உயிரிகளின் இனப்பெருக்கம் - முழுமையான விலங்கியல் பாடம்

உயிரிகளின் இனப்பெருக்கம் பற்றி

நடுத்தரம் ~60 நிமிடப் படிப்பு

உயிரினங்களின் தொடர்ச்சிக்கும் புவியில் அவற்றின் சிற்றினங்களின் நிலைகாப்பிற்கும் இனப்பெருக்கம் என்பது ஒரு தவிர்க்க முடியாத அடிப்படை உயிரியல் நிகழ்வாகத் திகழ்கிறது. புவியின் மாறிவரும் சுற்றுச்சூழல் மாறுபாடுகளுக்கு ஏற்ப உயிரினங்கள் தங்களைத் தகவமைத்துக் கொள்ளவும், புதிய மரபியல் மாறுபாடுகளை உருவாக்கவும் இந்த உயிரியல் செயல்முறை இன்றியமையாதது ஆகும். இப்பாடம் உயிரினங்கள் எவ்வாறு தங்களைப் போன்ற இளம் தலைமுறை உயிரிகளை உருவாக்குகிறது என்ற அடிப்படை அறிவியல் புரிதலை மாணவர்களுக்குத் தெளிவாக வழங்குகிறது.

இப்பாடத்தின் கருத்துக்கள் எளிய உடலமைப்பைக் கொண்ட ஒருசெல் மற்றும் எளிய பலசெல் உயிரினங்களின் பாலிலி இனப்பெருக்கம் முதல் சிக்கலான பாலின இனப்பெருக்க முறைகள் வரை முறைப்படி வரிசைப்படுத்தப்பட்டு இணைக்கப்பட்டுள்ளன. பிளவுறுதல், முகிழ்தல், துண்டாதல், இழப்பு மீட்டல் போன்ற பாலிலி இனப்பெருக்க முறைகள் எவ்வாறு மரபியல் ரீதியாக ஒத்த நகல்களை (clones) உருவாக்குகின்றன என்பதையும், பாலின இனப்பெருக்கத்தின் மூலம் எவ்வாறு புதிய மரபியல் வேறுபாடுகள் தோன்றி உயிரினங்களின் பரிணாமத்திற்கு வழிவகுக்கின்றன என்பதையும் இப்பாடம் விளக்குகிறது. கன்னி இனப்பெருக்கம் போன்ற சிறப்பு இனப்பெருக்க முறைகளும் இதன் மூலம் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன.

பொதுத் தேர்வு நோக்கில், இப்பாடம் மிக முக்கிய வினாக்களைக் கொண்ட ஒரு பகுதியாகக் கருதப்படுகிறது. குறிப்பாக, பாலிலி மற்றும் பாலின இனப்பெருக்கத்தின் முக்கிய வேறுபாடுகள், இழப்பு மீட்டலின் வகைகள் (முழு உருவ மீட்பு, உறுப்பு மீட்பு) மற்றும் கன்னி இனப்பெருக்கத்தின் வகைகள் (அர்ரீனோடோகி, தெலிடோகி, ஆம்ஃபிடோகி) போன்ற தலைப்புகளில் இருந்து கொள்குறி வகை வினாக்களும், விரிவான வினாக்களும் கேட்கப்படுகின்றன. மாணவர்கள் வெவ்வேறு உயிரினங்களின் இனப்பெருக்க முறைகளையும் அவற்றுக்கான பொருத்தமான எடுத்துக்காட்டுகளையும் தெளிவாகப் படிப்பதன் மூலம் தேர்வில் மிக எளிதாக முழு மதிப்பெண்களைப் பெற முடியும்.

நீங்கள் கற்பவை

• உயிரிகளில் காணப்படும் பல்வேறு பாலிலி இனப்பெருக்க முறைகளைக் கற்றல்.
• பாலிலி இனப்பெருக்கத்தின் உயிரியல் முக்கியத்துவத்தை முழுமையாகப் புரிந்துணர்தல்.
• விலங்குகளில் நிகழும் பல்வேறு பாலினப் பெருக்க முறைகளை விரிவாக அறிந்து கொள்ளுதல்.
• பாலினப் பெருக்கத்தின் முக்கியத்துவம் மற்றும் பரிணாமத்தில் அதன் பங்கினையும் உணர்தல்.
• இயற்கை மற்றும் செயற்கை கன்னி இனப்பெருக்க முறைகளை வேறுபடுத்தி அறிதல்.
• உயிரினங்களின் பல்வேறு வாழ்க்கைச் சுழற்சி நிலைகளையும் அவற்றின் பண்புகளையும் ஆராய்தல்.

