Isogamian ominaisuudet ja tyypit

Se Isomia Se on kasvien lisääntymisjärjestelmä, jossa sukusolut ovat morfologisesti samanlaisia. Samankaltaisuutta esiintyy muodossa ja koossa, ja naispuolisia ja miespuolisia sukupuolisoluja ei voida erottaa. Tätä lisääntymisjärjestelmää pidetään esi -isännät. Se esitetään eri ryhmissä levä-, sieniä ja alkueläimiä.

Isogamiaan osallistuvat sukusolut voivat olla mobiilia (kiilaa) tai eivät. Unioni tapahtuu konjugoimalla. Ei -eritelty sukupuolisolujen sulautuminen ja vaihtaminen geneettinen materiaali.

Isomia. Muokattu m. Piepenbring [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta

Isogamia voi olla homotaalinen tai heterotallinen. Se on homotallista, kun sulautuminen on sukusolun välillä, joilla on sama genomi. Heterotaalisessa isogamiassa sukusoluissa on erilainen geneettinen koostumus.

[TOC]

Ominaisuudet

Lähde: M. Piepenbring [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]

Isogamian lisääntyminen tapahtuu konjugaatiolla. Tässä yhden solun sisältö liikkuu toista kohti ja sulautuminen tapahtuu.

Karigamiaprosessit (ytimet fuusio) ja plasmogamia (sytoplasman fuusio) ovat mukana. Somaattiset solujen erilaistuminen seksuaalissa voidaan liittyä ympäristöolosuhteisiin. Vuorovaikutus muiden saman lajien muiden yksilöiden kanssa voi myös vaikuttaa.

Erottelun jälkeen sukusolujen on löydettävä ja tunnistettava muut sukupuolisolut. Ryhmissä, joissa isogamia, sukusolujen tunnistaminen ja fuusio tapahtuu eri tavoin.

Seksisolut voidaan liputtaa tai liikkumattomia. Joissakin tapauksissa ne ovat suuria, kuten joissain vihreissä leväissä.

Kaverit

On kahta tyyppiä isogamiaa, joka liittyy sukusolujen geneettiseen koostumukseen.

Homotalli isogamia

Yksilön sukusolu yhdistetään toiseen samaan kloniryhmään. Tässä tapauksessa katsotaan, että itsekoristeinen tapahtuu.

Kaikilla ytimillä on sama genotyyppi, eikä eri genotyypin kanssa ole vuorovaikutusta. Somaattiset solut eroavat suoraan seksisoluissa.

Kylpopulaatioissa muodostetaan sukusolut, ja sen jälkeen sulautuminen tapahtuu zygootin muodostamiseksi.

Heterotalisogamia

Gameetit esiintyvät eri yksilöillä, joilla on erilainen geneettinen koostumus.

Galetteilla vaaditaan geneettinen yhteensopivuus fuusion esiintymiseen. Kahden tyyppisiä sukusolutyyppejä muodostetaan yleensä. "Plus" ja "miinus", jotka ovat yhteensopivia keskenään.

Tyypin gametangiaalinen solu (joka tuottaa sukusolun) muodostaa vääntömomentin muun tyypin kanssa. Nämä tunnustetaan kemiallisella viestinnällä, joka joissain tapauksissa sisältyy feromonien tuotanto.

Organismit, joilla on isogaamisia sukusoluja

Isogamian tila näyttää hallitsevan yksisoluisissa organismeissa, kun taas anisogamia on melkein universaali monisoluisille eukaryooteille. Useimmissa yksisoluisten organismien eukaryoottisissa linjoissa sukusolut ovat samat kooltaan, eivätkä eroa uroista ja naisista.

Malli -organismit

Eukaryooteissa on huomattava määrä lajeja, joilla on isogaamisia sukusoluja. Mainitsemme kuitenkin vain genrejä, jotka ilmestyvät jatkuvasti biologisessa kirjallisuudessa - vaikka niitä on paljon enemmän.

Voi palvella sinua: Resistina

Lajin hyvin tunnettu sosiaalinen amoeba Dictyostellium discoideum, Yleinen hiiva, jota käytämme elintarvikkeiden kehittämiseen Saccharomyces cerevisiae ja alkueläinten loinen, joka aiheuttaa untairautta Trypanosoma Brucei Ne ovat kaikki esimerkkejä organismeista, joilla on identtisiä sukusoluja.

Vihreissä levässä isogamia on yleinen ilmiö. Itse asiassa näissä organismeissa on kahta tyyppiä isogamiaa.

Jotkut lajit tuottavat suhteellisen keskikokoisia sukusolujen kanssa fototaktista järjestelmää, jota edustaa silmäpiste. Muilla lajeilla on yhtä suuret sukusolut, mutta paljon pienempi kuin edellisessä tapauksessa. Lisäksi heillä ei ole silmä tahraa.

Poikkeuksia säännöstä

Tällaista radikaalia havaintoa ei kuitenkaan voida tehdä ja rajoittaa isogaamisiin sukusoluihin yksisoluisiin ja anisogaamisiin linjoihin monisoluisiin olentoihin.

