Co to jest anizogamia lub heterogamia?

3951
Jonah Lester

Plik anizogamia, lub heterogamia jest połączeniem dwóch gamet, zwanych anizogametami, które różnią się rozmiarem i strukturą. Jest to termin odwrotny do izogamii, która jest połączeniem dwóch podobnych gamet, zwanych izogametami.

W zależności od rodzaju organizmu, anizogamety mają różne cechy. Na przykład obie gamety mogą być wiciowate, jak u niektórych glonów lub ameboidalne, jak występuje u niektórych pierwotniaków..

Źródło: pixabay.com

W oogamii, która jest odmianą anizogamii w bardziej złożonych organizmach, mała, ruchoma gameta, często nazywana plemnikiem lub pyłkiem, zapładnia znacznie większą, nieruchomą gametę, zwaną komórką jajową..

Indeks artykułów

  • 1 Pojawienie się anizogamii
  • 2 Konkurencja plemników i dobór płciowy
  • 3 Anizogamia i strategie reprodukcyjne
  • 4 Udoskonalenia reprodukcyjne
  • 5 kontrowersji
  • 6 Odnośniki

Pojawienie się anizogamii

Ewolucja diploidalnych organizmów wielokomórkowych stworzyła niezbędne warunki do rozwoju anizogamii, która, jak się uważa, była ewolucyjnie poprzedzona izogamią. Gamety służą wyłącznie do rozmnażania płciowego. Anisogamia pozwoliła na specjalizacje związane z tego typu rozmnażaniem.

Postęp anizogamii w kierunku jej najbardziej ekstremalnej formy, czyli oogamii, doprowadził do zróżnicowania płci męskiej i żeńskiej, ze wszystkim, co to implikuje w kategoriach dymorfizmu, selekcji i ról płciowych..

Gdy organizmy wielokomórkowe rosły, często stawały się rzadkie. W roślinach i wielu grupach zwierząt morskich dominował osiadły tryb życia. To stwarzało trudności w spotkaniu się męskich i żeńskich gamet..

Samce specjalizowały się w wytwarzaniu bardzo dużej liczby małych gamet (mikrogamet) zdolnych do lokalizowania i zapładniania gamet żeńskich. Samice specjalizowały się w wytwarzaniu zmniejszonej liczby dużych i nieruchomych gamet (makrogamet), zaopatrzonych w substancje odżywcze potrzebne do rozwoju zarodka.

Konkurencja plemników i dobór płciowy

Nadmiar gamet męskich w stosunku do samicy nieodłączny od anizogamii generuje silną konkurencję między plemnikami lub pyłkami, co sprzyja selekcji, zarówno wśród męskich gamet, jak iu osobników, które je produkują, cech sprzyjających zapłodnieniu.

Dobór płciowy to proces, który sprzyja ewolucji korzystnych cech dla kojarzenia się i produkcji potomstwa przez samce i samice. Dobór płciowy jest odpowiedzialny za istnienie cech odróżniających płcie. Ogólnie rzecz biorąc, im większy dymorfizm między płciami, tym większy dobór płciowy.

U samców dobór płciowy określa, że ​​męskie gamety mają cechy, które zwiększają ich prawdopodobieństwo zapłodnienia, lub że pojawiają się cechy anatomiczne i behawioralne, które sprzyjają dostępowi do samic, zwiększając ich zdolność do skutecznego zabiegania o nich lub walki o nie z innymi samcami.

U samic dobór płciowy determinuje ewolucję cech, które pomagają im wybierać samce, które pozwolą im na potomstwo o dobrej jakości genetycznej lub posiadające terytoria lub zapewniające zasoby żywieniowe sprzyjające rozmnażaniu..

Anizogamia i strategie reprodukcyjne

U wielu gatunków zwierząt, szukając partnera, samice są wybiórcze, podczas gdy samce nie. Wynika to głównie z faktu, że samice produkują ograniczoną liczbę jaj, które muszą dobrze zainwestować. Natomiast samce wytwarzają praktycznie nieograniczone ilości plemników.

W przypadku gatunków objętych opieką rodzicielską problem dotyczy nie tylko „drogich” jaj i „taniego” nasienia: samice częściej inwestują w potomstwo niż samce. Przykładem jest laktacja ssaków, prowadzona wyłącznie przez samice. Kobiety również ryzykują życie dla swoich młodych.

Jeśli samica łączy się z mężczyzną, który ma wadliwe geny, a jej dzieci nie osiągają z tego powodu dojrzałości, traci wysiłek reprodukcyjny. Zamiast tego samce mogą kojarzyć się z dużą liczbą samic, przekazując swoje geny przyszłym pokoleniom, niezależnie od niepowodzenia niektórych ich potomstwa..

