Sebeplodnění u zvířat, rostlin a příkladů



samooplodnění je spojení mužských a ženských gamet stejného jedince. Vyskytuje se v organismech, které jsou hermafrodity - bytosti, které kombinují mužské a ženské funkce v jediném jedinci, buď postupně nebo současně.

Když se produkce gamet obou typů časově překrývá (alespoň v čase), hermafrodity jsou simultánní. Tato modalita nabízí možnost samooplodnění.

U mnohobuněčných organismů, zejména u rostlin a živočichů, se hermafrodit jeví jako široce rozšířený jev.

Sebeplodnění je optimální strategií pro konstantní prostředí as malou dostupností páru. Přináší však některé negativní důsledky, jako je deprese způsobená konjunktivitou.

V tomto jevu se snižuje genetická variabilita populace, což snižuje její schopnost přizpůsobit se změnám prostředí, rezistenci vůči patogenům nebo býložravcům. Tyto aspekty se zdají být důležité pro linii rostlin a zvířat.

Index

  • 1 V rostlinách
  • 2 U zvířat
  • 3 Výhody samooplodnění
  • 4 Nevýhody samooplodnění
  • 5 Mechanismy, které zabraňují samooplodnění rostlin
  • 6 Odkazy

V rostlinách

V rostlinách je běžné, že stejný jedinec je „otcem a matkou“ svých semen. Ačkoli hlavní úlohou květin je - s největší pravděpodobností - podporovat křížové oplodnění, může se u hermafroditických druhů objevit samooplodnění..

Některé příklady rostlin, kde se tento fenomén vyskytuje, jsou hrách (organismus, který Gregor Mendel používá k vývoji základních zákonů dědičnosti, kde byla samoplodná událost klíčová pro zpracování) a některé luštěniny.

Například v případě sójových květů mohou být květy otevřeny, aby umožnily křížové opylování hmyzem nebo zůstaly uzavřené a samoopylené..

U zvířat

Podle Jarne et al. (2006), s výjimkou hmyzu, přibližně jedna třetina živočišných druhů představuje fenomén hermafroditismu. Tato skutečnost usnadnila vývoj samooplodnění u mnoha živočišných druhů.

Distribuce míry self-fertilization je podobný tomu v rostlinách, navrhnout, že podobné procesy operovaly v obou řadách ve prospěch vývoje self-fertilization \ t.

Pro Jarne et al. (2006), hermafroditismus je vzácný v okrajích větších zvířat, primárně v členovcích. Je to běžný jev na menších hranách, včetně mořských houby, medúzy, plochých červů, měkkýšů, mořských stříkaček nebo mořských škubnutí a annelid..

Tito autoři zjistili, že samo-fertilizace nastává u taxonů, kde se vyskytují gamety (samci i samice) v jednom místě nebo žláze, jako u plicních šneků..

To může také nastat v situacích kde gametes nastanou na různých místech, nebo když oni jsou vyloučeni do vody, jak v mořských druzích..

V některých trematodech a oligochaetech dochází k samooplodnění po nezbytné kopulaci u stejného jedince.

Výhody samooplodnění

V krátkodobém horizontu existují některé výhody samooplodnění. Zaprvé, mužské i ženské gamety pocházejí ze stejného rodičovského jedince.

Proto organismy těží z extra 50% přenosu jejich genů - ve srovnání s pouze 50% typického příspěvku sexuální reprodukce, protože zbývajících 50% odpovídá podílu sexuálního partnera..

Samoopylení může být také přednost, když je oblast obývané dotčených druhů se vyznačuje menší množství potenciálních partnerů nebo, v případě rostlin v oblastech, kde je malá dostupnost opylovačů.

Kromě toho, v rostlinných druhů, samosprášení vést k energetickým úsporám, protože květy těchto rostlin mohou být malé (a nemusí být velké a viditelné přitáhnout opylovače) s omezeným množstvím pylu.

