteht ein neuer Organismus aus einer unbefruchteten Eizelle. Dabei täuschen Hormone eine Befruchtung vor und die Eizelle beginnt sich zu teilen. Viele Insekten sind dazu fähig, sich auf diese Weise fortzupflanzen. Die Parthenogenese findet sich auch im Pflanzenreich und ist zudem noch von wirtschaftlichem Nutzen. Weintrauben können parthenogenetisch vermehrt werden und tragen dadurch keine Kerne (Samen).

Der Generationswechsel beschreibt eine Form der Vermehrung, bei der beide Varianten, geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung, auftreten. Das heißt, verschiedene Generationen der gleichen Art pflanzen sich auf unterschiedliche Weise fort. Dabei kann der Wechsel zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung regelmäßig auftreten oder nur manchmal (unter bestimmten Umwelteinflüssen). Beispiele hierfür sind die Vermehrung der Nesseltiere oder des Einzellers Plasmodium, der Überträger der Krankheit Malaria.

Was passiert mit der Zygote?

Nach der Befruchtung entwickelt sich die Zygote (die befruchtete Eizelle, die aus der Verschmelzung der Gameten entsteht) zu einem vollständigen Organismus (Ontogenese). Aus der Verschmelzung zweier Zellen geht also eine riesige Anzahl differenzierter Zellen hervor. Diese Entwicklung findet in verschiedenen Stadien statt und dauert bei allen Tieren und Pflanzen unterschiedlich lang. Bei den Pflanzen verläuft die Entwicklung der Nacktsamer und Bedecktsamer unterschiedlich.

Ernst Haeckel hat schon Ende des 19. Jahrhunderts die Hypothese aufgestellt, dass die evolutionäre Entwicklung der Lebewesen (Phylogenese) in der Ontogenese widergespiegelt wird. Dies wurde in der biogenetischen Grundregel zusammengefasst, welche bis heute umstritten ist.