தொடங்குவதற்கு முன்

• செல்பிரிதல் (மைட்டோசிஸ் மற்றும் மியாசிஸ்) பற்றிய அடிப்படை அறிவியல் அறிவு.
• ஒருசெல் மற்றும் பலசெல் உயிரினங்களின் உடலமைப்பு வேறுபாடுகள் பற்றிய புரிதல்.
• டி.என்.ஏ (DNA) மற்றும் ஆர்.என்.ஏ (RNA) ஆகியவற்றின் மரபியல் பங்கினைப் பற்றிய தெளிவு.

உயிரிகளின் இனப்பெருக்கம் — விரிவான விளக்கம்

உயிரிகளின் இனப்பெருக்கம் பற்றிய விரிவான கண்ணோட்டம்

இனப்பெருக்க முறைகள் மற்றும் அதன் முக்கியத்துவம்

உயிரினங்களின் வாழ்நாள் சுழற்சியில் பிறப்பு, வளர்ச்சி, முதிர்ச்சி, இனப்பெருக்கம் மற்றும் இறப்பு ஆகிய முக்கிய நிகழ்வுகள் காணப்படுகின்றன. இனப்பெருக்கத்தின் மூலம் சிற்றினங்களின் தொடர்ச்சி உறுதி செய்யப்படுவதுடன், உயிரினங்களிடையே புதிய மரபியல் மாறுபாடுகள் ஏற்படுகின்றன. இந்த மாறுபாடுகள் உயிரினங்களின் தகவமைப்பு மற்றும் பரிணாம வளர்ச்சிக்கு மிகவும் அவசியமானவை ஆகும். உயிரினங்கள் பொதுவாக பாலிலி இனப்பெருக்கம் மற்றும் பாலின இனப்பெருக்கம் ஆகிய இரு பெரும் முறைகளின் மூலம் இனப்பெருக்கம் செய்கின்றன. பாலிலி இனப்பெருக்கம் என்பது ஒரு தனிப் பெற்றோரால் இனச்செல்கள் உருவாக்கப்படாமல் உடல் செல்களின் பகுப்பின் மூலம் நடைபெறுவதாகும். இதனால் உருவாகும் சேய் உயிரிகள் மரபு ரீதியாகத் தங்களது பெற்றோரை ஒத்திருக்கும். மாறாக, பாலின இனப்பெருக்கம் என்பது இரு பெற்றோர்களின் ஆண் மற்றும் பெண் இனச்செல்கள் ஒன்றிணைந்து புதிய உயிரியைத் தோற்றுவிக்கும் செயல்முறையாகும். இது மரபியல் பன்முகத்தன்மைக்கு வழிவகுக்கிறது. இவ்விரு இனப்பெருக்க முறைகளும் வெவ்வேறு சூழல்களில் உயிரினங்களின் பெருக்கத்திற்கும் அவற்றின் சிற்றின நிலைப்புத்தன்மைக்கும் அடிப்படையாக அமைகின்றன. பாலிலி முறையானது குறைந்த காலத்தில் அதிக எண்ணிக்கையிலான உயிரிகளை உருவாக்க உதவும் வேளையில், பாலின முறையானது மாறிவரும் சூழலுக்குத் தேவையான புதிய பண்புகளை உயிரினங்களுக்கு வழங்குகிறது.