Samooplodnění tak zajišťuje reprodukci a zvyšuje kolonizaci oblasti. Nejvíce uznávaná ekologická hypotéza, která vysvětluje vývoj samooplodnění, souvisí s garantováním reprodukce.

Nevýhody samooplodnění

Hlavní nevýhodou selfing je zvažován deprese consanguinity. Tento fenomén znamená redukci fitness nebo biologický postoj konsenzuálního potomstva ve vztahu ke zkříženému potomstvu.

Z tohoto důvodu existují druhy, které, i když jsou hermafroditické, mají mechanismy, které zabraňují samooplodnění. Hlavní mechanismy budou řešeny v další části.

Současná vize vývoje samooplodnění zahrnuje ekologické a evoluční síly. Z Fisherovy perspektivy se předpokládá interakce mezi zjevnými výhodami samooplodnění a deprese inbreedováním.

Tento model předpovídá tvorbu inbreeding nebo křížení čistý důsledku rušivého výběru (pokud jsou upřednostňovány konce charakteru), která není nakloněna zvýšení mezifrekvence variant.

Tímto způsobem modely navrhují vývoj tohoto systému jako interakci jeho přínosů s nevýhodami.

Ekologické modely na druhé straně navrhují, aby střední míry samooplodnění.

Mechanismy, které zabraňují samooplodnění rostlin

Je všeobecně známo, že sexuální reprodukce přináší obrovské výhody. Pohlaví zvyšuje genetickou rozmanitost potomků, což se promítá do větší pravděpodobnosti, že nástupci mohou čelit větším výzvám, jako jsou například změny životního prostředí, patogenní organismy, mimo jiné..

Na rozdíl od toho dochází u některých plodin a živočichů k samooplodnění. Navrhuje se, aby tento proces zajistil, že nový jedinec bude plně rozvinutý, a bude také životaschopnou strategií - i když záleží na druhových a environmentálních podmínkách.

Bylo zjištěno, že v různých angiospermech existují mechanismy, které zabraňují samooplodnění v hermafroditických organismech, což komplikuje různé způsoby, jak se květ může samo plodit..

Tyto bariéry zvyšují genetickou rozmanitost populace, protože se snaží zajistit, aby mužské a ženské gamety pocházely z různých rodičů.

Rostliny, které představují květy s tyčinkami a funkčními karpely, se vyhýbají samooplodnění s rozporem doby zrání struktur. Další modalitou je konstrukční uspořádání, které zabraňuje přenosu pylu.

Nejběžnějším mechanismem je samo-nekompatibilita. V tomto případě mají rostliny tendenci odmítat svůj vlastní pyl.

Odkazy

  1. Jarne, P., & Auld, J. R. (2006). Zvířata to také míchají: rozložení samoplodnění mezi hermafroditickými zvířaty. Evoluce, 60(9), 1816-1824.
  2. Jiménez-Durán, K., & Cruz-García, F. (2011). Sexuální neslučitelnost, genetický mechanismus, který zabraňuje samooplodnění a přispívá k rozmanitosti rostlin. Mexický chovný žurnál, 34(1), 1-9.
  3. Lande, R., & Schemske, D. W. (1985). Vývoj samoplodnění a inbreední deprese v rostlinách. I. Genetické modely. Evoluce, 39(1), 24-40.
  4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, S.A. (2015). Sexuální konflikt v hermafroditech. Cold Spring Harbor perspektivy v biologii, 7(1), a017673.
  5. Slotte, T., Hazzouri, K.M., Ågren, J.A., Koenig, D., Maumus, F., Guo, Y. L., ... & Wang, W. (2013). Capsella rubeola genom a genomické důsledky rychlého vývoje páření systému. Přírodní genetika, 45(7), 831.
  6. Wright, S. I., Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Evoluční důsledky samooplodnění v rostlinách. Sborník. Biologické vědy, 280(1760), 20130133.