Levende organismen moeten zich voortplanten om hun soort in stand te houden. Sommige soorten planten zich seksueel voort en combineren hun DNA om een nieuw organisme te produceren. Seksuele voortplanting vereist zowel een ei als sperma die samen een nieuw organisme vormen dat een combinatie van genen van beide ouders bezit. Organismen kunnen met elkaar communiceren om dit doel te bereiken, of het ei en het sperma kunnen reizen via andere organismen of wind- of waterstromen. Dit nageslacht, hoewel het genetische eigenschappen van elk van zijn ouders bevat, is genetisch uniek. Dit proces resulteert in diversiteit in populaties, wat de overlevingskansen in een veranderende omgeving verbetert.

Andere organismen planten zich ongeslachtelijk voort en creëren volledig zelfstandig nakomelingen. Zonder ander organisme zijn alle nakomelingen genetisch identiek aan de ouder. Deze reproductiemethode is gebruikelijk bij eencellige organismen en planten en dieren met eenvoudige organisaties. Het komt vaker voor dan seksuele voortplanting, waardoor deze soorten sneller kunnen groeien. Van het begin af aan kunnen nakomelingen zelfstandig leven en hebben niets van de ouder nodig.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Aseksuele reproductie resulteert in nakomelingen met identieke genen die van de ouder. Dit kan gebeuren door deling, parthenogenese of apomixis.

Sommige soorten zijn in staat tot seksuele of aseksuele reproductie. De eenvoudigste organismen hebben geen geslachtsorganen, dus aseksuele reproductie is een noodzaak. Andere soorten, zoals koralen, kunnen zich seksueel of aseksueel voortplanten, afhankelijk van de omstandigheden. Hoewel het zelden voorkomt, verrassen sommige soorten wetenschappers door zich aan te passen aan aseksuele reproductie, soms waar de soort of zelfs een individueel organisme in het verleden seksueel had gereproduceerd. Dit komt het meest voor bij soorten in gevangenschap en bij die waar geen mannetjes aanwezig zijn om de soort te bevorderen, maar komt ook voor in haaien en slangen in het wild waar de populaties zowel mannelijke als vrouwelijke soorten omvatten.

Aseksuele reproductie komt het meest voor in organismen op een lager niveau, zoals een- en meercellige organismen die dienen als de primaire en secundaire producenten in een ecosysteem. Dit is gunstig omdat het deze organismen in staat stelt zich voort te planten zelfs wanneer er geen geschikte partner voor hen is, waardoor ze snel een groot aantal nakomelingen met dezelfde genetische make-up kunnen produceren.

Natuurlijk, in sommige gevallen een grote populatie met dezelfde genetische samenstelling kan een nadeel zijn omdat het het vermogen van een soort om zich aan te passen aan veranderende omstandigheden beperkt. Bovendien zullen alle mutaties aanwezig zijn in alle individuen. Als één organisme genetisch vatbaar is voor ziekten, zullen alle nakomelingen dat ook zijn, dus een hele populatie kan snel worden geëlimineerd.
Een organisme verdeelt zichzelf

Er zijn verschillende manieren waarop een organisme nakomelingen kan creëren door te delen rechtstreeks van de ouder. Dit kan gebeuren wanneer de cellen van de ouder zich delen door het proces van splijting, wanneer nakomelingen zich hechten aan de ouder door middel van knopvorming of wanneer een deel van de ouder wordt gescheiden van de ouder en vervolgens het ontbrekende deel of delen groeit om een geheel afzonderlijk organisme te worden.
Fission Is Simple Division

Fission is de methode van aseksuele reproductie die wordt gezien in de eenvoudigste levensvormen, zoals de amoebe, en treedt meestal vrij snel op. Bij sommige soorten kan celdeling zo snel als elke 20 minuten optreden. Alle eukaryotische cellen die geen gameten (eieren en sperma) produceren, reproduceren zich met behulp van mitose. In dit proces ontwikkelen en scheiden twee identieke dochtercellen zich in twee verschillende organismen.

Tijdens binaire splijting splitst een cel zich in twee en scheidt zich zodat elke helft een nieuw onafhankelijk organisme wordt. In zijn eenvoudigste vorm treedt splijting op wanneer een chromosoom wordt gerepliceerd en de cel uitzet om beide chromosomen te herbergen. De cel wordt dan langwerpig en knijpt naar binnen toe in het midden terwijl de twee chromosomen uit elkaar bewegen voordat ze twee identieke cellen scheiden en produceren. In feite wordt het eerste organisme twee organismen van dezelfde grootte zonder schade aan de oudercel.

