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Die geschlechtliche oder auch sexuelle Fortpflanzung beschreibt eine Form der Reproduktion, bei der die Nachkommen aus einer befruchteten Eizelle entstehen.
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Team Geschlechtliche Fortpflanzung Lehrer
Während der Befruchtung verschmelzen die Zellkerne der Ei- und Samenzellen zu einer Zygote, wodurch es zu einer Rekombination der genetischen Anlagen kommt. Dies verursacht eine genetische Vielfalt, was die Evolution von Arten begünstigt.
Die geschlechtliche Interaktion läuft auf verschiedene Arten ab. Die Befruchtung, also die Übertragung der männlichen Gameten, wird dabei grob in Begattung und Bestäubung differenziert.
Gameten sind die Geschlechtszellen des menschlichen Körpers, die die Fortpflanzung ermöglichen.
Bei höheren Tieren und Menschen erfolgt die Fertilisation durch die Begattung des weiblichen Lebewesens durch dessen männlichen Gegenpart. Dabei werden die männlichen Spermien über die primären Geschlechtsorgane auf den weiblichen Organismus übertragen, in welchem die Zygote gebildet wird.
Bei Amphibien und Fischen läuft die Übertragung der männlichen Geschlechtszellen außerhalb des Körpers des Weibchens ab. Die Spermien werden in das Wasser abgeben, wo die davor abgegebenen Eier fertilisiert und zur Zygote werden. Dies wird als äußere Befruchtung bezeichnet.
Die Befruchtung von Pflanzen, welche sich geschlechtlich fortpflanzen, erfolgt durch die Bestäubung. Dabei wird der Blütenstaub der männlichen Pflanze auf das weibliche Exemplar übertragen und mit dessen Eizelle zur Zygote verschmolzen.
Die Bestäubung kann auf vier verschiedene Weisen ablaufen:
Viele Blüten haben die physiologische Eigenheit, sowohl über Staubblätter (männlich) als auch Fruchtblätter (weiblich) zu verfügen. Daher sind einige Pflanzen dazu fähig, sich selbst zu bestäuben.
Ein Beispiel dafür ist das Schneeglöckchen.
Die meisten Pflanzen jedoch neigen dazu, sich nicht selbst zu bestäuben. Diese werden als Fremdbestäuber bezeichnet. Dabei müssen Blütenstaub und Fruchtknoten von unterschiedlichen Pflanzen einer Art entstammen. Nur so wird die Bildung einer Zygote und damit die geschlechtliche Fortpflanzung möglich. Durch den ständigen genetischen Austausch wird eine hohe Diversität garantiert. Die Übertragung der Pollen kann durch Wind- oder Insektenbestäubung ablaufen.
Die Salbeipflanze gilt als Fremdbestäuber.
Bei der Windbestäubung werden die Blütenpollen durch den Wind von Blüte zu Blüte getragen. Pflanzen, die diese Art der Bestäubung nutzen, haben oft sogenannte Kätzchen, welche den Blütenstaub beinhalten.
Zu den Windbestäubern gehören beispielsweise die Haselnusspflanze oder die Birke.
Bei der Insektenbestäubung werden die Blütenpollen durch Insekten wie Bienen, Schmetterlinge oder Hummeln an andere Pflanzen der gleichen Art übertragen, wo dann die Befruchtung abläuft. Die Blüten dieser Gewächse haben sehr bunte Blütenblätter oder duften sehr stark, wodurch Insekten angelockt werden. Landen diese in den Blüten, bleibt der Pollen an ihnen kleben und gelangt an der nächsten Blüte an die Narbe, was den geschlechtlichen Fortpflanzungsprozess einleitet.
Beispiele für Insektenbestäuber sind viele Obstbäume wie Apfelbäume oder aber auch Linden.
Die Verschmelzung der Zellkerne zweier Gameten ist der wichtigste Teil der Fortpflanzung aller Organismen, die sich geschlechtlich vermehren. Der Prozess läuft, je nach Organismus, auf unterschiedliche Arten ab.