பாலிலி இனப்பெருக்கத்தின் பல்வேறு வகைகள்

எளிய உடலமைப்பைக் கொண்ட பல உயிரினங்களில் பாலிலி இனப்பெருக்கமே முதன்மையான இனப்பெருக்க முறையாகக் காணப்படுகிறது. விலங்குகளில் பிளவுறுதல், முகிழ்தல், துண்டாதல் மற்றும் இழப்பு மீட்டல் போன்ற பல்வேறு பாலிலி இனப்பெருக்க முறைகள் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. பிளவுறுதல் முறையில் பெற்றோர் உயிரியின் உடல் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சேய் உயிரிகளாகப் பிரிகின்றது; இதில் இருசமப்பிளவு, பலபிளவு, ஸ்போர்கள் உருவாக்கம், ஸ்ட்ரோபிலா ஆக்கம் மற்றும் பிளாஸ்மாடோமி போன்ற வகைகள் உள்ளன. முகிழ்தல் முறையில் பெற்றோர் உடலிலிருந்து மொட்டுகள் தோன்றி புதிய உயிரியாக வளர்கின்றன; இது புறமுகிழ்தல் (ஹைட்ரா) அல்லது அகமுகிழ்தல் (கடற்பஞ்சுகளின் ஜெம்யூல்) என இருவகைப்படும். துண்டாதல் முறையில் உடலின் உடைந்த துண்டுகள் புதிய உயிரியாக வளர்கின்றன (எ.கா: டீனியா சோலியத்தில் அபோலிசிஸ்). மேலும், இழந்த உடல் உறுப்புகளை மீண்டும் உருவாக்கும் இழப்பு மீட்டல் செயல்முறை முழு உருவ மீட்பு மற்றும் உறுப்பு மீட்பு என இருவகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டு விளக்கப்பட்டுள்ளது. இப்பாலிலி இனப்பெருக்க முறைகள் அனைத்தும் எளிய உயிரினங்கள் தங்களின் எண்ணிக்கையைத் தீவிரமாகப் பெருக்கிக் கொள்ளவும், சாதகமற்ற சூழல்களைத் தாங்கித் தப்பிப் பிழைக்கவும் உதவுகின்றன. உதாரணமாக, கடற்பஞ்சுகளில் உருவாகும் ஜெம்யூல்கள் மிகக் கடுமையான வறட்சி மற்றும் வெப்பநிலை மாறுபாடுகளையும் தாங்கி நின்று, மீண்டும் சாதகமான சூழல் வரும்போது பொரித்து புதிய கடற்பஞ்சுகளாக வெளிவருகின்றன.

பாலின இனப்பெருக்கம் மற்றும் கன்னி இனப்பெருக்கம்

பாலின இனப்பெருக்க முறையில் ஆண் மற்றும் பெண் இனச்செல்கள் இணைந்து கருமுட்டையை (zygote) உருவாக்குகின்றன. இதில் சுய கருவுறுதல் (தற்கருவுறுதல்), அயல் கருவுறுதல், முழுச்சேர்க்கை, இளம் செல் சேர்க்கை மற்றும் conjugation எனப்படும் இணைவு முறை இனப்பெருக்கம் போன்ற பல்வேறு வகைகள் விரிவாக விளக்கப்பட்டுள்ளன. இணைவு முறையில் ஒரே சிற்றினத்தைச் சேர்ந்த இரு உயிரிகள் தற்காலிகமாக இணைந்து தங்களின் உட்கருப் பொருட்களைப் பரிமாறிக் கொள்கின்றன (எ.கா: பாரமீசியம்). இப்பாடத்தின் மற்றொரு சிறப்பம்சம் கன்னி இனப்பெருக்கம் (Parthenogenesis) ஆகும். இதில் அண்டச் செல்லானது கருவுறாமலேயே நேரடியாக முழு உயிரியாக வளர்ச்சியடைகிறது. இது இயற்கையான மற்றும் செயற்கையான கன்னி இனப்பெருக்கம் என பிரிக்கப்படுகிறது. இயற்கையான கன்னி இனப்பெருக்கத்தில் முழுமையான மற்றும் முழுமையற்ற வகைகள் உள்ளன; தேனீக்களில் கருவுறாத முட்டைகள் ஆண் தேனீக்களாக மாறுவது இதற்குச் சிறந்த உதாரணமாகும். மேலும், ஆண் உயிரிகள் மட்டுமே உருவாகும் அர்ரீனோடோகி, பெண் உயிரிகள் மட்டுமே உருவாகும் தெலிடோகி மற்றும் இருபாலாரும் உருவாகும் ஆம்ஃபிடோகி ஆகிய கன்னி இனப்பெருக்க வகைகள் இப்பாடத்தின் முக்கிய அங்கங்களாகும். இந்த பாலின மற்றும் கன்னி இனப்பெருக்க செயல்முறைகள் அனைத்தும் உயர்தர விலங்குகளில் பன்முகத்தன்மையை ஊக்குவிக்கவும், மாறிவரும் புவியியல் சூழலில் உயிரினங்களின் உயிர்வாழும் திறனை அதிகரிக்கவும் பெரிதும் உதவுகின்றன. பாலின இனப்பெருக்கத்தில் ஏற்படும் குன்றல் பகுப்பு மற்றும் மரபணு மறுசேர்க்கை ஆகியவை பரிணாமத்திற்குத் தேவையான கச்சாப் பொருட்களை வழங்குகின்றன.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

