MI A PLAZMOGAMIA? - BIOLÓGIA - 2026

A plazmogamia egy olyan szexuális szaporodási szakasz, amelyben a ivarsejtek vagy a nemi sejtek citoplazmáinak fúziója a magok fúziója nélkül zajlik. A plazmogamia a gombákban gyakori, a szexuális szaporodásuk első lépése. Előfordulhat olvadt és tenyésztett növényi és állati sejtekben is.

A ivarsejtek olyan speciális sejtek, amelyek morfológiájuk és reprodukciós funkciójuk miatt megkülönböztethetők a szervezet többi sejtjétől. Bizonyos esetekben a plazmogamia folyamata nem a differenciált ivarsejtek, hanem a nem differenciált szomatikus sejtek (somatogamy-típusú plazmogamia) között zajlik.

1. ábra: A Saprolegnia sp. Nőstény nőstény gametangium (Oogonio) fejlődésének különböző szakaszai (Oomycota). A: éretlen oogónium, B: fejlődő oogónium; C: érett oogónium, D: tojás. Forrás: Jon Houseman

Az intenzív növekedés után a gombák reprodukciós szakaszba lépnek, nagyszámú spórát képeznek és szabadítanak fel. A spórák általában egysejtűek, és a micélium fragmentációjával, vagy speciális struktúrákban, például többek között sporangia, sporophores vagy gametangia révén képződnek.

A spórák szexuálisan vagy közvetetten termeszthetők nemi szaporodás során. A gombákban, valamint más szervezetekben a szexuális szaporodás két olyan mag összeolvadását foglalja magában, amelyek az egyes szülők genetikai információit tartalmazzák. A magok fizikailag találkoznak, amikor két nemi sejt vagy ivarsejt egyesül.

A gombák szexuális szaporodásának szakaszai

A szexuális szaporodás olyan mechanizmusként határozható meg, amely folyamatosan megújítja a biológiai faj egyedeinek genetikai terhelését. Fontos forrása a genetikai variabilitásnak, amely nagyobb képességet tesz lehetővé az új környezeti feltételekhez való alkalmazkodáshoz.

A gombák szexuális reprodukciójának folyamata e királyság egyedi és sajátos jellemzőivel rendelkezik.

Más eukarióta szervezetekben (magokkal és membránnal bezárt organellákkal), például növényekben, állatokban és protistákban (nagyon egyszerű eukarióták, differenciált szövetek nélkül) a sejtosztódás magában foglalja a magmembrán feloldódását és újjáépítését.

A gombákban a nukleáris membrán érintetlen marad a teljes folyamat során; egyes fajok esetében, amelyek kivételt képeznek, a nukleáris membrán megszakad, de csak részben.

A gombák szexuális szaporodása három szakaszban zajlik: plazmogamia, kariogémia és meiozis. A szexuális szaporodás minden eseményének vagy stádiumának időtartama változik, és az események közötti időköz is változó, a szervezet típusától függően.

Primitív, kevésbé fejlett gombák esetén a kariogamia szinte közvetlenül a plazmogamia után fordul elő. Ezzel szemben a magasabb, fejlettebb gombákban intervallum van a két szakasz között.

Plasmogamy

A plazmogamia vagy a sejtfúzió a gombákban a szexuális szaporodás első fázisa, amelyben két genetikailag eltérő haploid sejt összeolvad, és két haploid maggal rendelkező sejtet eredményez. A plazmogamia során csak a két szülő haploid ivarsejt citoplazma egyesül.

A hipoid sejtek egyetlen kromoszómakészletet tartalmaznak, és az alábbiak szerint vannak ábrázolva: n. A diploid sejteknek két kromoszómakészlete van; jelölése: 2n.

Karyogamy

A következő szakaszban, úgynevezett karioamia, megtörténik a szülői ivarsejtek két haploid magjának fúziója vagy egyesülése, amely egy diploid maggal rendelkező sejtet eredményez.

A magok fúziójával új sejt képződik, amelyet zigótának hívnak. Ennek a zigóta magja kettős számú kromoszómát tartalmaz (azaz diploid vagy 2n).

miózis

A meiosis a szexuális szaporodás utolsó stádiuma, ahol a kromoszómák száma ismét felére csökkent. Meiozisban egy diploid sejt (2n) négy haploid sejtet termel (n).

A meiozis során kromoszóma-rekombinációs folyamatok is előfordulnak, amelyek garantálják, hogy az új sejtek genetikai összetétele (vagy genetikai terhelése) különbözzen az egész folyamat prekurzorától.

A plazmogamia típusai

A gombák különféle módszereket alkalmaznak a kompatibilis sejtek két haploid magjának összekapcsolására, azaz a plazmogamia kialakulásához.

A plazmogamia gyakrabban fordul elő olyan sejtekben, amelyek morfológiája nem különbözik egymástól, és ebben az esetben izogamianak nevezzük. Amikor a citoplazmájukat fuzionáló sejtek különböző méretűek, a plazmogamia anizogámia.

A plazmogamia öt fő típusa létezik: Az ilyen plazmogamia típusokat az alábbiakban ismertetjük.

