10 seltsame Arten, wie sich Organismen vermehren

Egal wie es gemacht wird, die Reproduktion ist seltsam, oft wunderbar und manchmal beängstigend. Im Jahr 2000 schrieb Bill Joy, leitender Wissenschaftler bei Sun Microsystems, einen Artikel in der Zeitschrift Wired mit dem Titel „ Why the Future Doesn’t Need Us “. Darin sagte er voraus, dass eine katastrophale Entwicklung unmittelbar bevorstehe: selbstreplizierende Roboter . Sobald diese Möglichkeit erreicht war, befürchtete er, würde das menschliche Leben, wie wir es kennen, in Kürze irrelevant werden.

Aber Sie müssen nicht in die Zukunft schauen, um Beispiele für seltsame Fortpflanzungsmöglichkeiten zu finden. Im antiken Griechenland hatte Zeus, Gott des Donners und Oberhaupt des Olymp, eine denkwürdige Begegnung mit der Geburt. Eines Tages hatte Zeus eine Liaison mit einer Metis, der Göttin der List. Zu spät erinnerte er sich an eine Prophezeiung, die voraussagte, dass Metis' Kinder mächtiger sein würden als ihr Vater. Besorgt über die Folgen, schluckte er schnell seinen Geliebten im Ganzen. Natürlich war es zu spät – sie war bereits schwanger . Einige Zeit später, nachdem er phänomenale Kopfschmerzen entwickelt hatte, ließ er sich von einem seiner Mitgötter mit einer Axt den Schädel aufschlagen. Heraus sprang seine neue Tochter Athena, die Göttin der Weisheit, in voller Kampfausrüstung.

All dies mag unwahrscheinlich klingen, aber es ist nicht seltsamer als einige der bizarren Arten, wie sich Organismen im wirklichen Leben gerade jetzt selbst replizieren.

1. Jungfräuliche Drachen
2. Überarbeitung von Nemo
3. Clutch-Piraterie
4. Blumentäuschung
5. Geschlechtsübergreifende Paarung
6. Männliche Schwangerschaft
7. Besitz
8. Mörderische Geburt
9. Neu anfangen
10. Community-Gendering

Vielleicht liegt es daran, dass der Fortpflanzungsprozess so seltsam ist, dass Menschen seit Beginn des Geschichtenerzählens Geschichten über jungfräuliche Geburten erzählen. Die berühmteste dieser Geschichten ist natürlich die über die Geburt von Jesus Christus, dessen Mutter Maria schwanger geworden sein soll, als sie noch Jungfrau war.

Obwohl es für eine Frau technisch möglich ist, eine jungfräuliche Geburt herbeizuführen, ist dies unglaublich unwahrscheinlich. Andererseits ist die Parthenogenese (der wissenschaftliche Begriff für jungfräuliche Geburt) bei anderen Lebewesen in der Natur weit verbreitet. Hammerhaie, Komodowarane, Maulwurfsalamander und eine Auswahl anderer Reptilien, Fische und Insekten können alle Nachkommen ohne Paarung produzieren.

Alles beginnt mit einer sogenannten „Keimzelle“. Diese Keimzelle teilt sich in zwei Teile, und dann teilt sich jede dieser Hälften erneut. Jetzt haben Sie vier Fortpflanzungszellen, Gameten genannt. Drei Gameten werden verworfen. Der verbleibende Gamet enthält die Hälfte der Chromosomen, die zur Schaffung eines neuen Individuums erforderlich sind. Bei der sexuellen Fortpflanzung verschmelzen ein weiblicher und ein männlicher Gamet, wodurch ein vollständiger Chromosomensatz entsteht.

Aber bei der Parthenogenese enthält der weibliche Gamet oder das Ei einen vollständigen Chromosomensatz und kann sich selbst zum Wachstum anregen.

Unglaublicherweise gibt es Insektenarten, die zwischen Parthenogenese und sexueller Fortpflanzung hin und her gehen, je nachdem, welche Methode für die Umgebung, in der sie sich gerade befinden, am besten funktioniert (z. B. ist ein Partner verfügbar?). Dann gibt es etwas, das als zyklische Parthenogenese bezeichnet wird, bei der Organismen wie Wasserflöhe zwischen Paarung und nicht paarender Reproduktion hin und her wechseln.

