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Ungeschlechtliche Vermehrung
Unter ungeschlechtlicher oder asexueller Vermehrung versteht man eine Reproduktion von Lebewesen mit Erhöhung der Individuenzahl, bei der die Nachkommen …
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Begriff und Abgrenzung
Ungeschlechtliche oder asexuelle Vermehrung ist die Reproduktion von Lebewesen mit einer Erhöhung der Individuenzahl. Die Nachkommen enthalten dabei ausschließlich die Gene eines einzigen Vorfahrens und sind – abgesehen von Mutationen – genetisch identische Kopien. Auch die Bezeichnungen Monogonie und Agamogonie werden verwendet.
Die Ausdrücke „ungeschlechtliche“ und „asexuelle“ Fortpflanzung sagen für sich genommen noch nicht aus, ob sich die Zahl der Individuen erhöht.
Entstehung der Nachkommen
Das entscheidende Merkmal ist: Nachkommen entstehen nicht aus Geschlechtszellen und ohne Rekombination. Rekombination bedeutet den Austausch oder die Neukombination von Erbmaterial.
Bei geschlechtlicher Fortpflanzung entstehen dagegen durch Meiose Geschlechtszellen mit reduzierten und rekombinierten Chromosomensätzen. Nach Befruchtung und Karyogamie, also der Verschmelzung der Zellkerne, besitzen die Nachkommen Gene von beiden Elternteilen.
Selbstbefruchtung bei manchen Zwittern, besonders bei Pflanzen, zählt nicht zur ungeschlechtlichen Vermehrung: Obwohl nur ein Elter beteiligt ist, sind die Gene der Nachkommen rekombiniert. Parthenogenese, auch eingeschlechtliche Fortpflanzung, kann je nach Untertyp ungeschlechtlich sein, etwa bei Apomixis, oder geschlechtlich, etwa bei Automixis.
Vor- und Nachteile
Ein Vorteil besteht darin, dass Nachkommen weitgehend genetisch identisch sind; nur intrachromosomale Rekombination findet statt. Dadurch können vorteilhafte Genkombinationen erhalten bleiben. Das gilt auch für Genkombinationen, bei denen keine geregelte Meiose möglich ist, beispielsweise bei Polyploidie. Außerdem entfällt die teilweise zeit- und ressourcenaufwendige Suche nach Sexualpartnern.
Ein Nachteil ist das Fehlen der interchromosomalen Rekombination. Somit entsteht kein Austausch von Erbmaterial, der neue möglicherweise vorteilhafte Genkombinationen hervorbringen könnte. Nur wenige Eukaryoten verzichten daher vollständig auf geschlechtliche Fortpflanzung. Prokaryoten können sich zwar nur ungeschlechtlich vermehren, lösen das Rekombinationsproblem aber auf andere Weise, durch horizontalen Gentransfer.
Natürliche und künstliche Formen
Ungeschlechtliche Vermehrung kommt in verschiedenen Gruppen vor. Einzeller wie Archaeen, Bakterien und einzellige Algen können sich durch Quer- oder Längsteilung vermehren. Bei Protozoen gibt es Zytogonie, die Abschnürung von Tochterzellen von einer Mutterzelle, sowie Schizogonie, bei der eine Zelle in viele Zellen zerfällt. Hefen vermehren sich durch Sprossung und Abschnürung.
Bei Pilzen kann das Teilen von Pilzfäden, den Hyphen, zur Vermehrung führen. Schimmelpilze bilden durch Mitose Konidien, also Sporen an den Enden der Pilzhyphen. Auch Moose und Farne bilden Sporen. Bei Pflanzen sind unter anderem Ausläufer, Brutknospen und Stecklinge möglich. Kartoffeln bilden unterirdische Sprossknollen; Dahlien und Scharbockskraut bilden Wurzelknollen, aus denen in der folgenden Wachstumsperiode neue Pflanzen wachsen.
Weitere Beispiele sind abgeworfene Körpersegmente einiger Ringelwürmer, aus denen neue Würmer wachsen können, sowie Polyembryonie, die nach geschlechtlicher Fortpflanzung zur Entstehung eineiiger Zwillinge führen kann. Künstlich kann ungeschlechtliche Vermehrung durch somatischen Zellkerntransfer, durch zwei maternale Genomkopien in einer Eizelle oder durch die Vereinigung von aus Stammzellen erzeugten Spermien mit Eizellen erfolgen. Induzierte pluripotente Stammzellen und somatischer Zellkerntransfer sind künstliche Methoden zur Erzeugung von Embryonen. Künstliche Befruchtung bleibt dagegen in wesentlichen Merkmalen geschlechtlich, da die Gameten beider Spender eine Meiose durchlaufen.
Bedeutung für die Evolution
Die ersten Lebewesen vermehrten sich ungeschlechtlich. Geschlechtliche Fortpflanzung trat erst im späten Proterozoikum vor etwa 700–800 Millionen Jahren auf. Mit ihr entstanden viele neue Lebensformen. Daher wird vermutet, dass die heutige Vielfalt der Lebewesen auf der Erde erst durch die Entstehung geschlechtlicher Fortpflanzung möglich wurde.
