Ciri dan jenis isogamia

The Isogamia Ia adalah sistem pembiakan tumbuhan di mana gamet morfologi serupa. Persamaan berlaku dalam bentuk dan saiz, dan sel seks wanita dan lelaki tidak dapat dibezakan. Sistem pembiakan ini dianggap sebagai nenek moyang. Ia dibentangkan dalam kumpulan alga, kulat dan protozoa yang berlainan.

Gamet yang terlibat dalam isogamy boleh mudah alih (ciliates) atau tidak. Kesatuan berlaku dengan konjugasi. Sel -sel seks yang tidak dibezakan dan bertukar bahan genetik.

Isogamia. Diubah suai m. Piepenbring [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)], melalui Wikimedia Commons

Isogamy boleh menjadi homotal atau heterotallic. Ia adalah homotallic apabila penggabungan antara gamet yang mempunyai genom yang sama. Dalam isogamy heterotal, gamet mempunyai komposisi genetik yang berbeza.

[TOC]

Ciri -ciri

Sumber: m. Piepenbring [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Pembiakan isogamy berlaku dengan konjugasi. Dalam hal ini, kandungan satu sel bergerak ke arah yang lain dan penggabungan berlaku.

Proses Carigamy (Nuklei Fusion) dan Plasmogamy (Cytoplasm Fusion) terlibat. Pembezaan sel somatik dalam seksual boleh dikaitkan dengan keadaan persekitaran. Interaksi dengan individu lain dari spesies yang sama juga boleh mempengaruhi.

Selepas pembezaan berlaku, gamet mesti mencari dan mengenali sel seks lain. Dalam kumpulan di mana isogamy, pengiktirafan dan gabungan gamet berlaku dengan cara yang berbeza.

Sel seks boleh dibebankan atau tidak bergerak. Dalam beberapa kes mereka besar, seperti dalam beberapa alga hijau.

Lelaki

Terdapat dua jenis isogamy yang berkaitan dengan komposisi genetik gamet.

Isogamia homotallic

Gamet individu digabungkan dengan kumpulan clonal yang sama. Dalam kes ini, dianggap bahawa kesepakatan diri berlaku.

Semua nukleus mempunyai genotip yang sama dan tidak ada interaksi dengan genotip yang berbeza. Sel somatik berbeza secara langsung dalam sel seks.

Gamet terbentuk dalam populasi clonal, dan seterusnya penggabungan berlaku untuk membentuk zigot.

Heterotal isogamia

Gamet berlaku pada individu yang berbeza, yang mempunyai komposisi genetik yang berbeza.

Gamet dikehendaki mempunyai keserasian genetik untuk berlaku. Dua jenis gamet biasanya terbentuk. "Ditambah" dan "tolak" yang serasi antara satu sama lain.

Sel gametangial (yang menghasilkan gamete) jenis membentuk tork dengan jenis lain. Ini diiktiraf melalui komunikasi kimia yang dalam beberapa kes, melibatkan pengeluaran feromones.

Organisma dengan gamet isogamic

Keadaan isogamia nampaknya menguasai organisma uniselular, sementara anisogamy hampir universal untuk eukaryotes multiselular. Dalam kebanyakan keturunan eukariotik organisma uniselular, gamet adalah saiz yang sama dan tidak membezakan antara lelaki dan perempuan.

Model Organisma

Dalam eukariota, terdapat sejumlah besar spesies dengan gamet isogamik. Walau bagaimanapun, kita hanya akan menyebut genre yang muncul dalam kesusasteraan biologi - walaupun terdapat banyak lagi.

Boleh melayani anda: resistina

Amoeba sosial yang terkenal dari spesies Dictyostelium discoideum, Ragi biasa yang kami gunakan untuk penjelasan makanan Saccharomyces cerevisiae dan parasit protozoan menyebabkan penyakit tidur Trypanosoma brucei Mereka semua adalah contoh organisma dengan gamet yang sama.

Dalam alga hijau, isogamy adalah fenomena biasa. Malah, terdapat dua jenis isogamy dalam organisma ini.

Sesetengah spesies menghasilkan gamet saiz yang agak sederhana dengan sistem phototactic yang diwakili oleh tempat mata. Spesies lain mempunyai gamet yang sama, tetapi jauh lebih kecil daripada kes sebelumnya. Di samping itu, mereka tidak mempunyai noda mata.

Pengecualian terhadap peraturan

Walau bagaimanapun, pemerhatian radikal sedemikian tidak boleh dibuat dan terhad kepada gamet isogam kepada keturunan uniselular dan anisogamik kepada makhluk multiselular.

