Vlastnosti a typy isogamie



isogamie Je to rostlinný reprodukční systém, kde jsou gamety morfologicky podobné. Podobnost se vyskytuje ve tvaru a velikosti a mužské a ženské pohlavní buňky nelze rozlišit. Tento reprodukční systém je považován za předchůdce. Vyskytuje se v různých skupinách řas, hub a prvoků.

Gamety podílející se na isogamii mohou být mobilní (řasené) nebo ne. Svaz se vyskytuje konjugací. Nediferencované pohlavní buňky fúzují a vyměňují genetický materiál.

Isogamie může být homothalická nebo heterotální. Je-li fúze mezi gametami, které mají stejný genom, je homothalická. V heterotaktické isogamii mají gamety odlišný genetický make-up.

Index

  • 1 Charakteristika
  • 2 Typy
    • 2.1 Homothetic Isogamy
    • 2.2 heterothalická isogamie
  • 3 Isogamy v řasách
    • 3.1 Chlamydomonas
    • 3.2 Klosterium
    • 3.3 Hnědé řasy
  • 4 Izolace v houbách
    • 4.1 Kvasinky
    • 4.2 Vláknité houby
  • 5 Isogamy v prvokech
  • 6 Odkazy

Vlastnosti

Reprodukce isogamií nastává konjugací. V tomto případě se obsah jedné buňky přesune na druhou a dojde k fúzi.

Jsou zahrnuty procesy karigamie (fúze jader) a plasmogamie (fúze cytoplazmy). Rozlišení somatických buněk na sexuální může být spojeno s podmínkami prostředí. Může také ovlivnit interakci s jinými jedinci stejného druhu.

Po diferenciaci musí gamety najít a rozpoznat jiné pohlavní buňky. Ve skupinách, kde dochází k isogamii, dochází k rozpoznávání a fúzi gamet různými způsoby.

Pohlavní buňky mohou být bičíkovité nebo imobilní. V některých případech jsou velké, jako u některých zelených řas.

Typy

Existují dva typy isogamie související s genetickým složením gamet.

Homothetic isogamy

Gameta jedince je konjugována s jinou skupinou ze stejné klonální skupiny. V tomto případě se má za to, že dochází k samooplodnění.

Všechna jádra mají stejný genotyp a neexistuje interakce s jiným genotypem. Somatické buňky se diferencují přímo do pohlavních buněk.

Gamety jsou tvořeny v klonálních populacích a následně dochází k fúzi za vzniku zygoty.

Heterothalická isogamie

Gamety jsou produkovány v různých jedincích, kteří mají odlišný genetický make-up.

Gamety musí mít genetickou kompatibilitu pro fúzi. Obecně se tvoří dva typy gamet. "Plus" a "minus", které jsou vzájemně kompatibilní.

Gametangiální buňka (která produkuje gametu) jednoho typu tvoří pár s druhým typem. Ty jsou rozpoznávány chemickou komunikací, která v některých případech zahrnuje produkci feromonů..

Izolace v řasách

Přítomnost dvou typů pohlavních buněk spojených s isogamií byla pozorována u řas.

V některých skupinách jsou gamety středně velké a mají fototaxické mechanismy. Tam je oční místo, které přijímá podnět světla.

Obvykle jsou spojeny s přítomností chloroplastů a schopností hromadit rezervní látky. V jiných případech jsou gamety velmi malé a nepředstavují oční bod.

Sexuální reprodukce v řasách s isogamií se vyskytuje různými způsoby.

Chlamydomonas

Je to skupina jednobuněčných zelených řas, se dvěma bičíky. Představuje heterotaktickou isogamii. U některých druhů se může vyskytnout homotaktická isogamie.

Haploidní vegetativní buňky se diferencují na pohlavní buňky, když se v prostředí zvyšují podmínky dusíku. Existují dva typy gamet s různými genetickými doplňky.

Gamety produkují aglutininy (adhezní molekuly), které podporují spojení bičíků. Po fúzi poskytují oba gamety genetické informace nezbytné pro vývoj embrya.

Closterium

Tyto řasy patří do divize Charyophyta. Jsou jednobuněčné. Představují homothetickou a heterothalickou isogamii.

Gamety nejsou mobilní. V tomto případě, když vznikají pohlavní buňky, vzniká konjugační papila. Cytoplasmy se uvolňují prasknutím buněčné stěny.

