izogamie este un sistem de reproducere a plantelor în care gametii sunt morfologic similari. Asemănarea apare în formă și dimensiune, iar celulele sexuale masculine și feminine nu pot fi distinse. Acest sistem reproductiv este considerat ancestral. Apare în diferite grupuri de alge, ciuperci și protozoare.
Gametii implicați în izogamie pot fi mobili (ciliați) sau nu. Unirea lor are loc prin conjugare. Celulele sexuale nediferențiate fuzionează și schimbă material genetic.
Izogamia poate fi homotalică sau heterotalică. Este homotalic atunci când fuziunea are loc între gameți care au același genom. În izogamia heterotalică, gametii au o structură genetică diferită.
Indice articol
Reproducerea prin izogamie are loc prin conjugare. În acest sens, conținutul unei celule se deplasează spre alta și are loc fuziunea.
Sunt implicate procesele de carigamie (fuziunea nucleilor) și plasmogamia (fuziunea citoplasmei). Diferențierea celulelor somatice în celule sexuale poate fi asociată cu condițiile de mediu. Interacțiunea cu alți indivizi din aceeași specie poate influența, de asemenea.
După apariția diferențierii, gametii trebuie să găsească și să recunoască alte celule sexuale. În grupurile în care apare izogamia, recunoașterea și fuziunea gametilor are loc în moduri diferite.
Celulele sexuale pot fi flagelate sau imobile. În unele cazuri sunt mari, la fel ca în unele alge verzi.
Există două tipuri de izogamie legate de structura genetică a gametilor.
Gametul unui individ este conjugat cu altul din același grup clonal. În acest caz, se consideră că se produce auto-fertilizarea.
Toate nucleele au același genotip și nu există nicio interacțiune cu un genotip diferit. Celulele somatice se diferențiază direct în celulele sexuale.
Gametele se formează în populațiile clonale, iar fuziunea ulterioară apare pentru a forma zigotul.
Gametii sunt produși la indivizi diferiți, care au o structură genetică diferită.
Gametilor li se cere să aibă compatibilitate genetică pentru a se produce fuziunea. În general se formează două tipuri de gameți. „Plusul” și „minusul” care sunt compatibile între ele.
Celula gametangială (care produce gametul) de un tip formează o pereche cu cea a celuilalt tip. Acestea sunt recunoscute prin intermediul comunicațiilor chimice care, în unele cazuri, implică producerea de feromoni.
Condiția izogamiei pare să domine la organismele unicelulare, în timp ce anizogamia este aproape universală pentru eucariotele multicelulare. În majoritatea filiațiilor eucariote ale organismelor unicelulare, gametii au dimensiuni egale și nu facem distincție între bărbați și femele..
În eucariote, există un număr semnificativ de specii cu gameți izogamici. Cu toate acestea, vom menționa doar genurile care apar în mod constant în literatura biologică - deși există multe altele..
Cunoscuta amibă socială a speciei Dictyostelium discoideum, drojdia obișnuită pe care o folosim pentru a face mâncare Saccharomyces cerevisiae și parazitul protozoar care cauzează boala somnului Trypanosoma brucei sunt toate exemple de organisme cu gameți identici.
La algele verzi, izogamia este un fenomen comun. De fapt, există două tipuri de izogamie în aceste organisme.
Unele specii produc gamete relativ mijlocii cu un sistem fototactic reprezentat de o pată oculară. Alte specii au aceleași gameți, dar mult mai mici decât în cazul anterior. De asemenea, le lipsește pata ochiului.
Cu toate acestea, nu este posibil să se facă o astfel de observație radicală și să se limiteze gametii izogamici la linii unicelulare și anizogamice la ființe multicelulare..
Într-adevăr, plantele prezintă unele excepții de la această regulă, deoarece genurile de alge verzi coloniale, cum ar fi Pandorina, Volvulina Da Yamagishiella prezintă starea izogamiei.
Există, de asemenea, excepții în direcția opusă, deoarece există organisme unicelulare, cum ar fi algele verzi din ordinul Bryopsidales care prezintă diferiți gameti..
La alge, a fost observată prezența a două tipuri de celule sexuale asociate cu izogamia.
În unele grupuri, gametii sunt de dimensiuni medii și au mecanisme de fototaxie. Există o pată oculară care este stimulată de lumină.
Ele sunt în general asociate cu prezența cloroplastelor și capacitatea de a acumula substanțe de rezervă. În alte cazuri, gametii sunt foarte mici și nu au o pată oculară..
Reproducerea sexuală în algele de izogamie are loc diferit.
Este un grup de alge verzi unicelulare, cu doi flageli. Prezintă izogamie heterotalică. La unele specii poate apărea izogamie homotalică.
Celulele vegetative haploide se diferențiază în celule sexuale atunci când condițiile de azot cresc în mediu. Există două tipuri de gameți, cu complemente genetice diferite.
Gametii produc aglutinine (molecule de adeziune) care promovează atașarea flagelilor. După fuziune, cei doi gameti furnizează informațiile genetice necesare dezvoltării embrionului.
Aceste alge aparțin diviziei Charyophyta. Sunt unicelulare. Prezintă izogamie homotalică și heterotalică.