Sesungguhnya, tumbuh -tumbuhan memberikan beberapa pengecualian kepada peraturan ini, kerana genera dengan alga hijau kolonial seperti Pandorina, kembali dan Yamagishiella Mereka membentangkan keadaan Isogamia.

Terdapat juga pengecualian ke arah yang bertentangan, kerana terdapat organisma uniselular, seperti alga hijau dari urutan bryopsidal yang mempunyai gamet yang berbeza.

Isogamy dalam alga

Dalam alga kehadiran dua jenis sel seks yang berkaitan dengan isogamy telah diperhatikan.

Dalam sesetengah kumpulan, gamet adalah saiz sederhana dan mempunyai mekanisme phototaxis. Tempat okular dibentangkan yang menerima rangsangan cahaya.

Mereka biasanya dikaitkan dengan kehadiran kloroplas dan keupayaan untuk mengumpul bahan rizab.  Dalam kes lain, gamet sangat kecil dan tidak mempunyai noda mata.

Pembiakan seksual dalam alga dengan isogamy berlaku secara berbeza.

Chlamydomonas

Ia adalah sekumpulan alga hijau uniselular, dengan dua celah. Heterotallic Isogamia Presents. Dalam sesetengah spesies, homothalica isogamy boleh berlaku.

Sel vegetatif haploid berbeza dalam sel seks apabila keadaan nitrogen meningkat di tengah. Terdapat dua jenis gamet, dengan aksesori genetik yang berbeza.

Gamet menghasilkan agglutinin (molekul melekat) yang memihak kepada kesatuan flagella. Selepas penggabungan, kedua -dua gamet memberikan maklumat genetik yang diperlukan untuk pembangunan embrio.

Closterium

Alga ini tergolong dalam bahagian Charoophyta. Mereka adalah uniselular. Mereka membentangkan isogamia homotallic dan heterotal.

Gamet tidak mudah alih. Dalam kes ini, apabila sel seksual berasal, papilla conjugation terbentuk. Sitoplasma dikeluarkan oleh pecah dinding sel.

Selanjutnya, gabungan protoplasma kedua -dua gamet berlaku dan zigot terbentuk. Dianggap bahawa tarikan kimia dihasilkan antara jenis genetik yang berbeza dalam isogamy heterotal.

Boleh melayani anda: spesies endemik

Alga coklat

Mereka adalah organisma multiselular, dengan gamet isogamas flagellated. Kumpulan lain diterbitkan semula oleh Anisogamia atau Oogamy.

Gamet secara morfologi sama, tetapi mereka berkelakuan berbeza. Terdapat spesies di mana jenis wanita melepaskan feromon yang menarik jenis lelaki.

Dalam kes lain, jenis gamete bergerak untuk jangka masa yang singkat. Kemudian, dia menelan scourge dan membebaskan pheromones. Lelaki lain bergerak untuk masa yang lebih lama dan mempunyai reseptor isyarat pheromones.

Isogamy dalam kulat

Isogamy membentangkan jenis homothalic dan heterotallic. Dalam kebanyakan kes, pengiktirafan gamet dikaitkan dengan pengeluaran pheromones.

Ragi

Dalam beberapa kumpulan uniselular seperti Saccharomyces, Gamet berbeza sebagai tindak balas kepada perubahan dalam komposisi medium budaya. Dalam keadaan tertentu, seperti tahap nitrogen rendah sel somatik dibahagikan dengan meiosis.

Gamet dengan komposisi genetik yang berbeza diiktiraf oleh tanda -tanda pheromones. Sel membentuk unjuran ke arah sumber pheromones dan menyatukan apexes mereka. Nukleus kedua -dua gamet berhijrah sehingga mereka bergabung dan membentuk sel diploid (zygote).

Kulat filamen

Mereka adalah organisma multiselular. Terutamanya mereka membentangkan sistem Heterotálicos. Semasa perkembangan seksual mereka membentuk struktur penderma (lelaki) dan penerimaan (wanita) (perempuan).

Gabungan sel boleh berlaku di antara hiphae dan sel yang lebih khusus atau antara dua hiphae. Pintu masuk nukleus penderma (maskulin) ke hifa, merangsang perkembangan badan yang bermanfaat.

Nukleus tidak segera bergabung. Badan yang berbuah membentuk struktur dicaried, dengan nukleus komposisi genetik yang berbeza. Selanjutnya, nukleus digabungkan dan dibahagikan dengan meiosis.

Isogamia di Protozoa

Isogamia dibentangkan dalam kumpulan uniselular yang berlatarbelakangi. Organisma ciliated ini mewujudkan hubungan sitoplasma antara gamet dalam membran plasma khusus.