Bisher hat niemand Beispiele für Parthenogenese bei Säugetieren gefunden, aber sie wurde unter anderem bei Kaninchen mit Hilfe von Temperaturkontrolle und Chemikalien künstlich induziert [Quelle: ANSCI ]. Bisher kein Glück mit Menschen...

Verwechseln wir Parthenogenese nicht mit hermaphroditischer Reproduktion! Sie sind überhaupt nicht gleich. Bei der Parthenogenese erledigt die weibliche Gamete die ganze Arbeit im Alleingang. Hermaphroditen zeichnen sich jedoch dadurch aus, dass sie sowohl männliche als auch weibliche Gameten produzieren können. Das liegt daran, dass sie sowohl männliche als auch weibliche Fortpflanzungsorgane haben.

Bei einigen Arten, wie bestimmten Blumen, Schnecken und Fischen, ist Hermaphroditismus weit verbreitet. Manchmal kann ein Organismus anfangs männlich sein und weiblich werden; manchmal fangen sie weiblich an und werden dann männlich; und manchmal bleiben sie ihr ganzes Leben lang beide Geschlechter.

Erinnerst du dich an Nemo und seinen Vater in „Findet Nemo“? Es stellt sich heraus, dass eine Fortsetzung gerechtfertigt ist, weil es im reproduktiven Leben von Clownfischen viel Drama gibt. In Gesellschaft hängen Clownfische gerne in Seeanemonen herum, wo zwei große Züchter, ein Männchen und ein Weibchen, für eine Gruppe kleinerer männlicher Clownfische verantwortlich sind, die sich nicht fortpflanzen.

Aber sagen wir zum Beispiel, die Züchterin stirbt. In diesem Fall wechselt das große Männchen sein Geschlecht , um das dominante Weibchen zu werden, während das größte der kleinen Männchen sich schnell aufbaut, um die Rolle des geschlechtsreifen männlichen Züchters zu übernehmen [Quelle: UCB ]. Come on Pixar – „Becoming Nema“ ist ein Hit, der nur darauf wartet, passiert zu werden.

Clutch-Piraterie ist eine Zuchtstrategie, bei der Frösche mit Augenklappen und Entermessern schwingen, während sie Rum trinken.

Eigentlich nein ist es nicht. Es handelt sich um Frösche, aber sie sind nackt und leben in den Pyrenäen, nicht auf Barbados. Ihr Mangel an Kleidung ist wichtig – hoch in den Pyrenäen sind die Nächte so kühl, dass Frösche, die sich normalerweise gerne im Schutz der Dunkelheit paaren, stattdessen gezwungen sind, sich an sonnigen Nachmittagen zu beschäftigen.

Dank dieser lokalen Besonderheit konnten die Forscher den Prozess genau beobachten und eine seltsame Abweichung von der üblichen externen Befruchtung beobachten, die sie erwartet hatten.

Externe Befruchtung ist die bevorzugte Fortpflanzungsstrategie vieler Fische und Amphibien. Das Weibchen legt ein „Gelege“ von Eiern ins Wasser und dann legt ein Männchen etwas Sperma darauf ab. Frösche stellen gerne sicher, dass dieser Prozess ohne Verzögerung durchgeführt wird. Wenn ein weiblicher Frosch bereit ist, seine Eier zu legen, lässt sie normalerweise ein Männchen auf ihren Rücken klettern und sie fest umarmen. Sie lässt ihr Eiergelege los und das Männchen befruchtet es sofort. Sein Sperma befruchtet jedoch möglicherweise nur einen Prozentsatz der Eier im Gelege.

Hoch oben in den Teichen der Pyrenäen funktioniert Froschromantik etwas anders. Männliche Frösche sind den Weibchen weit überlegen. Da sie oft kein Weibchen finden, mit dem sie sich paaren können, haben sich Banden von Piratenmännchen auf die Jagd nach frisch gelegten Eiern gemacht. Sobald sie sie finden, tun sie ihr Bestes, um die verbleibenden unbefruchteten Eier zu befruchten. Forscher haben Gelege mit bis zu vier verschiedenen Vätern gefunden! [Quelle: Sanders ]

Die meisten Blumen haben eine Ich-klopfe-deinen-Rücken-du-klopfe-meine Beziehung zu den Bestäubern, die ihnen bei der Fortpflanzung helfen. Bienen, Schmetterlinge und Kolibris zum Beispiel bekommen einen leckeren Schluck Nektar dafür, dass sie einige Pollenkörner von einer Blüte zur nächsten tragen. Sobald dies geschieht, kann die empfangende Blume mit der Herstellung der Samen beginnen, die zu neuen Blumen heranwachsen.

