Karakteristik dan tipe isogamia

Itu Isogamia Ini adalah sistem reproduksi tanaman di mana gamet secara morfologis serupa. Kesamaan terjadi dalam bentuk dan ukuran, dan sel seks betina dan jantan tidak dapat dibedakan. Sistem reproduksi ini dianggap leluhur. Ini disajikan dalam berbagai kelompok alga, jamur dan protozoa.

Gamet yang terlibat dalam isogami dapat berupa seluler (ciliate) atau tidak. Persatuan terjadi dengan konjugasi. Penggabungan Sel Seks Non -Differensiasi dan Pertukaran Bahan Genetik.

Isogamia. Modifikasi m. Piepenbring [cc by-sa 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)], melalui Wikimedia Commons

Isogami bisa homotal atau heterotalik. Itu homotalik ketika merger di antara gamet yang memiliki genom yang sama. Dalam isogami heterotal, gamet memiliki komposisi genetik yang berbeda.

[TOC]

Karakteristik

Sumber: m. Piepenbring [cc by-sa 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]

Reproduksi isogami terjadi dengan konjugasi. Dalam hal ini, isi satu sel bergerak ke arah lain dan merger terjadi.

Proses karigamia (fusi nuklei) dan plasmogami (fusi sitoplasma) terlibat. Diferensiasi sel somatik dalam seksual dapat dikaitkan dengan kondisi lingkungan. Interaksi dengan individu lain dari spesies yang sama juga dapat mempengaruhi.

Setelah diferensiasi terjadi, gamet harus menemukan dan mengenali sel seks lainnya. Dalam kelompok di mana isogami, pengakuan dan perpaduan gamet terjadi dengan berbagai cara.

Sel seks bisa ditandai atau tidak bergerak. Dalam beberapa kasus mereka besar, seperti pada beberapa ganggang hijau.

Teman-teman

Ada dua jenis isogami yang terkait dengan komposisi genetik gamet.

Isogamia homotalik

Gamet individu dikombinasikan dengan kelompok klon yang sama. Dalam hal ini dianggap bahwa terjadi self -fertilisasi terjadi.

Semua inti memiliki genotipe yang sama dan tidak ada interaksi dengan genotipe yang berbeda. Sel somatik berbeda secara langsung dalam sel seks.

Gamet dibentuk dalam populasi klon, dan selanjutnya merger terjadi untuk membentuk zigot.

Isogamia heterotal

Gamet terjadi pada individu yang berbeda, yang memiliki komposisi genetik yang berbeda.

Gamet diperlukan untuk memiliki kompatibilitas genetik untuk terjadi fusi. Dua jenis gamet umumnya terbentuk. "Plus" dan "minus" yang kompatibel satu sama lain.

Sel gametangial (yang menghasilkan gamet) dari suatu jenis membentuk torsi dengan jenis yang lain. Ini diakui melalui komunikasi kimia yang dalam beberapa kasus, melibatkan produksi feromon.

Organisme dengan gamet isogami

Kondisi isogamia tampaknya mendominasi dalam organisme uniseluler, sedangkan anisogami hampir universal untuk eukariota multiseluler. Dalam kebanyakan garis keturunan eukariotik organisme uniseluler, gamet berukuran sama dan tidak membedakan antara pria dan wanita.

Organisme model

Dalam eukariota, ada sejumlah besar spesies dengan gamet isogami. Namun, kami hanya akan menyebutkan genre yang muncul terus -menerus dalam literatur biologis - meskipun ada banyak lagi.

Dapat melayani Anda: resistina

Amuba sosial yang terkenal dari spesies ini Dictyostelium discoideum, Ragi umum yang kami gunakan untuk elaborasi makanan Saccharomyces cerevisiae dan parasit protozoa yang menyebabkan penyakit tidur Trypanosoma brucei Mereka semua adalah contoh organisme dengan gamet yang identik.

Dalam alga hijau, isogami adalah fenomena umum. Faktanya, ada dua jenis isogami dalam organisme ini.

Beberapa spesies menghasilkan gamet dengan ukuran yang relatif sedang dengan sistem fototaktik yang diwakili oleh titik mata. Spesies lain memiliki gamet yang sama, tetapi jauh lebih kecil dari pada kasus sebelumnya. Selain itu, mereka tidak memiliki noda mata.

Pengecualian untuk aturan

Namun, pengamatan radikal seperti itu tidak dapat dilakukan dan terbatas pada gamet isogami untuk garis keturunan uniseluler dan anisogami untuk makhluk multiseluler.