Itse asiassa kasvit esittävät joitain poikkeuksia tästä säännöstä, koska suvut, joissa on siirtomaavihreät levät, kuten Pandorina, paluu ja Yamagishiella He esittävät isogamian tilan.

Myös vastakkaiseen suuntaan on poikkeuksia, koska on olemassa yksisoluisia organismeja, kuten Bryopsidaalisen järjestyksen vihreät levät, joilla on erilaisia ​​sukusoluja.

Isomia levässä

Levässä on havaittu kahden tyyppisiä seksisoluja, jotka liittyvät isogamiaan.

Joissakin ryhmissä sukusolut ovat keskikokoisia ja niillä on fototaksismekanismit. Esitetään silmäpiste, joka vastaanottaa valon ärsykkeen.

Ne liittyvät yleensä kloroplastien läsnäoloon ja kykyyn kerätä varanto -aineita.  Muissa tapauksissa sukusolut ovat hyvin pieniä, eikä niillä ole silmä tahraa.

Seksuaalinen lisääntyminen levässä isogamialla tapahtuu eri tavalla.

Klamydomonas

Se on ryhmä yksisoluisia vihreitä leviä, joissa on kaksi vitsausta. Heterotalli isogamia esittelee. Joissakin lajeissa Homothalica -isomia voi esiintyä.

Haploidiset vegetatiiviset solut eroavat sukupuolisoluissa, kun typpiolosuhteet lisääntyvät keskellä. Kopesialaisia ​​on kahta tyyppiä, erilaisilla geneettisillä lisävarusteilla.

Gameetit tuottavat agglutiniineja (tarttuvuusmolekyylejä), jotka suosivat flagellan unionia. Sulautumisen jälkeen kaksi sukusolua tarjoavat alkion kehittämiseen tarvittavat geneettiset tiedot.

Särky

Nämä levät kuuluvat Charoophyta -divisioonaan. Ne ovat yksisoluisia. He esittävät homotallisia ja heterotalisogamioita.

Sukusolut eivät ole mobiileja. Tässä tapauksessa, kun seksuaaliset solut ovat peräisin, muodostuu konjugaatiopapilla. Sytoplasmat vapautuvat soluseinän repeämällä.

Myöhemmin molempien sukusolujen protoplasmien fuusio tapahtuu ja zygootti muodostuu. Katsottaan, että kemiallinen vetovoima syntyy heterotaalisen isogamian eri geneettisten tyyppien välillä.

Voi palvella sinua: endeemiset lajit

Ruskolevät

Ne ovat monisoluisia organismeja, joissa on flagelloidut isogamas -sukusolut. Muut ryhmät toistaa anisogamia tai oogamia.

Sukusolut ovat morfologisesti samat, mutta ne käyttäytyvät eri tavalla. On lajeja, joissa naistyyppi vapauttaa feromoneja, jotka houkuttelevat urostyyppiä.

Muissa tapauksissa eräänlainen sukusolut liikkuvat lyhyeksi ajaksi. Sitten hän nauttii vitsausta ja vapauttaa feromoneja. Toinen kaveri liikkuu pidempään ja on feromonien signaalin reseptori.

Isogamia sienissä

Isogamia esittelee sekä homothalic- että heterotallityyppiä. Useimmissa tapauksissa sukusolujen tunnistaminen liittyy feromonien tuotantoon.

Hiivat

Useissa yksisoluisissa ryhmissä, kuten Saccharomyces, Sukusolut eroavat vasteena muutokselle viljelyalustan koostumuksessa. Tietyissä olosuhteissa, kuten alhaiset typpitasot somaattiset solut jaetaan meioosilla.

Erilaisella geneettisellä koostumuksella varustettuja sukusolut tunnistetaan feromonien merkkeillä. Solut muodostavat projektiot kohti feromonien lähdettä ja yhdistävät kärjet. Molempien sukusolujen ytimet muuttuvat, kunnes ne sulautuvat ja muodostavat diploidisolun (zygote).

Rihmukannat

Ne ovat monisoluisia organismeja. Pääasiassa he esittävät heterotálicos -järjestelmiä. Seksuaalisen kehityksen aikana ne muodostavat luovuttajan (mies) ja vastaanottavien (naisten) rakenteet (naiset).

Solujen fuusio voi tapahtua hyphaen ja erikoistuneemman solun välillä tai kahden hyphaen välillä. Luovuttajan ytimen (maskuliininen) sisäänkäynti HIFA: hon stimuloi hedelmällisen kehon kehitystä.

Ytimet eivät sulaudu heti. Hedelmällinen runko muodostaa dicared -rakenteen, jolla on erilaiset geneettiset koostumuksen ytimet. Myöhemmin ytimet yhdistetään ja jaetaan meioosilla.

Isogamia alkueläimessä

Isogamia on esitetty flagellatetuissa yksisoluisissa ryhmissä. Nämä silmukoidut organismit muodostavat sytoplasmisen yhteyden sukusolujen välillä erikoistuneessa plasmamembraanissa.