• தவறு: அமிபா மற்றும் பாரமீசியம் இரண்டும் ஒரே வகையான இருசமப்பிளவு முறையை மேற்கொள்கின்றன என நினைப்பது. திருத்தம்: அமிபா எளிய ஒழுங்கற்ற இருசமப்பிளவையும், பாரமீசியம் கிடமட்ட இருசமப்பிளவையும் மேற்கொள்கின்றன.
• தவறு: ஹைட்ரா மற்றும் கடற்பஞ்சுகளின் முகிழ்தல் முறைகள் முற்றிலும் ஒன்றே என கருதுவது. திருத்தம்: ஹைட்ராவில் உடலுக்கு வெளியே புறமுகிழ்தலும், கடற்பஞ்சுகளில் உடலுக்கு உள்ளே அகமுகிழ்தல் (ஜெம்யூல்) நடைபெறுகின்றன.
• தவறு: இழப்பு மீட்டலில் முழு உருவ மீட்பும் உறுப்பு மீட்பும் ஒரே மாதிரியானவை என குழப்பமடைவது. திருத்தம்: முழு உருவ மீட்பில் ஒரு சிறிய துண்டிலிருந்து முழு உடலும் வளரும் (ஹைட்ரா), ஆனால் உறுப்பு மீட்பில் இழந்த உறுப்பு மட்டுமே மீண்டும் வளரும் (பல்லியின் வால்).
• தவறு: அனைத்துத் தேனீக்களும் கன்னி இனப்பெருக்கம் மூலமே உருவாகின்றன என்று தவறாக எண்ணுவது. திருத்தம்: பெண் தேனீக்கள் (அரசி மற்றும் வேலைக்காரத் தேனீக்கள்) கருவுற்ற முட்டையிலிருந்தும், ஆண் தேனீக்கள் மட்டுமே கருவுறாத முட்டையிலிருந்தும் (கன்னி இனப்பெருக்கம்) உருவாகின்றன.
• தவறு: தற்கருவுறுதல் மற்றும் அயல் கருவுறுதல் இரண்டும் ஒரே எண்ணிக்கையிலான பெற்றோர்களைக் கொண்டது என நினைப்பது. திருத்தம்: தற்கருவுறுதல் ஒரு பெற்றோரிலும், அயல் கருவுறுதல் ஆண் மற்றும் பெண் ஆகிய இரு தனித்தனி பெற்றோர்களிலும் நடைபெறுகிறது.

இவற்றை பயிற்சித் தேர்வு மூலம் சோதித்துப் பாருங்கள்; பிறகு விடையுடன் கூடிய வினாக்கள் பகுதியில் விரிவான விளக்கத்தைப் படியுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

பாலிலி மற்றும் பாலின இனப்பெருக்கம் வேறுபாடு என்ன?

பாலிலி இனப்பெருக்கம் என்பது ஒரு தனி பெற்றோரால் இனச்செல்கள் உருவாக்கப்படாமல் உடல் செல்பகுப்பு மூலம் நடைபெறும் ஒரு இனப்பெருக்க செயல்முறையாகும். இதனால் உண்டாகும் சேய் உயிரிகள் மரபு ரீதியாக பெற்றோரை அப்படியே ஒத்திருக்கும். ஆனால், பாலின இனப்பெருக்கத்தில் ஆண் மற்றும் பெண் என இரு தனித்தனி பெற்றோர்களின் இனச்செல்கள் இணைந்து புதிய இரட்டைமய கருமுட்டை உருவாவதால், சேய் உயிரிகளிடையே புதிய மரபியல் வேறுபாடுகள் ஏற்படுகின்றன.

அபோலிசிஸ் என்றால் என்ன அதன் முக்கியத்துவம் யாது?