In andere organismen, zoals algen en sommige groepen bacteriën, deelt de oudercel meerdere keren en scheidt in meerdere identieke nakomelingen. Met behulp van meerdere splijten groeien en repliceren ze meerdere keren cellulair DNA, waarbij ze snel tientallen of zelfs honderden kleinere cellen produceren, baeocyten genaamd, voordat ze uiteindelijk openbreken en de nieuwe organismen vrijgeven die dan in staat zijn zelfstandig te leven.
Kortetermijnknoppen

Ontluiken houdt ook een verdeling in. De nakomelingen ontluiken en groeien terwijl ze gehecht zijn aan de ouder totdat ze volwassen genoeg zijn om zelfstandig te overleven. Na scheiding blijft het ouderorganisme onveranderd van zijn oorspronkelijke staat. Hoewel ze in staat zijn om onafhankelijk van de ouder te overleven, zijn deze nieuwe organismen aanvankelijk kleiner in grootte maar blijven ze groeien en volwassen worden.

Een aantal planten planten zich op deze manier voort, waaronder die welke zijn gekweekt uit knollen of bollen, knollen , wortelstokken of planten met een stolon (algemeen bekend als een hardloper) die adventieve wortels vormt die loskomen van de primaire wortel en een nieuwe plant worden. Andere planten groeien kleine knoppen op hun bladeren die, wanneer ze van de plant worden gescheiden (of wanneer ze de grond raken), in staat zijn om onafhankelijk te groeien. Dit is hoe sommige planten, zoals narcissen, 'naturaliseren' of zich zelfstandig verspreiden.

Aardbeienplanten hebben lopers, stengels die zichzelf bewortelen en een nieuwe plant maken. Knoflook heeft een knol, die lijkt op een tulpen- of narcisbol, die zich kan delen en scheiden om nieuwe planten te creëren. Gember en sommige bloemen zoals irissen vormen wortelstokken die dienen als basis voor nieuwe planten. Bij sommige soorten, zoals bepaalde cactussen, blijven de nakomelingen gehecht aan de ouder, maar vormen hun eigen kolonie.

Ontluiken komt minder vaak voor in het dierenrijk, maar het wordt gezien in sommige organismen zoals gist en vaste zee leven zoals hydras, die poliepen ontwikkelen die afbreken en nieuwe organismen vormen. Sommige sponzen en koralen reproduceren zich ook aseksueel. Na het bereiken van een bepaalde grootte, vormen sommige soorten poliepen en delen zich om een nieuwe kolonie te vormen. In andere gevallen reproduceren ze seksueel, door sperma of eieren af te geven die in het water bevruchten en worden afgevoerd om op een andere locatie te groeien.
Zichzelf afsplitsen

Fragmentatie of regeneratie treedt op wanneer een ouder of een organisme "verliest" een lichaamsdeel en hergroeit dan wat ontbreekt en wordt een nieuw geheel. Dit komt veel voor bij veel wormen, zee-egels, sponzen en zeesterren. In het plantenrijk vindt fragmentatie plaats in schimmels, korstmossen en fotosynthetische algen en bacteriën.

Een recente studie onthulde details over het voortplantingsproces van zoetwaterplanair, beter bekend als platwormen. Platwormen zijn verlegen organismen die zich alleen in het donker en wanneer ze ongestoord voortplanten reproduceren, dus wetenschappers moesten continu video-opnames gebruiken om te bepalen hoe het proces plaatsvindt. Ze ontdekten dat aseksuele reproductie bij platwormen op een voorspelbare manier plaatsvindt, ongeveer een keer per maand. Het proces bestaat uit drie fasen: middelvorming, pulsatie en breuk. Tijdens de eerste stap, taille-vorming, wordt een zwak punt gecreëerd, zodat pulsen ervoor zorgen dat het organisme op dat zwakke punt breekt of scheurt. Zodra de worm in twee delen is gescheiden, groeien beide delen het ontbrekende deel terug, met behulp van stamcellen die zijn verdeeld tussen de twee delen.

Hoewel dit proces vaak van nature voorkomt, is kunstmatige reproductie in planten ook mogelijk. Dit wordt gedaan door enten, gelaagdheid of kunstmatig wortels maken door stekken gedurende een bepaalde tijd in water te plaatsen. Als alternatief kunnen weefselculturen in een laboratorium worden genomen en gemanipuleerd om nieuwe planten te creëren.
Veranderen met voorwaarden

Sommige soorten gebruiken meer dan één reproductiemethode. Sommige knollen, zoals de aardappel, kunnen zich voortplanten door een knop of wanneer een deel van de plant scheidt (in dit geval de "ogen") en wordt herplant door fragmentatie. Schimmels planten zich ook voort door zowel ontluikende als fragmentatie, waarbij aseksuele sporen worden geproduceerd en afgegeven door de ouderplant. In sommige gevallen kunnen genetische mutaties of bepaalde omgevingscondities ervoor zorgen dat een soort die zich doorgaans seksueel voortplant, zich aanpast aan aseksuele voortplanting.
Nakomelingen van onbevruchte eieren

In sommige gevallen kan aseksuele voortplanting voorkomen in organismen met geslachtsorganen . In deze gevallen ontwikkelen eieren zich zonder bemesting. Parthenogenese is het proces waarbij een onbevrucht ei zich ontwikkelt tot een nieuw organisme. Dit nageslacht zou noodzakelijkerwijs dezelfde genen hebben als zijn moeder.