Aber bestimmte Orchideenarten finden diese Strategie altmodisch, um nicht zu sagen regelrecht langweilig. Da Bestäuber von einer Blüte zur nächsten hüpfen, machen sich Orchideen Sorgen um Inzucht. Nun, soweit wir wissen, machen sie sich eigentlich keine Sorgen, aber die Evolution hat zu einer weitaus neuartigeren – in der Tat wirklich bizarren – Methode der Selbstreplikation für diese Organismen geführt.

In den Bergregionen des Mittelmeers gibt es eine Art namens Ophrys apifera , besser bekannt als Bienenorchidee. In einem unglaublichen Trompe -l'oeil- Effekt sieht die Blume genau wie das Hinterteil einer weiblichen Biene aus, deren Kopf in einer blaublättrigen Blume vergraben ist. Nicht nur das, Ophrys ahmt den Duft dieser weiblichen Biene nach, und es ist sogar ein wenig pelzig, um die sensorische Illusion zu verstärken. Diese Täuschung ist so perfekt, dass sich selbst ihre scheinbaren Unvollkommenheiten als vorteilhaft erweisen.

Männliche Bienen , die von der Blumenzauberei verführt werden, paaren sich so heftig mit den Blumen, dass sie Pollenpakete lösen, die mit einem speziellen Klebstoff vorbeladen sind, der an ihrem Rücken haftet. Doch laut Plan hält die Täuschung nur so lange an. Nach einigen hektischen Versuchen, erotische Glückseligkeit zu erreichen, wird die Biene sich der Tatsache bewusst, dass sie ihn erwischt hat, und taumelt in einem Anfall von Frustration davon. Er wird eine ziemliche Strecke zurücklegen, um seinen Verstand zu sammeln, bevor er erneut auf den Trick hereinfällt und, wenn alles gut geht für die perfide Ophrys , seine Pollenladung unwissentlich in einer anderen Bienenorchideenblüte deponiert.

Die Frustration der Biene spielt in die Fortpflanzungsstrategie der Orchidee ein, da die zurückgelegte Strecke, während die Biene sein Temperament abkühlte, Inzucht verhindert [Quelle: Pollan ]. Natürlich sind nicht nur Bienen vom Orchideenzauber verführt – denken Sie an all die Orchideenpflanzen, die weltweit auf Fensterbänken blühen.

Wenn Sie sich das nächste Mal in einem See abkühlen, versuchen Sie, nicht an die Tatsache zu denken, dass Sie möglicherweise von pelzigen einzelligen Mikroben umgeben sind, die ein wirklich eigenartiges Fortpflanzungsverhalten zeigen. Tatsächlich ist Tetrahymena größtenteils eine ziemlich keusche Kreatur, die die jungfräuliche Methode der Parthenogenese verwendet, um ihre Süßwasserumgebung zu bevölkern.

Aber Parthenogenese schafft nicht die Art von genetischer Variation, die Organismen helfen kann, sich an sich verändernde Umgebungen anzupassen. In schwierigen Zeiten kann Tetrahymena also tatsächlich einen ruhenden Sexualtrieb aktivieren, um ihm zu helfen, zu überleben. Dann wird es sehr interessant.

Wenn Sie denken, dass es kompliziert ist, den Überblick über die Geschlechterpolitik zu behalten, bedenken Sie die Tatsache, dass dieses kleine Wesen nicht weniger als sieben Geschlechter hat! Wissenschaftler haben diese Geschlechter phantasievoll als Typen I bis VII bezeichnet. Ein Typ I kann sich nicht mit einem anderen Typ I paaren, aber keine Sorge – er kann zwischen einem der verbleibenden sechs Geschlechter wählen.

Das neue Baby Tetrahymena erhält alle genetischen Informationen, die erforderlich sind, um zu einem der sieben möglichen Typen zu werden. Dann wird ihre DNA durch einen zufälligen Prozess auf ein einziges Geschlecht reduziert. Ziemlich kompliziertes Zeug für eine mikroskopisch kleine Mikrobe!

