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Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung 06:35 min

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Transkript Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung

Hallo. Du glaubst, neues Leben entsteht nur durch sexuelle Fortpflanzung wie beim Menschen und Klone gibt es nur im Labor? Falsch. In diesem Video lernst Du Varianten der ungeschlechtlichen und geschlechtlichen Fortpflanzung kennen. Außerdem erfährst Du, was sich hinter den Begriffen Parthenogenese, Generationswechsel und Kernphasenwechsel verbirgt. Schauen wir uns zuerst die ungeschlechtliche Fortpflanzung an. Diese heißt auch asexuelle oder vegetative Fortpflanzung. Dabei werden die Erbanlagen eines älteren Organismus exakt kopiert. Es entsteht quasi ein Klon durch mitotische Teilung. Viele Einzeller und Bakterien und Cyanobakterien vermehren sich durch Zweiteilung. Vielteilungen gibt es bei anderen Einzellern, Pflanzen und Pilzen. Bei ihnen teilt sich eine Zelle in mehrere Zellen auf. Jede Zelle ist fortpflanzungsfähig und kann einen vollständigen Organismus hervorbringen. Es sind also totipotente Zellen. Ein Beispiel für einen sich durch Vielteilung vermehrenden Einzeller ist Trypanosoma, der Erreger der Schlafkrankheit. Bei vielzelligen Tieren kommt es selten zur vegetativen Vermehrung. Ein Beispiel sind Nesseltiere wie Quallen, Seeanemonen und Korallen, die durch Knospung auseinander hervorgehen. So können ganze miteinander verbundene Kolonien entstehen. Bei Süßwasserpolypen zum Beispiel werden eigenständige Organismen seitlich abgeschnürt. Diese gehen aus sich teilenden, undifferenzierten Stammzellen hervor. Ein Vorteil der ungeschlechtlichen Fortpflanzung ist eine schnelle Vermehrung und Kolonialisierung neuer Lebensräume. Von Nachteil ist die langsame Anpassung an sich ändernde, neue Lebensbedingungen. Diese geht nur durch meist unvorteilhafte Mutationen vonstatten. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung hingegen kommt es zur Neukombination von Erbgut der Elternorganismen. Dadurch entstehen sehr vielfältige Individuen einer Art. Die Art kann Veränderungen der Umwelt dadurch besser kompensieren. Die meisten mehrzelligen Tiere, Pflanzen und Pilze pflanzen sich sexuell fort, aber auch Einzeller und Algen. Zunächst entstehen durch meiotische Teilung Keimzellen, die sogenannten Gameten. Dies geschieht in den Keimdrüsen, die bei Tieren Gonaden und bei Pflanzen und Pilzen Gametangien heißen. Diese Teilung ist besonders, weil die doppelten, also diploiden Chromosomensätze in den Gameten in jeweils zwei einfache, haploide Chromosomensätze gespalten werden. Erst bei der Verschmelzung zweier solcher Keimzellen entsteht wieder ein diploider Chromosomensatz. Das bei dieser Befruchtung entstandene Produkt nennt man Zygote. Diese wächst zu einem vollständigen Organismus heran. Auch Menschen entstehen aus einer solchen Zygote. Ein Spermium verschmilzt mit einer Eizelle in der Gebärmutter. Ein besonderes Phänomen ist die Parthenogenese. Hier entstehen Organismen aus unbefruchteten weiblichen Eizellen, genauer gesagt wird der Eizelle die Befruchtung durch Hormone vorgespielt, sodass diese beginnt, sich zu teilen. Tiere, die sich auf diese unisexuelle Art fortpflanzen können, sind bei beispielsweise Schnecken, Blattläuse, sowie einige Fischarten. Schauen wir uns nun an, wie es zu einem Wechsel zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung kommen kann, dem sogenannten Generationswechsel. Dieser kommt zum Beispiel bei dem Malariaerreger Plasmodium vor. Um sich schnell im menschlichen Körper auszubreiten, teilt er sich mitotisch, also asexuell in Leber- und Blutzellen seines Wirts. Um sich an neue Lebensbedingungen gut anpassen zu können, kommt es in einer zweiten Lebensphase zur sexuellen Fortpflanzung. Diese findet in der Darmwand der Anopheles- Mücke statt, in die er durch einen Stich und über den Speichel der Mücke gelangt. Die neu kombinierten Nachkommen gelangen über einen erneuten Stich in den menschlichen Körper. Auch ein Wechsel zwischen parthenogenetischer und sexueller Fortpflanzung heißt Generationswechsel. Liegen die Zellkerne mal haploid, mal diploid vor, durchläuft der Organismus einen sogenannten Kernphasenwechsel. Die Haplophase beginnt mit der Meiose, der Teilung, bei der aus doppelten Chromosomensätzen einfache entstehen. Die Diplophase startet mit der Befruchtung der Eizelle, bei der die Zygote entsteht. Fassen wir noch einmal zusammen: In der Natur kommt geschlechtliche, ungeschlechtliche und ein Mix aus beiden Fortpflanzungsarten vor. Bei der asexuellen oder vegetativen Vermehrung kommt es zur schnellen Ausbreitung durch mitotische Teilung und es entstehen Klone. Eine Sonderform ist die Knospung bei Nesseltieren. Ein Vorteil bei wechselnden Lebensbedingungen haben sich sexuell fortpflanzende Organismen. Durch Meiose entstehen haploide Gameten, die zu diploiden Zygoten verschmelzen und zu eigenständigen Organismen heranwachsen. Bei der Parthenogenese geschieht dies ohne Befruchtung. Ein Wechsel zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher Fortpflanzung heißt Generationswechsel. Haben die Zellkerne sowohl eine haploide als auch eine diploide Phase, spricht man vom Kernphasenwechsel. Ich hoffe, Du hast einen Überblick über die Varianten der Fortpflanzung bekommen. Tschüss und bis zum nächsten Mal.