Silikatuilla ryhmillä on kaksi ydintä, makronukle ja mikronukle. Macronukleo on somaattinen muoto. Diploidimikroonukki on jaettu meioosilla ja muodostaa gametan.

Haploidiset ytimet vaihdetaan sytoplasmisella sillalla. Myöhemmin kunkin solun sytoplasmit palautetaan ja ne palauttavat autonomiansa. Tämä prosessi on ainutlaatuinen eukaryooteissa.

Sisään Euploadi Kunkin geneettisen tyypin spesifiset feromonit. Solut lopettavat somaattisen kasvun, kun se havaitsee erilaisen geneettisen koostumuksen feromonin.

Kuin Dideptus Tunnistusmolekyylit on esitetty solun pinnalla. Yhteensopivat sukusolut sitoutuvat adheesioproteiineihin silikoissa.

Sisään Paramesi Yhteensopivien sukusolujen tunnistusaineita tuotetaan. Nämä aineet edistävät sukupuolisolujen liitosta, samoin kuin niiden tarttumista ja sitä seuraavaa fuusiota.

Voi palvella sinua: elävien olentojen sopeutumisen ja erilaisen selviytymisen välinen suhde

Ekologiset ja evoluutiovaikutukset

Symmetrinen vanhempien sijoitus

Evoluutiobiologiassa yksi eniten keskusteltuista kysymyksistä, kun puhumme monimutkaisista organismeista (kuten nisäkkäistä) on vanhempien investoinnit. Tämän konseptin on kehittänyt kirjassaan merkittävä biologi Sir Ronald Fisher "Luonnollisen valinnan geneettinen teoriaJa merkitsee vanhempien kuluja nuorten hyvinvoinnille.

Tasa -arvo sukusoluissa viittaa siihen, että vanhempien investoinnit ovat symmetrisiä molemmille organismeille, jotka ovat mukana lisääntymistapahtumassa.

Toisin kuin Anisogamy -järjestelmä, jossa vanhempien sijoitukset ovat epäsymmetrisiä, ja juuri naispuolinen sukusolu tarjoaa useimmat resurssit (ravintoaineet jne.) Ei -geneettinen zygootin kehittämiseksi. Järjestelmien kehityksen myötä, joilla on dimorfismi sukussa, epäsymmetria kehitettiin myös vanhempien organismeissa.

Kehitys

Nykyaikaisista lajeista löytyy todisteita ja lisääntymismalleja, jotka ovat loogiselta pitää isomia esi -isien tilana, joka esiintyy seksuaalisen lisääntymisen varhaisessa vaiheessa.

Useissa monisoluisten organismien, kuten kasvien ja eläinten, sukulaisissa se on itsenäisesti kehittynyt differentiaalista lisääntymisjärjestelmää, jossa naispuoliset sukusolut ovat suuria ja liikkumattomia ja pieniä uroksia ja kyvyn siirtyä munasoluihin.

Vaikka muutoksen tarkkoja suuntauksia ei tunneta isogaamisesta tilasta anisogaamiseksi, useita teorioita on muotoiltu.

Teoria 1

Yksi niistä korostaa mahdollisen korvauksen sukusolun koon ja niiden lukumäärän välillä. Tämän väitteen mukaan anisogamian alkuperä on evoluutiovakaa strategia, joka johtuu häiritsevästä valinnasta zygootin tehokkuuden ja selviytymisen etsiessä.

Teoria 2

Toisella teorialla pyritään selittämään ilmiön liikkumattoman solun (munasolun) kompensointina monien solujen kanssa, joilla on liikkumiskapasiteetti (siittiöt).

Teoria 3

Kolmas visio selittää anisogamian muodostumisen adaptiivisena ominaisuutena ytimen ja sytoplasman välisten konfliktien välttämiseksi organelien yksinäisen perinnön vuoksi.

Viitteet

1. Hadjiviosilou Z ja Pomiankowski (2016) Gameet. Phil. Trans. R -. Soc. B 371: 1-12.
2. Lehtonen J, H Koko ja Ga Parker (2016) Mitä isogaamiset organismit opettavat meille sukupuolesta ja kahdesta sukupuolesta?.  Trans. R -. Soc. B 371: 20150532.
3. Nor M, M Fererzaki, S Sun, X Wang ja J Heitman (2011) Seksi sienissä. Annu. Rev. Genetti. 45: 405-430.
4. Togashia T, JL Bartelt, J Yoshimura, K Tainakae ja Pa Cox (2012) Evolutionary Trageektorit selittävät ISOGAM: n ja anisogamian monipuolisen kehityksen merenvihreissä levässä. Proc Natl Acad Sci 109: 13692-13697.
5. Tsuchikane ja. M TSUCHIYA, F HINKA, H Nozaki ja H Sekimoto (2012) Zygoposorin muodostuminen homothallisten ja hetothallisten kantojen välillä Särky. Sukupuoli kasvien lisääntyminen 25: 1-9.