Jeśli samce niewiele inwestują w gamety i wychowywanie potomstwa, mogą wykorzystać zaoszczędzoną energię do konkurowania z innymi samcami i próbować kojarzyć się z jak największą liczbą samic, maksymalizując w ten sposób ich zdolności reprodukcyjne. To wyjaśnia rozwiązłość seksualną mężczyzn u wielu gatunków..

Udoskonalenia reprodukcyjne

Samce wielu gatunków gryzoni wytwarzają „czopy kopulacyjne”. Nasienie tych samców zestala się w żeńskim układzie rozrodczym, zapobiegając kopulacji z innymi samcami. W ramach środków zaradczych u niektórych gatunków samce są w stanie przebić czopy pozostawione przez inne samce..

W gatunkach, u których plemniki kilku samców często konkurują o zapłodnienie zalążków tej samej samicy, samce mają zwykle większe jądra i gruczoły dodatkowe, wytwarzając w ten sposób bardziej skoncentrowane i obfite plemniki.

Samice wykształciły wyrafinowane mechanizmy, które ułatwiają lub zapobiegają zapłodnieniu przez plemniki różnych samców. W tym celu wykorzystują skurcze mięśni, prądy rzęskowe i różne zachowania. Na przykład kurczaki mogą dobrowolnie wydalać plemniki z kogutów niższego szczebla..

Kontrowersje

Charles Darwin uważał istnienie gamet za jeden z najbardziej zagadkowych aspektów życia istot. Półtora wieku później racja bytu gamet jest nadal przedmiotem dyskusji.

Izogamia jest powszechna w organizmach jednokomórkowych. W przeciwieństwie do tego anizogamia jest powszechna w wielokomórkowych roślinach i zwierzętach. Stwierdzono, że dymorfizm wielkości na poziomie gamet pozwala na zwiększenie objętości i złożoności ciała.

Najpowszechniej akceptowane modele wyjaśniania anizogamii odwołują się do selekcji destrukcyjnej: preferowane byłyby małe gamety, ponieważ można je produkować w dużych ilościach; preferowane byłyby duże gamety, ponieważ pozwalają na większy rozmiar zygoty, co zwiększyłoby prawdopodobieństwo przeżycia zarodka.

Ostatnio niektórzy autorzy zakwestionowali, że anizogamia jest ważnym czynnikiem w ewolucji ról seksualnych. Według nich role te mogły powstać przypadkowo lub w wyniku różnic w historii życia mężczyzn i kobiet..

Jednak obecny konsensus większości jest taki, że przypadek mógł nie spowodować stałych różnic między płciami, a różnice w historii życia mężczyzn i kobiet są wynikiem selekcji ostatecznie zdeterminowanej przez anizogamię..

Bibliografia

  1. Bell, G. 1978. Ewolucja anizogamii. Journal of Theoretical Biology, 73, 247–270.
  2. Blute, M. 2013. Ewolucja anizogamii: więcej pytań niż odpowiedzi. Teoria biologiczna, 7, 3-9.
  3. Da Silva, J. 2018. Ewolucja płci: swoisty test teorii selekcji destrukcyjnej. Ekologia i ewolucja, 8, 207-219.
  4. Kodric-Brown, A., Brown, J. H. 1987. Anisogamia, dobór płciowy oraz ewolucja i utrzymanie płci. Evolutionary Ecology, 1, 95–105.
  5. Lehtonen, J., Parker, G. A. 2014. Konkurencja w gamecie, ograniczenie gamet i ewolucja obu płci. Molecular Human Reproduction, 20, 1161–1168.
  6. Randerson, J. P., Hurst, L. D. 2002. Test porównawczy teorii ewolucji anizogamii. Proceedings: Biological Sciences, 268, 879–884.
  7. Schärer, L., Rowe, L., Arnqvist, G. 2012. Anisogamia, przypadek i ewolucja ról płciowych. Trendy w ekologii i ewolucji, 2012, 1-5.
  8. Togashi, T, Cox, P. A., wyd. 2011. Ewolucja anizogamii - fundamentalne zjawisko leżące u podstaw doboru płciowego. Cambridge University Press, Cambridge.
  9. Wedell, N., Gage, M. J. G., Parker, G. A. 2002. Konkurencja plemników, roztropność samców i samice z ograniczoną liczbą plemników. Trendy w ekologii i ewolucji, 17, 313-320.

Jeszcze bez komentarzy