Die meisten von uns haben gnädigerweise die Handlung zum Schwarzenegger/DeVito-Fahrzeug „Junior“ von 1994 vergessen. Zum Zwecke der wissenschaftlichen Erbauung wird Ihnen dieser Artikel einen schlechten Dienst erweisen, indem er Sie daran erinnert, dass die zukünftige Gouverneurin von Kalifornien schwanger wird. Heiterkeit stellt sich ein.

Natürlich ein absurdes Konzept, aber wenn Sie dieses komödiantische Juwel einem Seepferdchen zeigen, würde es mit den Schultern zucken (wenn es welche hätte). Und das liegt nicht daran, dass der Film auf der Bewertungsseite Rotten Tomatoes eine Bewertung von 32 Prozent erhalten hat, sondern daran, dass schwangere Männer in der Welt der Seepferdchen nichts Überraschendes an sich haben.

Wenn Seepferdchen zur Fortpflanzung kommen, veranstalten die Männchen und Weibchen einen kunstvollen, langwierigen und scheinbar schönen Balztanz, bei dem sie ihre Schwänze verschlingen und im Tandem schwimmen. Schließlich steckt das Weibchen mit vollständig synchronisierten Bewegungen ein paar tausend Eier in einen kleinen Beutel, den das Männchen nur für diesen Zweck hat.

Das Männchen befruchtet die Eier und trägt sie in seinem Beutel herum, wo sie schlüpfen. Er kümmert sich sorgfältig um ihre Bedürfnisse, während sie wachsen, und wenn sie bereit sind, in die Welt aufzubrechen, hat er tatsächlich Muskelkontraktionen , um sie herauszudrücken.

Inzwischen hat das Weibchen weitere Eier vorbereitet. Es ist wieder Zeit für Tango! Ein männliches Seepferdchen kann morgens gebären und abends wieder schwanger sein [Quelle: Danielson ].

Und jetzt zu etwas gruseliger parasitärer Fortpflanzung! Wenn es um Parasiten geht, ist es schwer, aus der Reihe seltsamer, brillanter und oft wirklich beunruhigender Arten der Selbstreplikation eine Auswahl zu treffen. Eine niedrige Seepocken namens Rhizocephalans hat jedoch eine Strategie, die so machiavellistisch ist, dass sie hier etwas Aufmerksamkeit verdient.

Rhizocephalans – wir nennen es kurz Rhizo – sieht nicht aus wie ein gewöhnlicher Seepocken. Als junge Larve schwebt Rhizo herum in der Hoffnung, einer vorbeiziehenden Krabbe zu begegnen. Angesichts der Größe des Ozeans sind die Chancen gering, aber Rhizos werden in großen Mengen produziert, sodass einige wenige ihre Ziele finden werden.

Sobald ein Rhizo einen Krabbenfall macht, rastet es ein, entwickelt einen kleinen spritzenähnlichen Anhang und injiziert seine Zellen in das System der Krabbe. Die Rhizozellen finden ihren Weg zu den Nebenhöhlen ihres Wirts und beginnen dort, ein Wurzelsystem zu wachsen, das sich überall ausbreitet und schließlich genau an der Stelle hervorsticht, an der eine weibliche Krabbe ihre Eier tragen würde. Dort legt der Parasit dann in einem kleinen Säckchen seine eigenen Eier ab.

Aus noch nicht vollständig verstandenen Gründen ändert die Krabbe, wenn sie zufällig ein Männchen ist, tatsächlich ihre Form und erweitert ihren Bauch, um einem Weibchen ähnlicher zu werden. Ebenfalls unbekannt ist, wie genau das Rhizo seinen Wirt davon überzeugt, dass die parasitären Eier, die es mit sich herumträgt, tatsächlich Krabbeneier sind. Dann, wie in einer Szene aus „Being John Malkovich“, dirigiert der Parasit seinen Wirt in tiefere Gewässer, wo er Raubtieren und Konkurrenz um Nahrung ausweichen kann.

Das ist alles etwas verunsichernd. Aber ist es so beunruhigend wie Hymenoepimecis argyraphaga ? Lesen Sie weiter, um zu vergleichen.

