Ce este anizogamia sau heterogamia?

4519
Robert Johnston

anizogamie, sau heterogamia, este uniunea a doi gameți, numiți anizogamete, care diferă prin mărime și structură. Este termenul opus izogamiei, care este unirea a doi gameți similari, numiți izogamete.

În funcție de tipul de organism, anizogametele au caracteristici diferite. De exemplu, ambii gameti pot fi flagelati, ca la unele alge, sau amoeboid, asa cum se întâmplă în unele protozoare..

Sursa: pixabay.com

În oogamie, care este varianta anizogamiei la organisme mai complexe, un gamet mic, mobil, adesea denumit spermă sau polen, fertilizează un gamet mult mai mare, imobil, numit ovul..

Indice articol

  • 1 Apariția anizogamiei
  • 2 Concurența spermei și selecția sexuală
  • 3 Anizogamie și strategii de reproducere
  • 4 Rafinări reproductive
  • 5 Controverse
  • 6 Referințe

Apariția anizogamiei

Evoluția organismelor pluricelulare diploide a creat condițiile necesare dezvoltării anizogamiei, despre care se crede că a fost precedată evolutiv de izogamie. Gametii servesc doar pentru reproducerea sexuala. Anizogamia a permis specializări legate de acest tip de reproducere.

Progresia anizogamiei către forma sa cea mai extremă, adică oogamia, a dus la diferențierea sexelor masculine și feminine, cu tot ceea ce aceasta implică în ceea ce privește dimorfismul, selecția și rolurile sexuale..

Pe măsură ce organismele multicelulare au crescut, ele au devenit deseori rare. Obiceiurile sedentare au predominat la plante și la numeroase grupuri de animale marine. Acest lucru a creat dificultăți pentru a se întâlni gametii masculi și feminini..

Bărbații s-au specializat în producerea unui număr foarte mare de gameți mici (microgamete) capabili să localizeze și să fertilizeze gametii feminini. Femelele s-au specializat în producerea unui număr redus de gamete mari și imobile (macrogamete), prevăzute cu materie nutritivă pentru dezvoltarea embrionului.

Competiția spermei și selecția sexuală

Excesul de gameți masculi față de femela inerentă anizogamiei generează o competiție puternică între spermă sau între polen, ceea ce favorizează selectarea, atât în ​​rândul gametilor masculini, cât și la indivizii care le produc, a acelor atribute care favorizează fertilizarea..

Selecția sexuală este procesul care favorizează evoluția atributelor avantajoase pentru împerecherea și producerea descendenților de către bărbați și femele. Selecția sexuală este responsabilă de existența caracteristicilor care disting sexele. În general, cu cât dimorfismul dintre sexe este mai mare, cu atât selecția sexuală este mai mare.

La bărbați, selecția sexuală determină faptul că gametii masculini au caracteristici care le cresc probabilitatea de fertilizare sau că apar atribute anatomice și comportamentale care favorizează accesul la femele prin creșterea capacității lor de a le curta cu succes sau de a lupta cu alți bărbați pentru ei..

La femele, selecția sexuală determină evoluția atributelor care îi ajută să aleagă masculii care le vor permite să producă descendenți de bună calitate genetică sau care posedă teritorii sau oferă resurse nutriționale care favorizează reproducerea..

Anizogamie și strategii de reproducere

La multe specii de animale, atunci când caută un partener, femelele sunt selective, în timp ce masculii nu. Acest lucru este atribuit în principal faptului că femelele produc un număr limitat de ouă pe care trebuie să le investească bine. În schimb, bărbații produc cantități practic nelimitate de spermă.

La speciile cu îngrijire părintească, problema nu este doar o problemă a ovulelor „scumpe” și a spermei „ieftine”: femelele tind, de asemenea, să investească mai mult în descendenți decât bărbații. Alăptarea mamiferelor, efectuată exclusiv de femele, este un exemplu în acest sens. Femelele își riscă, de asemenea, viața pentru copiii lor.

Dacă o femeie se împerechează cu un bărbat care poartă gene defecte, iar copiii ei nu ajung la maturitate din cauza asta, își pierde efortul de reproducere. În schimb, masculii se pot împerechea cu un număr mare de femele, transmitându-și genele generațiilor viitoare, indiferent de eșecul unora dintre descendenții lor..