Memang, tanaman menghadirkan beberapa pengecualian untuk aturan ini, karena genera dengan ganggang hijau kolonial seperti Pandorina, kembali Dan Yamagishiella Mereka menyajikan kondisi isogamia.

Ada juga pengecualian dalam arah yang berlawanan, karena ada organisme uniseluler, seperti ganggang hijau dari ordo Bryopsidal yang memiliki gamet yang berbeda.

Isogami dalam ganggang

Dalam alga keberadaan dua jenis sel seks yang terkait dengan isogami telah diamati.

Dalam beberapa kelompok, gamet berukuran sedang dan memiliki mekanisme fototaxis. Tempat mata disajikan yang menerima stimulus cahaya.

Mereka umumnya dikaitkan dengan adanya kloroplas dan kemampuan untuk mengumpulkan zat cadangan.  Dalam kasus lain, gamet sangat kecil dan tidak memiliki noda mata.

Reproduksi seksual dalam ganggang dengan isogami terjadi secara berbeda.

Chlamydomonas

Ini adalah sekelompok ganggang hijau uniseluler, dengan dua momok. Hadiah isogamia heterotalik. Pada beberapa spesies, homothalica isogami dapat terjadi.

Sel vegetatif haploid berbeda dalam sel jenis kelamin ketika kondisi nitrogen meningkat di tengah. Ada dua jenis gamet, dengan aksesori genetik yang berbeda.

Gamet menghasilkan aglutinin (molekul adhesi) yang mendukung penyatuan flagella. Setelah merger, kedua gamet memberikan informasi genetik yang diperlukan untuk pengembangan embrio.

Closterium

Alga ini milik divisi Charoophyta. Mereka uniseluler. Mereka menghadirkan isogamia homotalik dan heterotal.

Gametesnya tidak mobile. Dalam hal ini, ketika sel -sel seksual berasal, papilla konjugasi terbentuk. Sitoplasma dilepaskan oleh pecahnya dinding sel.

Selanjutnya, fusi protoplasma dari kedua gamet terjadi dan zygote terbentuk. Dianggap bahwa daya tarik kimia dihasilkan antara jenis genetik yang berbeda dalam isogami heterotal.

Dapat melayani Anda: spesies endemik

Ganggang coklat

Mereka adalah organisme multiseluler, dengan gamet isogamas bertanda. Kelompok lain direproduksi oleh anisogamia atau oogami.

Gametnya secara morfologis sama, tetapi mereka berperilaku berbeda. Ada spesies di mana jenis betina melepaskan feromon yang menarik tipe pria.

Dalam kasus lain, jenis gamet bergerak untuk waktu yang singkat. Kemudian, dia menelan momok dan membebaskan feromon. Orang lain bergerak untuk waktu yang lebih lama dan memiliki reseptor dari sinyal feromon.

Isogami dalam jamur

Isogami menyajikan tipe homotalik dan heterotalik. Dalam kebanyakan kasus, pengakuan gamet terkait dengan produksi feromon.

Ragi

Dalam beberapa kelompok uniseluler seperti Saccharomyces, Gamet berbeda dalam menanggapi perubahan komposisi media kultur. Dalam kondisi tertentu, seperti kadar nitrogen rendah sel somatik dibagi dengan meiosis.

Gamet dengan komposisi genetik yang berbeda dikenali oleh tanda -tanda feromon. Sel -sel membentuk proyeksi ke arah sumber feromon dan menyatukan puncaknya. Nukleus kedua gamet bermigrasi sampai mereka bergabung dan membentuk sel diploid (zygote).

Jamur filamen

Mereka adalah organisme multiseluler. Terutama mereka menyajikan sistem heterotálicos. Selama perkembangan seksual mereka membentuk struktur donor (pria) dan reseptif (wanita) (wanita).

Fusi sel dapat terjadi antara hifa dan sel yang lebih terspesialisasi atau antara dua hifa. Pintu masuk nukleus donor (maskulin) ke dalam hifa, merangsang perkembangan tubuh yang bermanfaat.

Inti tidak segera bergabung. Tubuh yang bermanfaat membentuk struktur yang dikariasi, dengan nukleus komposisi genetik yang berbeda. Selanjutnya, inti digabungkan dan dibagi dengan meiosis.

Isogamia di Protozoa

Isogamia disajikan dalam kelompok uniseluler flagellated. Organisme ciliasi ini membangun hubungan sitoplasma antara gamet dalam membran plasma khusus.