Gamete fúzió

Egyes gombák speciális nemi sejteket (ivarsejteket) termelnek, amelyek felszabadulnak a nemi szervekből, úgynevezett gametanggia, amint azt korábban láttuk.

Az egysejtű ivarsejtek fúziója abban az esetben fordul elő, ha mindkettő, vagy legalább egyikük mobil. A spórák mobilitása attól függ, hogy rendelkeznek-e olyan gömbökkel, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy úszni tudjanak, és ebben az esetben őket állatkerteknek nevezik. Általában a két olyan ivarsejt azonos méretű és izogamiás zoospóráknak nevezik.

Időnként előfordulhat, hogy az egyik ivarsejt nagyobb, mint a másik (anizogámás ivarsejtek). A Chytridiomycota phylla Monoblepharis nemzetségében a motilis hím ivarsejtek felszabadulnak a hím gametangiumból vagy az antheridiumból.

Később a férfi ivarsejtek behatolnak a női gametangiába (oogóniumnak nevezik), és megtermékenyítik a nagy, mozdulatlan női ivarsejteket (ún. Ooszférák).

Gametangialis párosítás

Más gombákban két gametanggia érintkezik, és a mag a hímről a nőstény gametangiumra továbbad. Ebben az esetben a gametanggia ivarsejtekként szolgál.

Az ilyen típusú plazmogamia az Oomycota csoport organizmusaiban fordul elő, amelyekben a kis hím gametanggia (antheridia) olyan megtermékenyítő csöveket hoz létre, amelyek növekednek, elágaznak, majd összeolvadnak a nagyobb női gametangiával (oogónium).

A megtermékenyítő csövek lehetővé teszik, hogy a hím ivarsejtek magjai átjuthassanak egy finoman áthatoló tűn, és megolvadnak a női ivarsejtekkel (ooszférák).

2. ábra. Oomycota csoportba tartozó vízforma, amely elhalt lárvákon nő. Ez a penész gametangialis kopuláció típusú plazmogámát mutat. Forrás: TheAlphaWolf

A gametanggia fúziója

Az ilyen típusú plazmogamia során a gametanggia megolvad és egyesíti magjait. Például a Zigomycota csoport gombáinak spórái morfológiailag azonosak, együtt növekednek és differenciált gametanggiát képeznek, amelyek összeolvadnak, hogy zigótát vagy tojást képezzenek. Ez a zigóta később vastag falú zygospórá alakul.

3. ábra. A Zigomycota csoport gomba érett zygosporangiumja. Forrás: Jon Houseman

Spermatization

A spermatizáció a mononukleáris sejtek (egyetlen maggal), nem mozgó (flagellum nélkül) fuzionálását jelenti egy női gametangiumtal.

Somatogamy

Néhány fejlettebb gombás nem okoz gametanggiát. Ezekben az esetekben a gomba testét alkotó vegetatív szomatikus hyphae szexuális funkciót szerez, érintkezésbe kerülnek, megolvadnak és cserélnek magokat egymással.

Az ilyen típusú plazmogamia a vegetatív, nem szexuális struktúrák, például a hyphae és az élesztő sejtek fúziójával fordul elő.

A szexuális szaporodás előnyei és hátrányai

A szexuális típusú szaporodásnak vannak bizonyos hátrányai az asexuális típus szaporodásához képest. Ezek a hátrányok magukban foglalják a megnövekedett energiaköltségeket a ivarsejtek megismerésében, a lassabb szaporodást és ennek eredményeként kevesebb utódot.

Másrészt a szexuális szaporodás azzal az előnnyel jár, hogy genetikai variációt vált ki az egyének között. Az ilyen típusú szaporodásban az leszármazottak genetikai terhelése a két szülő génjeiből származik, és nem azonos a két szülő génjével.

Minél nagyobb a genetikai variabilitás egy populációban, annál nagyobb az evolúció sebessége. A nagy genetikai variabilitással rendelkező populációk eltérő reakciómechanizmust mutatnak a környezet változásaira, mivel ezek kiváló adaptációs képességű egyedeket eredményezhetnek.

Irodalom

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW és Blackwell, M. Szerkesztők. (tizenkilenc kilencvenhat) Bevezető mikológia. 4. kiadás. New York: John Wiley és fiai.
2. Clark, J. és Haskins, EF (2013). A nukleáris szaporodási ciklus a myxomycetesben: áttekintés. Mycosphere. 4 (2): 233–248.doi: 10.5943 / mycosphere / 4/2/6
3. Dighton, J. (2016). Gombaökoszisztéma-folyamatok. 2. kiadás. Boca Raton: CRC Press.
4. Kavanah, K. Szerkesztő. (2017). Gombák: Biológia és alkalmazások. New York: John Wiley.
5. Ashton GD és Dyer PS (2016). A gombák szexuális fejlődése és felhasználása a gén expressziós rendszerekben. In: Schmoll M., Dattenböck C. (szerk.) Gén expressziós rendszerek gombákban: fejlesztések és alkalmazások. Gombabiológia. Springer.