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Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung bei Tieren und Pflanzen

Im Laufe unserer Stammesgeschichte haben sich verschiedenste Formen der Vermehrung entwickelt. Hier werden die Unterschiede zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung bei Tieren und Pflanzen genauer erklärt.

Fortpflanzungsarten bei Tieren und Pflanzen

Im Laufe der letzten Jahrmillionen hat die Tier- und Pflanzenwelt ausgeklügelte Methoden zur Fortpflanzung entwickelt. Es gibt viele Unterschiede zwischen der Vermehrung der Pflanzen und Tiere, doch auch einige Gemeinsamkeiten. Im Nachfolgenden werden geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung bei Tieren und Pflanzen genauer beschrieben sowie auf Beispiele der sexuellen und asexuellen Vermehrung im Tier- und Pflanzenreich eingegangen.

Die ungeschlechtliche Fortpflanzung bei Tieren und Pflanzen

Die ungeschlechtliche Fortpflanzung wird auch als asexuelle oder vegetative Vermehrung bezeichnet. Ungeschlechtlich bedeutet, dass zur Vermehrung keine Keimzellen (wie bei der geschlechtlichen Fortpflanzung) benötigt werden. Wie kann das funktionieren? Bei der asexuellen Vermehrungen gehen die Nachkommen aus Körperzellen oder Sporen (Überdauerungsstadien) hervor. Durch mitotische Teilung entsteht ein erbgleiches Individuum, ein Klon des Mutterorganismus. Das heißt, die Erbanlagen eines Organismus werden kopiert und es entstehen genetisch identische Nachkommen.

Die Organismen können sich auf verschiedene Art und Weise ungeschlechtlich vermehren. Bakterien und manche Einzeller führen eine Zweiteilung durch, andere Einzeller, Pilze und auch Pflanzen können sich auch durch Vielteilung vermehren.

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Asexuelle Fortpflanzung kommt im Tierreich nur bei niederen Organismen vor, zum Beispiel bei Würmern. Eine besondere Stellung haben zum Beispiel die Nesseltiere: Sie Pflanzen sich durch Knospung fort. Bei der Knospung entstehen Zellkomplexe an der Oberfläche des Mutterindividuums, die dann abgeschnürt werden. Die abgeschnürten Komplexe verbleiben entweder am Mutterorganismus und bilden Kolonien, oder entwickeln sich zu mobilen Individuen.

Bei der vegetativen Fortpflanzung der Pflanzen können sich neue Individuen aus einem Teil des Vegetationskörpers bilden. Der Vegetationskörper umfasst die Pflanzenteile, die nicht der geschlechtlichen Vermehrung dienen, zum Beispiel Wurzel, Sprossachse oder Blatt. Du kennst das bestimmt schon von einem unserer Grundnahrungsmittel: Der Kartoffel. Bauern pflanzen die Knollen in den Boden, um sie weiter zu Vermehren.

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Vorteile der ungeschlechtlichen Fortpflanzung sind die schnelle Vermehrung und die Unabhängigkeit von einem Geschlechtspartner. Jedoch können sich durch die vegetative Art der Vermehrung nur sehr langsam Anpassungen an sich ändernde Lebensbedingungen ausbilden.

Die geschlechtliche Fortpflanzung bei Tieren und Pflanzen

Geschlechtliche Fortpflanzung bedeutet, dass Nachkommen mit Hilfe sogenannter Gameten erzeugt werden. Gameten sind haploide Keimzellen (Fortpflanzungszellen), die bei den meisten Organismen (Diplonten) durch meiotische Teilung in den Keimdrüsen gebildet werden. Die Keimdrüsen werden bei den Tieren 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.

Einzellige 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.

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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 wiedergespiegelt wird. Dies wurde in der biogenetischen Grundregel zusammengefasst, welche bis heute umstritten ist.