Dzimumvairošanās ir jauna organisma veidošanās, apaugļošanās procesā saplūstot specializētām dzimumšūnām (olšūnai un spermatozoīdam), no kurām veidojas apaugļota olšūna - zigota.
Daudzām organismu grupām (piemēram, augiem, dzīvniekiem un dažādiem daudzšūnu organismiem) norisinās dzimumvairošanās. Salīdzinot ar bezdzimumvairošanos, rodas ģenētiski daudzveidīgi organismi, kas evolucionē.
1. Augu dzimumvairošanās.
Augam ir jāsasniedz noteikta brieduma stadija, lai varētu vairoties dzimumiski. Tā reproduktīvo fāzi raksturo ziedēšana. Reproduktīvā daļa ir zieds, kas ražo vīrišķās un sievišķās dzimumšūnas. Zieda sievišķā daļa ir auglenīca, bet vīrišķā daļa – putekšņlapas. Uz putekšņlapām veidojas ziedputekšņi. Ziedputekšņos atrodas spermiji – augu vīrišķās dzimumšūnas. Ziedputekšņi nonāk uz auglenīcas drīksnas, dīgst un izveido kanālu, pa kuru spermiji nonāk sēklotnē. Sēklotnē sāk veidoties sēkla, kurā ir dīglis un rezerves barības vielas. No auglenīcas veidojas auglis, kas pasargā sēklas un nodrošina to izplatīšanos.
Augu dzimumvairošanās process
2. Dzīvnieku dzimumvairošanās.
Dzīvniekus iedala šķirtdzimuma dzīvniekos un hermafrodītos. Šķirtdzimuma indivīdiem mātītēm olšūnas (sievišķās dzimumšūnas) attīstās olnīcās, bet tēviņiem spermatozoīdi (vīrišķās dzimumšūnas) attīstās sēkliniekos. Hermafrodītiem vienā organismā attīstās gan olšūnas, gan spermatozoīdi.
Hermafrodīti, piemēram, ir gliemeži, sliekas. Ir gadījumi, kad hermafrodīts var apaugļot pats sevi, taču lielākoties dabā organismi tiecas apmainīties ar ģenētisko informāciju, lai iegūtu lielāku ģenētisko dažādību. Pašapaugļošanās notiek, kad hermafrodīts nevar satikt savas sugas īpatni.
Sliekas ir hermafrodīti - dzīvnieki, kuriem ir gan sievišķie, gan vīrišķie dzimumorgāni
Dzīvnieki, arī cilvēki, iziet cauri dažādiem attīstības posmiem, līdz sasniedz dzimumvairošanās briedumu. Pieaugušiem īpatņiem dzimumorgānos attīstās dzimumšūnas - olšūnas un spermatozoīdi. Apaugļota olšūna jeb zigota daloties veido embriju.
Cilvēka pieaugšanas dzīves cikls
3. Iedzimtības informācija.
Dzimumvairošanās rezultātā veidojas pēcnācēji ar atšķirīgu iedzimtības informāciju. DNS ir molekula, kas satur visu dzīvo organismu ģenētisko informāciju, kas nosaka organisma veidojošo vielu uzbūvi, funkcijas un dzīvības procesu regulāciju.
DNS (dezoksiribonukleīnskābe) ir molekula, kas atrodas visās dzīvajās šūnās un glabā ģenētisko informāciju.
Gēns – iedzimtības pamatvienība, kas satur informāciju par kādas noteiktas pazīmes vai funkcijas veidošanos organismā, piemēram, zila acu krāsa.
Hromosoma – pavedienveida struktūra, kas sastāv no DNS un satur daļu šūnas ģenētiskās informācijas.
Šūnas kodolā ir hromosomas, kas ir veidotas no DNS, kas kodē dažādus gēnus
Visi dzīvie organismi, kas ir radušies dzimumvairošanās ceļā, ir ieguvuši daļu no ģenētiskās informācijas no mātes organisma, bet daļu - no tēva organisma. Kombinējoties iegūtajiem gēniem, veidojas jauns, atšķirīgs organisms ar atšķirīgu iedzimtības informāciju.
4. Priekšrocības un trūkumi.
Dzimumvairošanās process visos dzīvajos organismos ir līdzīgs. Dzimumvairošanās ir izveidojies kā vēl viens vairošanās process evolūcijas procesā.
Dzimumvairošanās priekšrocības ir:
- pēcnācēju radīšana ar ģenētiskām variācijām.
- vieglāka pielāgošanās jaunai videi sugu variāciju dēļ, kas piešķir izdzīvošanas priekšrocības.
- mazāka iespēja, ka kāda slimība skars visus populācijas indivīdus.
Dzimumvairošanās trūkumi ir:
-
laika un enerģijas patēriņš partnera atrašanai. Ja kāds indivīds ir izolēts un iespējas satikt pretējā dzimuma partneri nav, tad arī vairoties lielākoties nav iespējams.
Lielākā daļa dzīvnieku vairojas dzimumiski, piemēram, truši. Dzimumvairošanās process sugā ievieš ģenētisko daudzveidību, jo mātītes un tēviņa gēni pēcnācējos tiek sajaukti. Dzimumvairošanās prasa ilgāku laiku – jāatrod pretējā dzimuma īpatnis, olšūna jāapaugļo ar spermatozoīdu, lai var attīstīties pēcnācēji. Tomēr sugas ģenētiskās daudzveidības ieguvumi šo trūkumu atsver. Ja kāda slimība skartu trušu populāciju, ne visi truši tiktu ietekmēti to ģenētisko atšķirību dēļ. Tas nozīmē, ka daži indivīdi izdzīvos un spēs vairoties un radīt vairāk pēcnācēju.
Viena metiena truši (dzimuši vienā laikā no vienas mātes) ir ģenētiski atšķirīgi