Voraussetzung für die Fortpflanzung ist das Vorhandensein von Geschlechtszellen, den sogenannten Gameten. Männliche Organismen verfügen über Spermien und weibliche besitzen Eizellen. Diese entstehen durch einen Zellteilungsvorgang, welcher Meiose genannt wird. Bei der Meiose entstehen je vier Gameten, vier Spermien oder eine Eizelle sowie drei kleinere Zellen, welche Polkörperchen genannt werden. Diese dienen nicht zur Fortpflanzung, da sie zu gering entwickelt sind.
Die menschlichen Gameten haben jeweils 23 Chromosomen, was genau der Hälfte des humanen Chromosomensatzes entspricht. Das werden als haploid bezeichnet. Bei der Verschmelzung der Zellkerne von männlichen und weiblichen Gameten entsteht so eine Zelle, welche über 46 Chromosomen verfügt. Diese Zelle wird als diploid bezeichnet. Folgend kann aus dieser Zygote ein menschlicher Organismus mit einem vollständigen Chromosomensatz entstehen.
Den genauen Ablauf der meiotischen Teilung kannst Du in der Erklärung zur Meiose auf StudySmarter nachlesen!
Während des Geschlechtsverkehrs gelangt das Ejakulat des männlichen Geschlechtspartners in die Vagina des weiblichen Gegenparts. Die Spermien nutzen ihren geißelartigen Schweif, um über die Gebärmutter in den Eileiter zu gelangen. Befindet sich dort eine Eizelle, versuchen die Samenzellen in diese einzudringen. Dabei ist lediglich das schnellste Spermium erfolgreich. Diese Art der Übertragung männlicher Gameten wird als innere Befruchtung bezeichnet.
Abbildung 1: Schematische Darstellung der inneren Befruchtung
Daraufhin erfolgt eine Verschmelzung der Zellkerne der Gameten und die Zygote entsteht. Die Zygote nistet sich in der Gebärmutter ein und entwickelt sich über einen genetisch festgelegten Zeitraum in ein Nachkommen.
Bei Menschen hält eine Schwangerschaft etwa 9 Monate an, während Elefanten mit 22 Monaten die längste Tragezeit aufweisen.
Anders als bei Säugetieren, üben Fische und Amphibien keinen Geschlechtsverkehr aus, um sich geschlechtlich fortzupflanzen. Der Transfer der Samenzellen läuft nicht im Körper des Weibchens, sondern außerhalb, also im Wasser ab.
Zur Fortpflanzung legt das weibliche Exemplar seine Ovarien am Grund des Gewässers oder an
Wasserpflanzen ab. Diese Gameten werden auch Laich genannt. Verschiedene Amphibien und Fische legen unterschiedliche Laicharten ab. Die Art der echten Frösche legt zum Beispiel große Laichballen, während Erdkröten Laichschnüre zwischen Wasserpflanzen spannen.
Nach der Laichablage verteilt das Männchen seine Samenflüssigkeit auf den Laich. Darauf folgt die eigentliche Befruchtung, bei der die Zellkerne der Gameten miteinander verschmelzen. Aus den Zygoten entwickeln sich über die nächste Zeit Larven, die dann zu fortpflanzungsfähigen Fischen oder Amphibien heranwachsen.
Abbildung 2: schematischer Ablauf der äußeren Befruchtung
Bei der Befruchtung im Reich der Pflanzen wird zwischen zwei verschiedenen Pflanzentypen unterschieden: den Bedecktsamern und den Nacktsamern.
Nachdem ein Pollenkorn, beispielsweise durch ein Insekt, an die Narbe der Blüte gelangt ist, bildet dieses einen Pollenschlauch, welcher durch den Griffel zum Fruchtknoten führt. Daraufhin wird es einer Samenzelle ermöglicht, mit der Eizelle im Fruchtknoten zu verschmelzen. Aus der Zygote geht der Samen hervor und aus dem Fruchtknoten entwickelt sich die Frucht, unter anderem ein Apfel.
Abbildung 3: Bau der Blüte eines Bedecktsamers
Nacktsamer unterscheiden sich durch ihre freiliegenden Samenanlagen von Bedecktsamern. Sie nutzen vorrangig die Windbestäubung, um ihr genetisches Material auszutauschen und sich fortzupflanzen. Nachdem das Samenkorn die Samenanlage erreicht hat, bildet es auch hier einen Pollenschlauch aus, um die Eizelle zu erreichen.
