ÖNMEGTERMÉKENYÍTÉS: ÁLLATOKBAN, NÖVÉNYEKBEN ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2025

Az önmegtermékenyítés ugyanazon egyén férfi és női ivarsejtjeinek egyesülése. Organizmusokban fordul elő, amelyek hermafroditák - lények, amelyek egyesítik a férfi és a nő funkcióit egyetlen egyedben, egymást követve vagy egyszerre.

Ha mindkét típusú ivarsejt termelése időben (legalábbis időben) átfedésben van, a hermaphroditák egyidejűek. Ez a módszer lehetővé teszi az önmegtermékenyülést.

Az önmegtermékenyítés számos növényfajban fordul elő

Forrás: pixabay.com

A többsejtű szervezetekben, különösen a növényekben és az állatokban, a hermafrodit széles körben elterjedt jelenségnek tűnik.

Az önmegtermékenyítés optimális stratégia állandó környezetben, kevés partner elérhetőséggel. Ennek ellenére negatív következményekkel jár, például a konanguinitás miatti depresszió.

Ebben a jelenségben csökken a populáció genetikai variabilitása, ami csökkenti a környezeti változásokhoz való alkalmazkodási képességét, a kórokozókkal vagy növényevőkkel szembeni rezisztenciát. Ezek a szempontok fontosnak tűnnek a növények és állatok származása szempontjából.

Növényekben

A növényekben gyakori, hogy ugyanaz az egyén a vetőmag "apa és anya". Noha a virágok fő szerepe - valószínűleg - elősegíti a keresztes megtermékenyülést, az önmegtermékenyülés létezhet a hermafroditákban.

Néhány példa a növényekre, ahol ez a jelenség előfordul: borsó (a szervezet, amelyet Gregor Mendel az öröklés alapvető törvényeinek kidolgozására használt, ahol az önmegtermékenyülés a folyamat szempontjából döntő jelentőségű) és néhány hüvelyes.

Például szójababvirágok esetében a virágok kinyílhatnak, hogy lehetővé tegyék a rovarok keresztbeporzását, vagy zárva maradhatnak és önbeporzódhatnak.

Állatokban

Jarne et al. (2006), kivéve a rovarokat, az állatfajok körülbelül egyharmada a hermafroditizmus jelenségét jeleníti meg. Ez a tény számos állatfajban megkönnyítette az önmegtermékenyülés fejlődését.

Az önmegtermékenyedési arányok eloszlása ​​hasonló a növényekéhez, ami arra utal, hogy hasonló folyamatok működtek mindkét vonalban az önmegtermékenyülés fejlődésének érdekében.

Jarne és mtsai. (2006) szerint a hermafroditizmus ritkább a nagyobb állatok, elsősorban az ízeltlábúak fülében. Gyakori jelenség a kisebb phylákban, beleértve a tengeri szivacsokat, a medúzákat, a laposférgeket, a puhatestűeket, a tengeri lövegeket és az annelideket.

Ezek a szerzők úgy találták, hogy az önmegtermékenyítés a taxonokban fordul elő, ahol az ivarsejtek (hím és nőivarúak) egyetlen helyen vagy mirigyben képződnek, mint a tüdőcsiga.

Előfordulhat olyan helyzetekben is, amikor a ivarsejtek különböző helyeken termelődnek, vagy amikor a vízbe kerülnek, mint a tengeri fajok esetében.

Bizonyos trematodeokban és oligocheetokban az önmaga ugyanabban az egyénben szükséges szükséges kopuláció után következik be.

Az önmegtermékenyítés előnyei

Az önmegtermékenyítésnek rövid távon is vannak előnyei. Először is, mind a nő, mind a férfi ivarsejt ugyanabból a szülőből származik.

Így az organizmusok további 50% -ot profitálnak a génjeik átviteléből - összehasonlítva csak a szexuális szaporodás tipikus 50% -ával, mivel a fennmaradó 50% megfelel a szexuális partner hozzájárulásának.

Az önmegtermékenyítés akkor is előnyben részesíthető, ha a kérdéses faj által lakott régiót alacsony potenciális társak száma jellemzi, vagy növények esetében olyan területeken, ahol kevés a beporzó.

Ezenkívül a növényfajokban az önmegtermékenyzés energiamegtakarítást eredményezne, mivel ezeknek a növényeknek a virágai korlátozott mennyiségű pollenmennyiséggel kicsik lehetnek (nem kell nagyoknak és láthatóaknak lenniük a beporzók vonzásához).