நாடாப்புழுவின் உடலில் முதிர்ந்த பழுத்த கண்டங்கள் அதன் பின் முனையிலிருந்து தனியாகவோ அல்லது தொகுப்பாகவோ உடலிலிருந்து பிரியும் செயலே அபோலிசிஸ் அல்லது தற்சிதைவு எனப்படும். இதன் மூலம் வளரும் கருவைக் கொண்ட முதிர்ந்த கண்டங்கள் முதன்மை விருந்தோம்பியான மனிதனிடமிருந்து நீக்கப்பட்டு, இரண்டாம் நிலை விருந்தோம்பியான பன்றியை அடைவதற்கு இந்த நிகழ்வு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகக் கருதப்படுகிறது.

இழப்பு மீட்டல் என்றால் என்ன அதன் வகைகள் யாவை?

காயமடைந்த அல்லது வெட்டுண்ட பெற்றோர் உடலின் பகுதியிலிருந்து புதிய உடல் பகுதிகள் அல்லது முழு உடலும் மறுவளர்ச்சி அடைவது இழப்பு மீட்டல் எனப்படும். இது முழு உருவ மீட்பு மற்றும் உறுப்பு மீட்பு என இருவகைப்படும். முழு உருவ மீட்பில் ஒரு சிறிய துண்டிலிருந்து முழு உடலும் வளரும் (எ.கா: ஹைட்ரா). உறுப்பு மீட்பில் இழந்த உடல் உறுப்புகள் மட்டுமே மீண்டும் உருவாக்கப்படுகின்றன (எ.கா: பல்லியின் வால்).

தேனீக்களில் கன்னி இனப்பெருக்கம் எவ்வாறு நடைபெறுகிறது?

தேனீக்களின் சமூகத்தில் கன்னி இனப்பெருக்கம் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. இதில் ராணித் தேனீயால் இடப்படும் கருவுற்ற முட்டைகள் இருமயம் கொண்ட பெண் தேனீக்களாகவும் (ராணி மற்றும் வேலைக்காரத் தேனீக்கள்), அதே நேரத்தில் கருவுறாத முட்டைகள் கன்னி இனப்பெருக்கத்தின் மூலம் ஒற்றைமயம் கொண்ட ஆண் தேனீக்களாகவும் (ட்ரோன்கள்) வளர்ச்சியடைகின்றன. இந்த வகையான கன்னி இனப்பெருக்க முறைக்கு அர்ரீனோடோகி என்று பெயர்.

இணைவு முறை இனப்பெருக்கம் அல்லது கான்ஜுகேஷன் என்றால் என்ன?

ஒரே சிற்றினத்தைச் சேர்ந்த இரு பெற்றோர் உயிரிகள் தற்காலிகமாக இணைந்து தங்களுக்குள் குறிப்பிட்ட அளவு உட்கருப் பொருட்களை அல்லது டி.என்.ஏவை பரிமாறிக்கொண்ட பின் தனித்தனியாகப் பிரியும் பாலின இனப்பெருக்க முறை இணைவு முறை எனப்படும். இதில் ஈடுபடும் உயிரிகள் இணைவிகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இது பொதுவாக பாரமீசியம், வோர்டிசெல்லா மற்றும் பாக்டீரியா போன்ற குறுஇழை உயிரிகளில் அதிகமாகக் காணப்படுகிறது.

பருவகால மற்றும் காலமுறையற்ற இனச்சேர்க்கையாளர்கள் வேறுபாடு யாது?

பருவகால இனச்சேர்க்கையாளர்கள் ஆண்டின் குறிப்பிட்ட காலங்களில் மட்டுமே தங்களின் இனச்சேர்க்கை மற்றும் இனப்பெருக்க நிகழ்வுகளை மேற்கொள்கின்றன (எ.கா: தவளைகள், பல்லிகள் மற்றும் பெரும்பாலான பறவைகள்). காலமுறையற்ற இனச்சேர்க்கையாளர்கள் தங்களின் பாலின முதிர்ச்சி காலம் முழுவதும் எவ்வித கால வரம்பும் இன்றி தொடர்ந்து இனச்சேர்க்கையில் ஈடுபடும் திறனுடையவை ஆகும் (எ.கா: தேனீக்கள், வளர்ப்புப் பறவைகள் மற்றும் முயல்கள்).