FRAGMENTARE (BIOLOGIE): LA ANIMALE, PLANTE ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Fragmentarea este un tip de reproducere asexuată , în ruptura spontană a unui organism are loc în două sau mai multe fragmente. Fiecare dintre aceste fragmente are capacitatea de a regenera un individ complet, crescând astfel numărul de clone dintr-o populație.

Deși acest tip de reproducere a fost observat în bacteriile coloniale și în organismele multicelulare animale și vegetale, continuă să fie un focus controversat în lumea științei, deoarece mulți cercetători susțin despre relevanța evolutivă a acestei metode de reproducere.

Fotografie a unei stele de mare albastru (Linckia laevigata) (Sursa: Frédéric Ducarme prin Wikimedia Commons)

Unii autori consideră că modurile de fragmentare în natură includ atât fisiunea binară în bacterii, cât și fragmentarea colectivă și producerea de propagule unicelulare în organisme multicelulare.

Oricare ar fi punctul de vedere al acestui proces, fragmentarea este un tip de reproducere asexuală care poate apărea „intenționat” sau care poate fi mediată de stresori de mediu, precum și o intervenție antropologică.

Acest tip de reproducere nu este precedat de un eveniment de diviziune meiotică, adică nu implică sindromie sau fuziune gametică, dar fragmentele rezultate pot regenera încă un individ identic cu cel care a fost fragmentat.

Mărimea și numărul de fragmente pe care un organism le poate produce prin fragmentare este extrem de variabilă, la fel și mărimea urmașilor. O diferență între fragmentare și alte tipuri de reproducere asexuală este aceea că nu necesită investiții de energie, spre deosebire de fisiune sau înflorire, de exemplu.

Fragmentarea la animale

Fragmentarea a fost descrisă ca o strategie de reproducere pentru multe animale nevertebrate, printre care se numără viermele plate (viermi plate), anelidele (viermi de pământ), unele echinoderme (stele de mare) și cnidarii (coralii și anemonele).

Viermii de pământ se reproduc și prin fragmentare (Sursa: Fir0002, prin Wikimedia Commons)

De obicei, împărțirea unuia dintre aceste nevertebrate în unul sau mai multe fragmente se încheie cu regenerarea „părților lipsă” din fiecare. Această ilustrație arată o stea de mare care a fragmentat:

Fragmentare vs. Regenerare

Stelele de mare se pot fragmenta, dar fragmentarea este diferită de regenerare. Este obișnuit să confundăm procesul de fragmentare cu procesul de regenerare și un exemplu clar în acest sens are legătură cu stelele de mare, care sunt un tip de echinoderm.

La fel ca multe alte organisme, stelele de mare pot regenera brațele în perioade scurte de timp, când le pierd din cauza unor circumstanțe diverse (biotice sau abiotice). Din păcate, multe texte generale descriu acest proces ca un eveniment de fragmentare, fapt care nu este neapărat adevărat.

Atunci când o stea de mare fragmentează este adevărat că poate regenera părțile pe care le-a pierdut, dar, în realitate, fragmentele pierdute mor înainte de a reface corpul animalului.

Doar stelele de mare aparținând genului Lickia, cum ar fi steaua albastră Lickia laevigata, pot regenera noi indivizi din porțiile rezultate dintr-un proces de fragmentare accidentală, indiferent dacă sunt de origine naturală sau nu.

În plante

Plantele se pot reproduce, de asemenea, vegetativ prin fragmentare și reprezintă poate cel mai relevant exemplu de reproducere asexuală asistată antropologic sau, ceea ce este același, direcționat prin intervenția umană.

Multe organisme vegetale se pot multiplica clonal fragmentând unele dintre regiunile corpului lor în „porțiuni” care pot da naștere unui nou individ identic genetic cu părintele.

Una dintre proprietățile plantelor care favorizează acest proces este capacitatea unora dintre celulele lor de a „reporni” genomul lor, de a se diferenția și de a se împărți pentru a da naștere unor noi linii celulare care se vor diferenția în organele și țesuturile specifice ale noii clone.