3 Kommentare
  1. grüße gehen raus an die Redaktion

    Von Natascha B., vor 4 Monaten
  2. hat mir echt geholfen hab sogar ne 1 im Zeugnis
    dieses video kann ich nur empfehlen
    hilft echt wen man es nicht glaubt selber ausprobieren
    wie gesagt ich hate ne 1 im ZEUGNIS
    es hilft aber nur wenn man es bis zum ende anschaut
    von mir gibt es fünf Sterne
    Super video

    Von Natascha B., vor 4 Monaten
  3. cooles video

    Von Post 1 1, vor mehr als einem Jahr

Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Ungeschlechtliche und geschlechtliche Fortpflanzung kannst du es wiederholen und üben.

  • Beschreibe den Vorgang der Parthenogenese.

    Tipps

    Das Wort Parthenogenese kommt aus dem Altgriechischen und setzt sich aus den Begriffen Jungfrau (parthenos) und Geburt (genesis) zusammen. //

    Der Begriff Jungfrau beschreibt eine Person, die noch keinen Geschlechtsverkehr hatte.

    Lösung

    Die Parthenogenese, auch Jungfernzeugung oder Jungferngeburt, ist eine Form der eingeschlechtlichen, also unisexuellen Fortpflanzung. Nachkommen entstehen also aus unbefruchteten Eizellen. Wie ist das möglich?
    Einige Tier- und Pflanzenarten, z. B. Schnecken, Blattläuse, Wasserflöhe oder einige Fischarten, sind in der Lage, auch ohne Befruchtung durch einen männlichen Partner einen vollständigen Organismus hervorzubringen. Hierbei wird der unbefruchteten Eizelle eine Befruchtung durch Hormone vorgespielt. Die Nachkommen sind meistens weiblich und fortpflanzungsfähig.

  • Definiere den Begriff Generationswechsel.