Následně dochází k fúzi protoplazmat obou gamet a forem zygota. Předpokládá se, že dochází k chemické přitažlivosti mezi různými genetickými typy v heterothalické isogamii.

Hnědé řasy

Jedná se o mnohobuněčné organismy s bičíkovými isogamními gametami. Ostatní skupiny se reprodukují anisogamií nebo oogamií.

Gamety jsou morfologicky rovnocenné, ale chovají se jinak. Existují druhy, kde ženský typ uvolňuje feromony, které přitahují mužský typ.

V jiných případech se typ gamety pohybuje na krátkou dobu. Pak polkne bičíkem a uvolní feromony. Druhý typ se pohybuje delší dobu a má receptor feromonového signálu.

Izolace v houbách

Izogamie jak homothalic tak heterothallic typů nastane. Ve většině případů je rozpoznání gamet spojené s produkcí feromonů.

Kvasinky

V několika jednobuněčných skupinách Saccharomyces, gamety se liší v odezvě na změnu složení kultivačního média. Za určitých podmínek, jako jsou nízké hladiny dusíku, jsou somatické buňky rozděleny meiózou.

Gamety s odlišným genetickým složením jsou rozpoznávány feromonovými signály. Buňky tvoří projekce směrem ke zdroji feromonů a spojují se s jejich hroty. Jádra obou gamet migrují, dokud se nespojí a nevytvoří diploidní buňku (zygota)..

Vláknité houby

Jsou to mnohobuněčné organismy. Předkládají především systémy heterotálicos. Během sexuálního vývoje tvoří dárcovské (mužské) a receptivní (ženské) struktury.

Fúze buněk může nastat mezi hypha a specializovanější buňkou nebo mezi dvěma hyphae. Vstup jádra dárce (muž) do hyphy stimuluje rozvoj plodného těla.

Jádra se neprovádějí okamžitě. Plodnice tvoří dikaryotickou strukturu s jádry různého genetického složení. Následně se jádra spojí a rozdělí meiózou.

Izolace v prvokech

Isogamie se vyskytuje v bičíkových jednobuněčných skupinách. Tyto řasnaté organismy navazují cytoplazmatické spojení mezi gametami ve specializovaných oblastech plazmatické membrány.

Seskupené skupiny mají dvě jádra, makronukleus a mikronukleus. Makronukleus je somatická forma. Diploidní mikronukleus je rozdělen meiózou a tvoří gametu.

Haploidní jádra se vyměňují přes cytoplazmatický můstek. Následně jsou cytoplazmy každé buňky obnoveny a znovu získávají svou autonomii. Tento proces je v rámci eukaryot jedinečný.

In Euplotes jsou produkovány specifické feromony každého genetického typu. Buňky zastavují somatický růst, když detekují feromon odlišného genetického složení.

Pro druhy Dileptus Rozpoznávací molekuly jsou prezentovány na povrchu buňky. Kompatibilní gamety jsou vázány adhezními proteiny v řasách.

In Paramecium Mezi kompatibilními gametami se vytvářejí látky pro rozpoznávání. Tyto látky podporují spojení pohlavních buněk, jakož i jejich adhezi a následnou fúzi.

Odkazy

  1. Hadjivasiliou Z a A Pomiankowski (2016) Gametová signalizace je základem vývoje typů páření a jejich počtu. Phil. Trans. R. Soc., B 371: 1-12.
  2. Lehtonen J, H Kokko a GA Parker (2016) Co nás o isogamních organismech učí o sexu a dvou pohlaví? Trans. R. Soc., B 371: 20150532.
  3. Ani M, M Fererzaki, S Sun, X Wang a J Heitman (2011) Pohlaví v houbách. Annu. Genet. 45: 405-430.
  4. Togashia T, JL Bartelt, J Yoshimura, K Tainakae a PA Cox (2012) Evoluční trajektorie vysvětlují různorodý vývoj isogamie a anisogamie v mořských zelených řasách. Proc Natl Acad Sci 109: 13692-13697.
  5. Tsuchikane Y. M Tsuchiya, F Hinka, H Nozaki a H Sekimoto (2012) Tvorba zygospore mezi homothalickými a heterothalickými kmeny Closterium. Sex Plant Reprod 25: 1-9.