Fortpflanzung

Ohne Fortpflanzung gäbe es dich nicht – und auch keine Erdbeere im Garten, keinen Hund auf der Straße und kein Bakterium im Joghurt. Jedes Lebewesen ist irgendwann einmal entstanden, und irgendwann sorgt es selbst für Nachkommen. In diesem Kapitel lernst du, wie Lebewesen neue Lebewesen hervorbringen, welche zwei großen Wege es dafür gibt und warum die Natur überhaupt so viel Aufwand mit zwei Geschlechtern betreibt. Danach kannst du geschlechtliche und ungeschlechtliche Fortpflanzung sicher unterscheiden und an Beispielen erklären.

Was Fortpflanzung bedeutet

Unter Fortpflanzung (auch Reproduktion) versteht man das Erzeugen neuer, eigenständiger Nachkommen durch ein Lebewesen. Fortpflanzung ist eines der Kennzeichen des Lebens: Nur was sich fortpflanzen kann, gibt seine Erbinformation weiter und sorgt dafür, dass die Art nicht ausstirbt.

Die Erbinformation steckt in jeder Zelle in Form der DNA, dem Bauplan des Lebewesens. Bei der Fortpflanzung wird dieser Bauplan an die nächste Generation weitergegeben. Man unterscheidet dabei zwei grundlegend verschiedene Wege: die ungeschlechtliche und die geschlechtliche Fortpflanzung.

Merke: Fortpflanzung heißt: Erbinformation (DNA) wird an Nachkommen weitergegeben. Ohne sie stirbt eine Art aus.

Ungeschlechtliche Fortpflanzung

Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung entsteht neues Leben aus nur einem einzigen Elternteil – ganz ohne Partner. Die Nachkommen sind dabei erbgleiche Kopien des Elternteils, man nennt sie Klone. Ihre DNA ist (bis auf seltene Fehler) identisch mit der des Elternteils.

Wie das abläuft, ist von Lebewesen zu Lebewesen verschieden:

• Zellteilung: Ein Bakterium teilt sich einfach in zwei gleiche Zellen. Aus einer wird zwei, aus zwei werden vier – so vermehren sich Bakterien extrem schnell.
• Knospung: Bei der Hydra (einem kleinen Süßwasserpolypen) wächst am Körper eine „Knospe“, die sich später als fertiges Tier ablöst.
• Ableger und Ausläufer: Die Erdbeerpflanze bildet lange Ausläufer, an deren Enden neue Pflanzen wurzeln.

Beispiel: Eine Bakterienzelle teilt sich alle 20 Minuten. Nach 20 Minuten sind es 2 Zellen, nach 40 Minuten 4, nach 60 Minuten 8. Die Anzahl verdoppelt sich in jedem Schritt. Nach nur einer Stunde ist aus einer Zelle bereits das Achtfache geworden.

Tipp: Merke dir „ungeschlechtlich = ein Elternteil = Klone". Alle drei Wörter beginnst du mit demselben Gedanken: kein Partner nötig.

Der Vorteil: Es geht schnell und man braucht keinen Partner. Der Nachteil: Alle Nachkommen sind gleich. Verändert sich die Umwelt (eine neue Krankheit taucht auf), kann eine ganze Klon-Population auf einmal aussterben, weil keiner widerstandsfähiger ist als der andere.

Geschlechtliche Fortpflanzung

Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung sind zwei Eltern beteiligt: ein männliches und ein weibliches. Jeder Elternteil steuert eine besondere Zelle bei, eine Keimzelle (auch Geschlechtszelle genannt).

• Die weibliche Keimzelle ist die Eizelle – groß und unbeweglich, mit Nährstoffen für den Start.
• Die männliche Keimzelle ist die Samenzelle (das Spermium) – winzig und beweglich, mit einem Schwanz zum Schwimmen.

Keimzellen sind besonders: Sie enthalten nur den halben Chromosomensatz. Beim Menschen haben normale Körperzellen 46 Chromosomen, eine Keimzelle nur 23. Diese Halbierung entsteht durch eine besondere Kernteilung, die Meiose (Reifeteilung).

Trifft eine Samenzelle auf eine Eizelle, verschmelzen beide zu einer einzigen Zelle. Diesen Vorgang nennt man Befruchtung, die entstandene Zelle heißt Zygote.

Beispiel: Eizelle (23 Chromosomen) \(+\) Samenzelle (23 Chromosomen) \(=\) Zygote (46 Chromosomen). Weil jeder Elternteil 23 Chromosomen beisteuert, trägt der Nachkomme Erbinformation von beiden Eltern.

Merke: Halber Satz \(+\) halber Satz \(=\) ganzer Satz. Die Meiose halbiert, die Befruchtung setzt wieder zusammen.

Warum zwei Eltern? Die Neukombination

Der entscheidende Unterschied zur ungeschlechtlichen Fortpflanzung ist die Vermischung: Weil die Erbinformation zweier Eltern zufällig neu zusammengesetzt wird, ist jeder Nachkomme einzigartig. Diesen Mischvorgang nennt man Rekombination.

Deshalb sehen Geschwister zwar ähnlich aus, aber nie völlig gleich (außer eineiige Zwillinge). Diese Vielfalt ist ein riesiger Vorteil: Taucht eine neue Bedrohung auf, ist die Chance groß, dass zumindest einige Nachkommen widerstandsfähig sind und überleben.

Der Preis dafür: Man braucht einen Partner, das kostet Zeit und Energie. Die Natur nimmt das in Kauf, weil die Vielfalt langfristig das Überleben der Art sichert.

Vergleich der beiden Wege

Fortpflanzung beim Menschen

Der Mensch pflanzt sich geschlechtlich fort. In den Hoden des Mannes werden Samenzellen gebildet, in den Eierstöcken der Frau reifen Eizellen heran. Ungefähr einmal im Monat wird eine Eizelle freigesetzt – das ist der Eisprung.

Kommt es zur Befruchtung, nistet sich die Zygote in der Gebärmutter ein und entwickelt sich dort etwa neun Monate lang zum Kind. Aus der einen befruchteten Zelle entstehen durch unzählige normale Zellteilungen alle Zellen des Körpers. So schließt sich der Kreis: Aus zwei Keimzellen wird ein vollständiger neuer Mensch.

Zusammenfassung

• Fortpflanzung ist das Erzeugen neuer Nachkommen und ein Kennzeichen des Lebens; dabei wird die DNA weitergegeben.
• Ungeschlechtliche Fortpflanzung braucht nur ein Elternteil (Zellteilung, Knospung, Ableger); die Nachkommen sind erbgleiche Klone.
• Geschlechtliche Fortpflanzung braucht zwei Eltern und die Keimzellen Eizelle und Samenzelle.
• Bei der Befruchtung verschmelzen Ei- und Samenzelle zur Zygote; die Meiose sorgt vorher für den halben Chromosomensatz.
• Durch Rekombination ist jeder Nachkomme einzigartig – das schafft Vielfalt und sichert das Überleben der Art.
• Der Mensch pflanzt sich geschlechtlich fort: Eizelle und Samenzelle, Eisprung, Befruchtung, Entwicklung in der Gebärmutter.