Daraufhin wird die Gamete in jeder Samenanlage zur Zygote und aus jeder dieser Zellen entsteht ein Samen.
Zu den Nacktsamern zählt zum Beispiel die Tanne. Die Tannenzapfen beinhalten die entwickelten Samen des Baumes.
Abbildung 4: Bau der "Blüte" eines Nacktsamers, Schematische Darstellung
Wie alle biologischen Erscheinungen weist die sexuelle Fortpflanzung sowohl Vor- als auch Nachteile auf.
| Vorteile der sexuellen Fortpflanzung | Nachteile der sexuellen Fortpflanzung |
genetische Rekombination während Meiose➝ Anpassung und Evolution | Partnersuche bei vielen Arten zeit- und energieaufwendig |
jeweils gleiches Gen von Mutter und Vater➝ genetische Fehler können ausgeglichen werden | oft langer Zeitraum zwischen Zeugung des Nachwuchses und Geburt und Unabhängigkeit➝ lange Entwicklungszeit der Zygote |
Geschlechtliche/sexuelle und ungeschlechtliche/asexuelle Fortpflanzung beschreiben die beiden dominanten Fortpflanzungsarten in der Welt der Biologie. Obwohl sie das gleiche Ziel verfolgen, laufen beide Vorgänge unterschiedlich ab.
Die ungeschlechtliche Fortpflanzung beschreibt die Vermehrung eines Organismus durch die Abtrennung des Tochterorganismus mittels der Mitose.
Die Mitose ist ein Zellteilungsprozess, bei der sich erst alle Zellorganellen verdoppeln, bevor sich die Mutterzelle ungeschlechtlich in zwei Tochterzellen teilt.
Mehr Informationen über den Ablauf der Mitose findest Du in unserer Erklärung zum Thema auf StudySmarter!
Durch die Nutzung der Mitose zur ungeschlechtlichen Reproduktion bleibt das genetische Material immer gleich, da kein Austausch von DNA erfolgt. Mutter- und Tochterorganismus sind also genetisch identisch. Dadurch sind Zellen und Pflanzen, die sich ungeschlechtlich fortpflanzen, kaum fähig, sich evolutionär an Umwelteinflüsse anzupassen. Das unterscheidet sie von Lebewesen, die die geschlechtliche Fortpflanzung nutzen.
Die meisten Pflanzenarten und einzelligen Organismen, wie Bakterien und Pilze, nutzen die ungeschlechtliche Fortpflanzung mittels Mitose, um ihr Fortbestehen zu garantieren. Darin liegt ein weiterer Unterschied zur sexuellen Fortpflanzung; diese wird eher von höheren Organismen genutzt, während sich die Lebewesen, die sich ungeschlechtlich fortpflanzen, auf einer niedrigeren Evolutionsstufe befinden.
Zur ungeschlechtlichen Fortpflanzung wird kein Geschlechtspartner benötigt und es gibt keine Tragezeiten. Demzufolge ist der Prozess weitaus effizienter und in kürzerer Zeit können mehr Nachkommen entstehen. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber der sexuellen Fortpflanzung.
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was ist geschlechtliche und ungeschlechtliche fortpflanzung?
Geschlechtliche Fortpflanzung beschreibt eine Form der Reproduktion, bei der die Zellkerne der Geschlechtszellen eines weiblichen und eines männlichen Geschlechtspartners miteinander verschmelzen.
Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung erfolgt die Reproduktion durch die Mitose. Mutter und Tochterorganismus sind genetisch identisch.
was versteht man unter fortpflanzung?
Unter Fortpflanzung versteht man die Zeugung lebensfähiger Nachkommen eines Organismus.
was ist die ungeschlechtliche fortpflanzung?
Die ungeschlechtliche Fortpflanzung ist ein Reproduktionsvorgang, bei dem der Nachwuchs genetisch identisch zum Mutterorganismus ist. Sie erfolgt durch Mitose.
was ist eine geschlechtliche vermehrung bei pflanzen?
Die geschlechtliche Vermehrung bei Pflanzen ist ein Vorgang, bei dem weibliche Blüten(teile) durch den Pollen männlicher Blüten(teile) befruchtet werden. Die Übertragung des Pollens erfolgt durch den Wind oder Insekten.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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