Dacă bărbații investesc puțin în gameți și în creșterea descendenților, aceștia pot folosi energia economisită pentru a concura cu alți masculi și pot încerca să se împerecheze cu cât mai multe femele posibil, maximizând astfel capacitatea lor de reproducere. Acest lucru explică promiscuitatea sexuală masculină la multe specii..

Rafinări reproductive

Bărbații din multe specii de rozătoare produc „dopuri copulatoare”. Spermatozoizii acestor bărbați se solidifică în interiorul tractului reproductiv feminin, prevenind copulația de către alți masculi. Ca o măsură contrară, la unele specii, masculii sunt capabili să străpungă dopurile lăsate de alți masculi..

La speciile în care este comun ca spermatozoizii mai multor masculi să concureze pentru a fertiliza ovulele aceleiași femele, masculii tind să aibă testicule mai mari și glande accesorii, producând astfel spermă mai concentrată și mai abundentă..

Femelele au dezvoltat mecanisme sofisticate care facilitează sau previn fertilizarea de către sperma diferiților masculi. Pentru aceasta folosesc contracții musculare, curenți ciliari și diverse comportamente. Puii, de exemplu, pot expulza voluntar sperma de la cocoșii de rang inferior..

Controverse

Charles Darwin a considerat existența gametilor drept unul dintre cele mai enigmatice aspecte ale ființelor vii. Un secol și jumătate mai târziu, rațiunea de a fi a gametilor este încă în dezbatere.

Izogamia este frecventă la organismele unicelulare. În schimb, anisogamia este răspândită la plantele și animalele multicelulare. S-a susținut că dimorfismul mărimii la nivel de gamete permite creșterea volumului și complexității corpului.

Cele mai acceptate modele de explicare a anizogamiei invocă selecția perturbatoare: gametii mici ar fi favorizați deoarece pot fi produși în număr mare; gametii mari ar fi favorizați deoarece permit o dimensiune mai mare a zigotului, ceea ce ar crește probabilitatea de supraviețuire a embrionilor.

Recent, unii autori au pus la îndoială faptul că anizogamia este un factor important în evoluția rolurilor sexuale. Potrivit acestora, aceste roluri ar fi putut apărea la întâmplare sau ca urmare a diferențelor în istoriile de viață ale bărbaților și femeilor..

Cu toate acestea, actualul consens majoritar major este că șansa poate să nu fi cauzat diferențe consistente între sexe și că diferențele în istoriile de viață masculine și feminine sunt rezultatul selecției determinate în cele din urmă de anizogamie..

Referințe

  1. Bell, G. 1978. Evoluția anizogamiei. Jurnalul de biologie teoretică, 73, 247-270.
  2. Blute, M. 2013. Evoluția anizogamiei: mai multe întrebări decât răspunsuri. Teoria biologică, 7, 3-9.
  3. Da Silva, J. 2018. Evoluția sexelor: un test specific al teoriei selecției perturbatoare. Ecologie și evoluție, 8, 207-219.
  4. Kodric-Brown, A., Brown, J. H. 1987. Anisogamia, selecția sexuală și evoluția și menținerea sexului. Ecologie evolutivă, 1, 95-105.
  5. Lehtonen, J., Parker, G. A. 2014. Concurența gametelor, limitarea gametelor și evoluția celor două sexe. Reproducerea umană moleculară, 20, 1161-1168.
  6. Randerson, J. P., Hurst, L. D. 2002. Un test comparativ al unei teorii pentru evoluția anizogamiei. Lucrări: Științe biologice, 268, 879-884.
  7. Schärer, L., Rowe, L., Arnqvist, G. 2012. Anisogamia, șansa și evoluția rolurilor sexuale. Tendințe în ecologie și evoluție, 2012, 1-5.
  8. Togashi, T, Cox, P. A., eds. 2011. Evoluția anizogamiei - un fenomen fundamental care stă la baza selecției sexuale. Cambridge University Press, Cambridge.
  9. Wedell, N., Gage, M. J. G., Parker, G. A. 2002. Concurența spermei, prudența masculină și femelele cu spermă limitată. Tendințe în ecologie și evoluție, 17, 313-320.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.