    Tipps

    Hier siehst du den vereinfachten Lebenszyklus des Malariaerregers. Kannst du den Generationswechsel erkennen?

    Welche Vorteile hat die ungeschlechtliche Fortpflanzung gegenüber der geschlechtlichen Fortpflanzung?

    Lösung

    Der Begriff Generationswechsel beschreibt den Wechsel zwischen geschlechtlicher und ungeschlechtlicher bzw. parthenogenetischer Fortpflanzung. Verschiedene Generationen weisen also eine unterschiedliche, sich abwechselnde, Fortpflanzungsweise auf.

    Als Beispiel hast du den Erreger von Malaria kennengelernt. Dieser pflanzt sich im Lebergewebe des Menschen ungeschlechtlich fort, um sich so rasch zu vermehren. In der Anopheles-Mücke findet dagegen eine geschlechtliche Fortpflanzung statt. Dies hat den Vorteil, dass sich der Erreger so an neue Umweltbedingungen anpassen kann.

  • Stelle Formen der ungeschlechtlichen Fortpflanzung gegenüber.

    Tipps

    Einige Pflanzen besitzen sogenannte Brutblätter. Hier wachsen Brutknospen, manchmal auch Brutpflänzchen genannt. Sie besitzen bereits kleine Blättchen und Wurzeln und sehen so wie sehr kleine Pflänzchen aus.

    Das Gürteltier ist eines der wenigen höheren Säugetiere, das sich ungeschlechtlich vermehren kann.

    Lösung

    Die vegetative oder ungeschlechtliche Vermehrung ist im Pflanzenreich weit verbreitet. Es gibt verschiedene Formen der asexuellen Fortpflanzung, die im Folgenden zusammengefasst ist:

    • Die wohl einfachste Form der vegetativen Vermehrung ist die Zweiteilung. Hierbei geht die Mutterzelle in zwei Tochterzellen über (vergleichbar mit der Mitose). Auch Mehrteilungen sind möglich.
    • Höhere Pflanzen bilden Ausläufer, Brutkörper oder -knospen und können sich so ausbreiten.
    • Sporen sind einzellige Keimzellen. Sie werden von vielen Algen und Pilzen gebildet. Werden sie verbreitet, wachsen sie an geeigneter Stelle zu einem neuen Organismus heran.
    • Auch bei Tieren gibt es asexuelle Fortpflanzung, allerdings nicht so verbreitet. Ein Beispiel ist die Knospung bei Polypen.
    • Eine Ausnahme der ungeschlechtlichen Vermehrung bei höheren Tieren bildet das Gürteltier. Polyembryonie bedeutet, dass mehrere Embryonen durch Teilung in einem frühen Stadium vor der Embryonalentwicklung entstehen. Da sie alle auf die gleiche befruchtete Eizelle zurückgehen, handelt es sich um Klone. Eineiige Zwillinge finden sich auch beim Menschen.

  • Vergleiche die ungeschlechtliche und die geschlechtliche Vermehrung.

    Tipps

    Die Suche nach einem Sexualpartner entfällt bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung.

    Bei der Meiose wird der diploide Chromosomensatz in einen einfachen, haploiden Chromosomensatz reduziert. Gleichzeitig wird das genetische Material rekombiniert. Das Ergebnis der Meiose sind Keimzellen (beim Menschen Eizelle und Spermien). Welchen Einfluss hat das auf die genetische Variabilität?

    Lösung

    Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung werden zwei oder mehr Zellen bzw. Individuen gebildet, deren genetisches Material identisch ist. Deshalb kann dieser Fortpflanzungstyp auch als natürliches Klonen bezeichnet werden. Es erfolgen mitotische Zellteilungen. Dies geschieht über die Zwei- oder Vielteilung, Sprossung, Knospung, durch die Bildung von Sporen oder durch Polyembryonie, bei der Mehrlinge (z. B. eineiige Zwillinge) entstehen. Der Vorteil liegt in der Möglichkeit der raschen Vermehrung. Bei günstigen Umweltbedingungen ist eine Erbgleichheit vorteilhaft, da die Nachkommen eine geringe Variabilität aufweisen. Dies ist allerdings ein großer Nachteil, wenn sich die Umweltbedingungen verschlechtern und die Anpassung daran durch die ungeschlechtliche Fortpflanzung kaum möglich ist.

    Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung vereinigen sich zwei Keimzellen zu einer Zygote (befruchtete Eizelle). Die Keimzellen können identisch oder ganz verschieden aussehen und werden durch Meiose gebildet. Die Vorteile sind genau hier zu finden: Aufgrund der Rekombination und der großen Variabilität des Genmaterials ist eine höhere Varianz im Aussehen der Individuen möglich. Dies begünstigt die Anpassung an neue Umweltbedingungen, da nur die Individuen überleben und ihr Erbgut weitergeben können, die am besten angepasst sind. Nachteile liegen in dem zwingend notwendigen Geschlechtspartner und dem Ressourcenverbrauch durch die Bildung von Keimzellen.

  • Gib Synonyme für die ungeschlechtliche Fortpflanzung an.

    Tipps

    Bei der ungeschlechtlichen Vermehrung wird keine Eizelle befruchtet.

    Lösung

    Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung werden Erbanlagen eines Elternorganismus exakt kopiert. Es kommt also nicht zur Neukombination des genetischen Materials. Diese Form der Fortpflanzung wird auch als asexuell oder vegetativ bezeichnet. Beispiele sind Zwei- und Vierteilungen, Knospung oder die meisten Formen der Parthenogenese.
    Die asexuelle Vermehrung ist übrigens bei Pflanzen weit verbreitet.

  • Arbeite die Art der Fortpflanzung bei Bienen und Ameisen heraus.

    Tipps

    Parthenogenese bedeutet, dass sich aus einer unbefruchteten Eizelle ein Individuum entwickelt. Dies ist eine Form der eingeschlechtlichen Fortpflanzung.

    Promiskuität beschreibt im Tierreich ein Verhalten, bei dem sich Individuen innerhalb einer Fortpflanzungssaison mit mehreren Geschlechtspartnern paaren.

    Sowohl männliche Bienen (Drohnen) als auch männliche Ameisen entstehen aus unbefruchteten Eiern.

    Die Ameisenkönigin kann den Prozess der Befruchtung über die Samenspritze steuern. Wie sie entscheidet, ob eine Eizelle befruchtet werden soll (Weibchen) oder nicht (Männchen), ist nicht geklärt.

    Lösung

    Es ist doch ziemlich faszinierend, welche Fortpflanzungsstrategien sich im Laufe der Evolution ausgebildet haben.

    Bei den staatenbildenden Insekten, wie es die Bienen und Ameisen sind, hat sich die Parthenogenese etabliert und zwar in der Form, dass das Geschlecht des Nachwuchs davon abhängt, ob eine Eizelle befruchtet wird (Weibchen) oder nicht (Männchen).

    In der Regel sind die Königinnen die einzigen fortpflanzungsfähigen Individuen eines Staates, die Arbeiterinnen sind meist nicht oder nur bedingt fruchtbar.

    Ob sich aus einem Ei eine Königin oder eine Arbeiterin entwickelt, hängt dagegen nicht von der Befruchtung ab, sondern von anderen Faktoren wie der Ernährung (denke an die Gelée Royale der Bienen) oder der Temperatur.

    Den größten Teil des Jahres finden sich in Insektenstaaten keine Männchen. Erst wenn sie zur Begattung „benötigt“ werden, werden unbefruchtete Eier gelegt. Im Hochzeitsflug werden die Königinnen dann von mehreren männlichen Artgenossen begattet (Promiskuität), sodass sich die genetische Variabilität der nachfolgenden Generationen erhöht.