Parthenogenese, ook bekend als "maagdelijke geboorte" komt het meest voor in planten. Hoewel zeldzaam bij dieren, is het gedocumenteerd bij vogels, haaien, roggen en squamate reptielen zoals slangen en hagedissen. In dit proces ontwikkelt zich een ei zonder bemesting. Ongewervelden zoals watervlooien, bladluizen, stokinsecten, sommige mieren, wespen en bijen planten zich op deze manier voort. Het is gebruikelijk bij honingbijen waar onbevruchte eieren drones produceren die haploïde mannetjes zijn; als het ei bevrucht is, produceert het een vrouwelijke werknemer of koningin. Bepaalde gewervelde dieren zijn ook gereproduceerd via parthenogenese; dit werd meestal gezien in dierentuinen bij bepaalde soorten, zoals Komodo-draken, en in sommige haaien wanneer vrouwen geïsoleerd zijn van mannen.

Er zijn twee soorten: obligate en facultatieve parthenogenese. Verplichte parthenogenese soorten zijn niet in staat om seksueel te reproduceren, terwijl facultatieve parthenogenese optreedt wanneer soorten die normaal op een seksuele manier reproduceren in plaats daarvan aseksueel reproduceren.

Verplichte parthenogenese komt zelden voor in planten. Binnen het dierenrijk wordt het het meest gezien bij hagedissen en over het algemeen alleen bij vrouwelijke populaties. Het is ook gezien in één soort slang: de Brahminy blinde slang. Facultatieve parthenogenese werd aanvankelijk ontdekt in bepaalde kippen en kalkoenen in de jaren 1950 en werd recenter gedocumenteerd in slangen en varanide hagedissen. Het is ook gezien bij benige vissen en sommige soorten haaien en roggen. In veel gevallen wordt gedacht dat dit het gevolg is van een mutatie en mogelijk gerelateerd is aan omgevingsfactoren.

Veel voorkomend bij sommige phasmiden en mayflies, facultatieve parthenogenese is zeldzaam bij zoogdieren en werd lang beschouwd als alleen in gevangenschap , en alleen in populaties waar vrouwen beperkte toegang hadden tot mannen. Een onderzoek uit 2012 naar slangen gaf echter aan dat de parthenogenetische reproductie niet beperkt is tot onevenredige geslachtsverhoudingen waarbij er een tekort aan mannen was. In feite was het aantal mannen en vrouwen in deze studie ongeveer even groot of even. De gegevens, die aantoonden dat de genetische samenstelling van de nakomelingen identiek was aan die van de moeder, leverden bewijs dat deze "maagdelijke geboorten" ook plaatsvonden onder slangenpopulaties waar de aanwezigheid van mannelijke slangen gebruikelijk was. Het onderzoek geeft ook aan dat dit vaker voorkomt dan eerder werd aangenomen, bij maximaal 5 procent van de onderzochte slangenpopulatie.
Aseksuele reproductie: natuurlijk klonen in planten

Apomixis, aseksuele reproductie in planten via zaden, is een natuurlijke manier van klonen waarmee plantenembryo's kunnen worden gekweekt uit onbevruchte eieren. Apomixis komt van nature voor in een aantal tropische en subtropische grassen, orchideeën, citrusplanten en in wilde soorten gewassen zoals bieten, aardbeien en mango's. Meer dan 300 soorten en meer dan 35 plantenfamilies planten zich voort via apomixis.

Wetenschappers hebben gewerkt aan het ontwikkelen van apomictische planten in de hoop gewassen te produceren met een constante kwaliteit en opbrengst en toleranter voor weersomstandigheden, en beter bestand zijn tegen ziekten en insecten. Dit zou ook de productie van gunstige hybride soorten mogelijk maken, die te moeilijk of te duur worden geacht om met traditionele methoden te groeien. Wetenschappers zijn van mening dat apomixis-technologie de kosten en kweektijd van gewassen zal verminderen en ook de complicaties van seksuele voortplanting en vegetatieve vermeerdering zal voorkomen.