Hymenoepimecis argyraphaga ist eine Schlupfwespe, die im schönen Costa Rica zu Hause ist. In Fortpflanzungsstimmung jagt ein Wespenweibchen eine glücklose Spinne mit dem wohlklingenden Namen Plesiometa argyra und lähmt sie für 10 oder 15 Minuten mit einem Stich. In dieser stillen Viertelstunde legt die Wespe ein Ei, befestigt es sanft am Bauch der Spinne und zieht davon.

Wenn sich die Spinne erholt, geht sie ihrer Arbeit nach, als wäre nichts passiert. Vielleicht erinnert es sich nicht; vielleicht will es sich nicht erinnern. Währenddessen brütet das Wespenei. Ein, zwei Wochen später ist die Pause vorbei, und für Plesiometa geht es rasant bergab . Die Wespenlarve schlüpft, sticht ein Loch in den Bauch der Spinne und beginnt, sich davon zu ernähren.

In einem besonders teuflischen Schachzug entzieht die Larve der Spinne eine letzte Ressource, bevor sie sie ermordet. Das Wespenbaby injiziert eine Art psychoaktive Substanz, die das arme Ding davon überzeugt, ein sehr un - Plesiometa - ähnliches Netz zu spinnen . Wenn es fertig ist, tötet die Wespe das drogenverseuchte Spinnentier, frisst es und wickelt sich dann mit dem frisch gesponnenen Netz zu einem Kokon auf.

Less than two weeks later a fully grown Hymenoepimecis argyraphaga emerges, prepared to propagate in the same horrific way [source: Gambino]. Isn't nature wonderful?

If, like seahorses, starfish look like creatures from a fairytale, the venomous invertebrate known as the crown-of-thorns belongs in one of those old, sinister Brothers Grimm versions .

Crown-of-thorns starfish (or more properly, "sea stars") eat coral reefs . Because of human activities such as overfishing of their natural predators, they can sometimes undergo a population explosion. This, in turn, can result in the complete destruction of a reef. Not only will this mean the loss of habitat for the many creatures that make their home in reefs, but the local tourist industry can be hit too.

To combat the problem, there have been various efforts the kill off the excess crown-of-thorns. On the Great Barrier Reef , for instance, divers started off by chopping the invertebrates into little pieces. The plan backfired because of the sea stars' remarkable ability to regenerate [source: Davis].

Not only can they regrow lost limbs, but under the right circumstances, they can grow a whole new body from a severed limb. That's because their cells are "indeterminate," which means they retain the ability to form new body parts, just as our embryonic cells did when we were first developing [source: Scienceline].

Now, if only we could master this regeneration thing — not only could we regrow lost limbs, we could generate whole new ones. Who couldn't use an extra pair of arms? Things would be a little weirder, though, if those disembodied arms grew a new you.

Teenagers can procreate. Terrified by this prospect, their parents often seek to exert whatever control they can over their children's sex lives. From a teenager's perspective it's all rather annoying having old farts incessantly minding your business. But before sighing heavily and rolling your eyes at mom's intrusions, spare a thought for the Japanese climbing fern. Compared to them you've got it easy.

Fully grown ferns are called gametophytes, and they can be males, females or hermaphrodites if there are no other breeders around to help out. But, of course, self-fertilization is the very incarnation of inbreeding, a situation to be avoided whenever possible.

So, when little fernlings are growing, older females in the neighborhood can secrete a chemical called gibberellin, which causes the surrounding youth to turn into males. Thus the grown-ups control the gender balance to maintain a healthy genetic diversity [source: Zastrow].

Of late, the word "community" has become a buzzword for all that is positive and necessary in 21st century life — perhaps the sex life of climbing ferns demonstrates that community involvement might have its limits!

Author's Note: 10 Weird Ways Organisms Reproduce

Parasitologists like to argue that the subjects of their research are to be respected for the ingenuity of their survival strategies. After researching and writing about a few of them, I have to agree that there's a kind of psychopathic brilliance on display, but it actually turned my stomach a bit. That Costa Rican wasp, for instance, is so thorough in its exploitation of the poor spider that it's hard not to feel there's something malicious about the whole process. But as cruel as evolution can be, there's also the naughty elegance of the bee orchid to admire.

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