Kumpulan ciliated mempunyai dua nukleus, makronukleus dan micronucleus. Macronucleo adalah bentuk somatik. Diploid Micronucleus dibahagikan dengan meiosis dan membentuk gameta.

Nukleus haploid ditukar dengan jambatan sitoplasma. Selanjutnya, sitoplasma setiap sel dipulihkan dan mereka memulihkan autonomi mereka. Proses ini unik dalam eukariota.

Dalam Eupload Feromon tertentu bagi setiap jenis genetik dihasilkan. Sel -sel menghentikan pertumbuhan somatik apabila mengesan pheromone komposisi genetik yang berbeza.

Untuk spesies Dileptus Molekul pengiktirafan dibentangkan di permukaan sel. Gamet yang serasi diikat oleh protein lekatan di silia.

Dalam Paramecium Bahan pengiktirafan antara gamet yang serasi dihasilkan. Bahan -bahan ini menggalakkan kesatuan sel seks, serta melekat dan gabungan berikutnya.

Dapat melayani anda: hubungan antara penyesuaian dan kelangsungan hidup makhluk hidup

Akibat ekologi dan evolusi

Pelaburan ibu bapa simetri

Dalam Biologi Evolusi, salah satu isu yang paling dibincangkan ketika kita bercakap tentang organisma yang kompleks (seperti mamalia) adalah pelaburan orang tua. Konsep ini dibangunkan oleh ahli biologi terkemuka Sir Ronald Fisher dalam bukunya "Teori genetik pemilihan semula jadi", Dan membayangkan perbelanjaan ibu bapa untuk kebajikan muda.

Kesaksamaan dalam Gamet membayangkan bahawa pelaburan ibu bapa akan simetri untuk kedua -dua organisma yang terlibat dalam peristiwa pembiakan.

Tidak seperti sistem anisogamy, di mana pelaburan ibu bapa tidak simetris, dan ia adalah gamete wanita yang menyediakan kebanyakan sumber (nutrien, dll.) Bukan genetik untuk pembangunan zigot. Dengan evolusi sistem yang mempunyai dimorphism dalam gamet mereka, asimetri juga dibangunkan dalam organisma ibu bapa.

Evolusi

Menurut corak bukti dan pembiakan yang kita dapati dalam spesies moden, nampaknya logik untuk mempertimbangkan Isogamy sebagai keadaan nenek moyang, yang muncul di peringkat awal pembiakan seksual.

Dalam beberapa keturunan organisma multiselular, seperti tumbuh -tumbuhan dan haiwan, ia secara bebas telah mengembangkan sistem pembiakan yang berbeza, di mana gamet wanita adalah besar dan tidak bergerak dan kecil lelaki dan dengan keupayaan untuk bergerak ke ovule.

Walaupun trajektori perubahan yang tepat tidak diketahui dari keadaan isogam ke anisogam, beberapa teori telah dirumuskan.

Teori 1

Salah satu daripada mereka menyoroti pampasan yang mungkin antara saiz gamet dan bilangannya. Menurut hujah ini, asal anisogamy adalah strategi evolusi yang stabil yang disebabkan oleh pemilihan yang mengganggu dalam mencari kecekapan dan kelangsungan hidup zigot.

Teori 2

Teori lain bertujuan untuk menerangkan fenomena sebagai cara pampasan sel tanpa bergerak (ovule) dengan banyak sel dengan kapasiti pergerakan (sperma).

Teori 3

Visi ketiga menerangkan generasi anisogamy sebagai ciri penyesuaian untuk mengelakkan konflik antara nukleus dan sitoplasma kerana warisan uniparental organel.

Rujukan

1. Hadjiviosilou Z dan Pomiankowski (2016) isyarat gamete mendasari evolusi jenis kawin dan nombor mereka. Phil. Trans. R. SOC. B 371: 1-12.
2. Lehtonen J, H Kokko, dan Ga Parker (2016) Apa yang dilakukan oleh organisma isogamous mengajar kita tentang seks dan dua jantina?.  Trans. R. SOC. B 371: 20150532.
3. Nor M, M Fererzaki, S Sun, X Wang dan J Heitman (2011) Seks dalam Kulat. Annu. REV. Genet. 45: 405-430.
4. Togashia T, JL Bartelt, J Yoshimura, K Tainakae dan Pa Cox (2012) Trageectories evolusi menerangkan evolusi pelbagai isogam dan anisogamy dalam alga hijau marin. Proc Natl Acad Sci 109: 13692-13697.
5. Tsuchikane dan. M Tsuchiya, F Hinka, H Nozaki dan H Sekimoto (2012) Pembentukan Zygospore antara strain homothallic dan hetothallic dari Closterium. Tanaman Seks Reprod 25: 1-9.