Gametii nu sunt mobili. În acest caz, când provin celulele sexuale, se formează o papilă de conjugare. Citoplasmele sunt eliberate prin ruperea peretelui celular.
Ulterior, se produce fuziunea protoplasmelor ambilor gameti și se formează zigotul. Atractia chimica dintre diferitele tipuri genetice este considerata a se produce in izogamia heterotalica.
Sunt organisme multicelulare, cu gameti izogami flagelati. Alte grupuri se reproduc prin anizogamie sau oogamie.
Gametii sunt morfologici identici, dar se comportă diferit. Există specii în care tipul feminin eliberează feromoni care atrag tipul masculin.
În alte cazuri, un tip de gamet se mișcă pentru o perioadă scurtă. Apoi, ingerați flagelul și eliberați feromoni. Celălalt tip se mișcă mai mult timp și are un receptor de semnal feromonic.
Atât tipurile homotalice, cât și cele heterotalice sunt izogamie. În majoritatea cazurilor, recunoașterea gametelor este asociată cu producția de feromoni.
În diferite grupuri unicelulare precum Saccharomyces, gametii se diferențiază ca răspuns la o schimbare a compoziției mediului de cultură. Celulele somatice se divid prin meioză în anumite condiții, cum ar fi nivelurile scăzute de azot..
Gametii cu machiaj genetic diferit sunt recunoscuți de semnalele feromone. Celulele formează proiecții către sursa feromonilor și se unesc cu vârfurile lor. Nucleii ambilor gameti migrează până se fuzionează și formează o celulă diploidă (zigot).
Sunt organisme multicelulare. Prezintă în principal sisteme heterotalice. În timpul dezvoltării sexuale ele formează structuri donatoare (masculine) și receptive (feminine).
Fuziunea celulară poate avea loc între o hifă și o celulă mai specializată sau între două hife. Intrarea nucleului donator (masculin) în hifă stimulează dezvoltarea unui corp fructifer.
Nucleele nu se fuzionează imediat. Corpul fructificator formează o structură dikariotică, cu nuclee de diferite structuri genetice. Ulterior, nucleii se fuzionează și se divid prin meioză.
Izogamia apare în grupuri unicelulare flagelate. Aceste organisme ciliate stabilesc o legătură citoplasmatică între gameți în zone specializate ale membranei plasmatice..
Grupurile ciliate au doi nuclei, un macronucleu și un micronucleu. Macronucleul este forma somatică. Micronucleul diploid se împarte prin meioză și formează gametul.
Nucleii haploizi sunt schimbați printr-o punte citoplasmatică. Ulterior, citoplasmele fiecărei celule sunt restaurate și își recapătă autonomia. Acest proces este unic în eucariote.
Pe Euplots Se produc feromoni specifici fiecărui tip genetic. Celulele opresc creșterea somatică atunci când detectează un feromon cu diferite forme genetice.
Pentru speciile de Dileptus moleculele de recunoaștere sunt prezentate pe suprafața celulei. Gametii compatibili sunt legați de proteinele de adeziune în cilii.
Pe Parameciu substanțele de recunoaștere sunt produse între gameți compatibili. Aceste substanțe promovează unirea celulelor sexuale, precum și aderența lor și fuziunea ulterioară..
În biologia evoluției, unul dintre cele mai discutate subiecte atunci când vorbim despre organisme complexe (cum ar fi mamiferele) este investiția părintească. Acest concept a fost dezvoltat de eminentul biolog Sir Ronald Fisher în cartea sa "Teoria genetică a selecției naturale”, Și implică cheltuielile părinților pentru bunăstarea urmașilor.
Egalitatea în gameți implică faptul că investițiile părinților vor fi simetrice pentru ambele organisme implicate în evenimentul reproductiv..
Spre deosebire de sistemul de anizogamie, unde investiția părintească este asimetrică, și gametul feminin este cel care furnizează majoritatea resurselor non-genetice (nutrienți etc.) pentru dezvoltarea zigotului. Odată cu evoluția sistemelor care prezintă dimorfism în gametele lor, s-a dezvoltat o asimetrie și în organismele parentale.
Conform dovezilor și modelelor de reproducere pe care le găsim la speciile moderne, pare logic să considerăm isogamia drept condiție ancestrală, care apare în primele etape ale reproducerii sexuale..
În mai multe linii de organisme multicelulare, cum ar fi plantele și animalele, a evoluat independent un sistem de reproducere diferențială, în care gametii feminini sunt mari și imobili, iar cei masculi sunt mici și cu capacitatea de a se deplasa la ovul..
Deși traiectoriile precise ale schimbării de la o condiție izogamică la una anizogamică nu sunt cunoscute, au fost formulate mai multe teorii..
Unul dintre ele evidențiază un posibil compromis între mărimea gametilor și numărul acestora. Conform acestui argument, originea anizogamiei este o strategie stabilă din punct de vedere evolutiv cauzată de selecția perturbatoare în căutarea eficienței și supraviețuirii zigotului..
O altă teorie urmărește să explice fenomenul ca o modalitate de compensare a unei celule imobile (ovulul) cu multe celule cu capacitatea de a se mișca (sperma)..
O a treia viziune explică generarea anizogamiei ca o caracteristică adaptativă pentru evitarea conflictelor dintre nucleu și citoplasmă din cauza moștenirii uniparentale a organelor..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.