Printre cele mai frecvente exemple de tehnici horticole pentru propagarea plantelor care se bazează pe capacitatea de reproducere asexuală prin fragmentare se numără utilizarea „butași” sau „butași”, precum și înmulțirea prin porțiuni de structuri de rezervă, cum ar fi tuberculii și becuri.

În mediul natural, multe ferigi, copaci, arbuști și alte plante perene non-lemnoase se pot reproduce prin fragmentarea rizomilor care au dezvoltat lăstari noi.

Cum se produce fragmentarea la plante?

Atunci când o plantă se reproduce prin fragmentare, fie naturală, fie artificială (cauzată de o ființă umană), în fiecare fragment există creșterea și diferențierea rădăcinilor aventuroase (care sunt în locuri diferite decât în ​​cazul în care ar trebui să fie).

Producția acestor rădăcini permite atașarea noii plante în formare la substrat, de unde obține hidratare și substanțe nutritive minerale. Mai târziu, din fragmentul „înrădăcinat” apare o nouă tragere, cu meristemul său apical, ramurile și lamele sale (în funcție de caz).

Exemple specifice de specii care se reproduc prin fragmentare

Un coral

Specia de corali Palythoa caribaeorum, aparținând filonului Cnidaria, clasei Anthozoa și ordinului Zoantharia, este un bun exemplu de animale nevertebrate care se reproduc prin fragmentare.

Într-un studiu realizat în două zone de coastă din Brazilia, Acosta și colab. (2001) au arătat că reproducerea prin fragmentare la această specie nu depindea de semnale interne sau stimuli, ci mai degrabă de un număr mare de factori exogeni.

Conform naturii lor, acest autor clasifică astfel de factori drept „biotici” și „abiotici”. Bioticele sunt cele care determină izolarea fragmentelor de țesut prin leziuni, deseori legate de cazuri de mortalitate parțială a coloniilor.

În schimb, factorii abiotici exogeni au legătură cu fragmentarea fizică care are ca rezultat „ruperea” unui individ într-unul sau mai multe fragmente datorate forțelor fizice precum furtuni, curenți, valuri sau valuri puternice. Aceste forțe pot include, de asemenea, unele cauzate de intervenția umană, cum ar fi ancorarea, manipularea de către scafandri etc.

O planta

Plectranthus scutellarioides, cunoscut popular sub numele de "coleus", este o plantă Magnoliophyta aparținând familiei Lamiaceae. Se caracterizează prin diversele variații de culoare și este foarte căutat în designul grădinii.

Această plantă este reprodusă în mod obișnuit prin „butași” sau „fragmente” din tulpinile sau frunzele sale, din care se obțin indivizi noi. Apariția rădăcinilor aventuroase și a „regăsirii” acestor plante este relativ rapidă și poate fi observată în câteva zile.

Referințe

1. Acosta, A., Sammarco, PW, & Duarte, LF (2001). Reproducerea sexuală într-un zoanthid prin fragmentare: rolul factorilor exogeni. Buletin de științe marine, 68 (3), 363-381.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Nevertebrate (nr. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Egger, B. (2008). Regenerare: Recompensare, dar potențial riscant. Cercetarea defectelor de naștere Partea C: Embrionul de azi: Recenzii, 84 (4), 257-264.
4. Hickman, CP, Roberts, LS și Larson, A. (1997). Principii integrate de zoologie. 10 edn. Boston: WCB.
5. Highsmith, RC (1982). Reproducerea prin fragmentare în corali. Serie de progres ecologie marină. Oldendorf, 7 (2), 207-226.
6. Pichugin, Y., Peña, J., Rainey, PB, & Traulsen, A. (2017). Modurile de fragmentare și evoluția ciclurilor de viață. PLoS biologie computațională, 13 (11), e1005860.
7. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologie (ediția a 9-a). Brooks / Cole, Cengage Learning: SUA.