Kelompok bersilia memiliki dua inti, makronukleus dan mikronukleus. Macronucleo adalah bentuk somatik. Diploid Micronucleus dibagi dengan meiosis dan membentuk gameta.

Inti haploid dipertukarkan dengan jembatan sitoplasma. Selanjutnya, sitoplasma setiap sel dipulihkan dan mereka memulihkan otonomi mereka. Proses ini unik dalam eukariota.

Di dalam Eupload Feromon spesifik dari masing -masing jenis genetik diproduksi. Sel -sel menghentikan pertumbuhan somatik saat mendeteksi feromon komposisi genetik yang berbeda.

Untuk spesies Dileptus Molekul pengakuan disajikan pada permukaan sel. Gamet yang kompatibel diikat dengan protein adhesi pada silia.

Di dalam Paramecium Zat pengakuan antara gamet yang kompatibel diproduksi. Zat -zat ini mempromosikan penyatuan sel seks, serta adhesi dan fusi berikutnya.

Dapat melayani Anda: hubungan antara adaptasi dan kelangsungan hidup diferensial makhluk hidup

Konsekuensi ekologis dan evolusioner

Investasi orang tua simetris

Dalam biologi evolusi, salah satu masalah yang paling banyak dibahas ketika kita berbicara tentang organisme kompleks (seperti mamalia) adalah investasi orang tua. Konsep ini dikembangkan oleh ahli biologi terkemuka Sir Ronald Fisher dalam bukunya "Teori genetika seleksi alam”, Dan menyiratkan biaya orang tua untuk kesejahteraan kaum muda.

Kesetaraan dalam gamet menyiratkan bahwa investasi orang tua akan simetris untuk kedua organisme yang terlibat dalam acara reproduksi.

Berbeda dengan sistem anisogami, di mana investasi orang tua asimetris, dan itu adalah gamet wanita yang menyediakan sebagian besar sumber daya (nutrisi, dll.) Non -genetik untuk pengembangan zygote. Dengan evolusi sistem yang memiliki dimorfisme dalam gamet mereka, asimetri juga dikembangkan dalam organisme orang tua.

Evolusi

Menurut bukti dan pola reproduksi yang kita temukan pada spesies modern, tampaknya logis untuk menganggap isogami sebagai kondisi leluhur, muncul pada tahap awal reproduksi seksual.

Dalam beberapa garis keturunan organisme multiseluler, seperti tumbuhan dan hewan, ia telah secara independen mengembangkan sistem reproduksi diferensial, di mana gamet betina besar dan tidak bergerak dan jantan kecil dan dengan kemampuan untuk pindah ke ovula.

Meskipun lintasan perubahan yang tepat tidak diketahui dari kondisi isogami menjadi anisogamik, beberapa teori telah diformulasikan.

Teori 1

Salah satunya menyoroti kemungkinan kompensasi antara ukuran gamet dan jumlahnya. Menurut argumen ini, asal anisogami adalah strategi yang stabil secara evolusioner yang disebabkan oleh seleksi yang mengganggu dalam pencarian efisiensi dan kelangsungan hidup zygote.

Teori 2

Teori lain berupaya menjelaskan fenomena tersebut sebagai cara kompensasi sel yang tidak bergerak (ovula) dengan banyak sel dengan kapasitas gerakan (sperma).

Teori 3

Visi ketiga menjelaskan generasi anisogami sebagai karakteristik adaptif untuk menghindari konflik antara nukleus dan sitoplasma karena pewarisan uniparental organel.

Referensi

1. Hadjiviosilou Z dan A Pomiankowski (2016) Gamete Signaling mendasari evolusi tipe kawin dan jumlahnya. Phil. Trans. R. Soc. B 371: 1-12.
2. Lehtonen J, H Kokko, dan Ga Parker (2016) Apa yang diajarkan oleh organisme isogami tentang seks dan kedua jenis kelamin?.  Trans. R. Soc. B 371: 20150532.
3. Nor M, M Fererzaki, S Sun, X Wang dan J Heitman (2011) Sex in Fungi. Annu. Putaran. Genet. 45: 405-430.
4. Togashia T, JL Bartelt, J Yoshimura, K Tainakae dan Pa Cox (2012) Trageectories evolusi menjelaskan evolusi isogam dan anisogami yang beragam. Proc Natl Acad Sci 109: 13692-13697.
5. Tsuchikane dan. M Tsuchiya, F Hinka, H Nozaki dan H Sekimoto (2012) Formasi zygospore antara strain homotalik dan hetothallic dari Closterium. Reprod tanaman seks 25: 1-9.