Így az önmegtermékenyítés biztosítja a szaporodást és növeli a terület gyarmatosítását. Az önmegtermékenyülés evolúciójának magyarázatára leginkább elfogadott ökológiai hipotézis a szaporodás garantálásával kapcsolatos.

Az önmeghatározás hátrányai

Az önzés fő hátránya a beltenyésztéses depresszió. Ez a jelenség azt jelenti, hogy csökkent a szomorú utódok fitneszképessége vagy biológiai hozzáállása a keresztezett utódhoz viszonyítva.

Ezért vannak olyan fajok, amelyek - bár hermafroditák is - rendelkeznek olyan mechanizmusokkal, amelyek megakadályozzák az önmegtermékenyülést. A fő mechanizmusokat a következő szakasz tárgyalja.

Az önmegtermékenyülés jelenlegi nézete ökológiai és evolúciós erőkkel foglalkozik. Fisher szempontjából feltételezzük, hogy kölcsönhatásba lépnek az önmegtermékenyítés és a konzanguinitás miatti depresszió között.

Ez a modell előrejelzi az önmegtermékenyülés vagy a tiszta keresztek kialakulását a zavaró szelekció eredményeként (amikor egy tulajdonság szélsőségei részesülnek előnyben), ami nem támogatja a közbenső változatok gyakoriságának növekedését.

Ilyen módon a modellek javasolják ennek a rendszernek a fejlődését, mint annak előnyeinek és hátrányainak kölcsönhatását.

Az ökológiai modellek viszont az önmegtermékenyítés köztes arányát javasolják.

Mechanizmusok, amelyek megakadályozzák a növények önmegtermékenyülését

Közismert tény, hogy a szexuális szaporodás óriási előnyöket kínál. A szex növeli a leszármazottak genetikai sokféleségét, ami nagyobb valószínűséget jelent arra, hogy az utódok nagyobb kihívásokkal szembesülnek, például a környezeti változásokkal, a kórokozó szervezetekkel.

Ezzel szemben bizonyos növényekben és állatokban az önmegtermékenyülés történik. Javasoljuk, hogy ez a folyamat biztosítsa az új egyén teljes fejlődését, és ugyanakkor életképes stratégia legyen - bár ez a fajtól és a környezeti feltételektől függ.

Megállapítást nyert, hogy különféle angiospermokban vannak olyan mechanizmusok, amelyek megakadályozzák a hermaphroditikus szervezetek önmegtermékenyülését, és különféle módon bonyolítják azt, hogy a virág megtermékenyítheti magát.

Ezek az akadályok növelik a populáció genetikai változatosságát, mivel arra törekszenek, hogy biztosítsák, hogy a női és férfi ivarsejtek különböző szülőkből származjanak.

Azok a növények, amelyek virágot mutatnak funkcionális porcelánnal és szőnyeggel, kerülik a szerkezetek érési idejének eltéréseivel való önmagukat. Egy másik módszer a szerkezeti elrendezés, amely megakadályozza a pollen átadását.

A leggyakoribb mechanizmus az ön-összeférhetetlenség. Ebben az esetben a növények hajlamosak visszatartani saját pollenüket.

Irodalom

1. Jarne, P. és Auld, JR (2006). Az állatok ezt is keverik: az önmegtermékenyülés megoszlása ​​a hermafroditikus állatok között. Evolution, 60 (9), 1816-1824.
2. Jiménez-Durán, K., és Cruz-García, F. (2011). A szexuális összeférhetetlenség olyan genetikai mechanizmus, amely megakadályozza az önmegtermékenyülést és hozzájárul a növények sokféleségéhez. Mexikói Fitotecnia Magazine, 34 (1), 1-9.
3. Lande, R., és Schemske, DW (1985). Az önmegtermékenyülés és a beltenyésztéses depresszió fejlődése a növényekben. I. Genetikai modellek. Evolution, 39 (1), 24-40.
4. Schärer, L., Janicke, T. és Ramm, SA (2015). Szexuális konfliktus hermaphroditákban. A Cold Spring Harbor biológiai perspektívái, 7 (1), a017673.
5. Slotte, T., Hazzouri, KM, Ågren, JA, Koenig, D., Maumus, F., Guo, YL,… és Wang, W. (2013). A Capsella rubeola genomja és a gyors párzási rendszer evolúciójának genomi következményei. Természetgenetika, 45 (7), 831.
6. Wright, SI, Kalisz, S., és Slotte, T. (2013). A növények önmegtermékenyítésének evolúciós következményei. Eljárás. Biológiai tudományok, 280 (1760), 20130133.