Характеристики і типи ізогамії



The ізогамія Це рослинна репродуктивна система, де гамети морфологічно схожі. Подібність зустрічається за формою і розмірами, а чоловічі і жіночі статеві клітини не можна розрізнити. Ця репродуктивна система вважається родовою. Він зустрічається в різних групах водоростей, грибів і найпростіших.

Гамети, залучені в ізогамію, можуть бути рухомими (рельєфними) чи ні. Об'єднання їх відбувається шляхом кон'югації. Недиференційовані статеві клітини зливаються і обмінюються генетичним матеріалом.

Ізогамія може бути гомоталічною або гетероальною. Він є гомоталічним, коли відбувається злиття між гаметами, які мають один і той же геном. У гетеротактичної ізогамі гамети мають інший генетичний склад.

Індекс

  • 1 Характеристики
  • 2 типи
    • 2.1 Гомотетична ізогамія
    • 2.2 гетероталлическая ізогамія
  • 3 Ізогамія в водоростях
    • 3.1 Chlamydomonas
    • 3.2 Closterium
    • 3.3 Коричневі водорості
  • 4 Виділення грибів
    • 4.1 Дріжджі
    • 4.2 Волокнисті гриби
  • 5 Ізогамія в найпростіших
  • 6 Посилання

Особливості

Розмноження за допомогою ізогамії відбувається шляхом кон'югації. При цьому зміст однієї клітини переходить в іншу і відбувається злиття.

У роботі беруть участь процеси carigamia (злиття ядер) і плазмогамія (злиття цитоплазми). Диференціація соматичних клітин на сексуальні може бути пов'язана з умовами навколишнього середовища. Вона також може впливати на взаємодію з іншими особами одного виду.

Після диференціації гамети повинні знайти і розпізнати інші статеві клітини. У групах, де відбувається ізогамія, розпізнавання і злиття гамет відбувається по-різному.

Статеві клітини можуть бути жгутиковими або нерухомими. У деяких випадках вони великі, як у деяких зелених водоростей.

Типи

Існує два типи ізогамії, пов'язані з генетичною композицією гамет.

Гомотетична ізогамія

Гамета індивідуума кон'югована з іншою з тієї ж клональної групи. У цьому випадку вважається, що відбувається самозапліднення.

Всі ядра мають однаковий генотип і немає взаємодії з іншим генотипом. Соматичні клітини диференціюються безпосередньо в статеві клітини.

Гамети утворюються в клональних популяціях, і згодом відбувається злиття з утворенням зиготи.

Гетероталічна ізогамія

Гамети виробляються у різних індивідуумів, які мають інший генетичний склад.

Гамети повинні мати генетичну сумісність для злиття. Зазвичай утворюються два типи гамет. "Плюс" і "мінус", які сумісні один з одним.

Гаметангіальна клітина (яка виробляє гамету) одного типу утворює пару з іншим типом. Вони визнаються за допомогою хімічних комунікацій, які в деяких випадках передбачають виробництво феромонів..

Ізоляція в водоростях

У водоростей спостерігається наявність двох типів статевих клітин, пов'язаних з ізогамією.

У деяких групах гамети середнього розміру і мають механізми фототаксису. Є очне пляма, яке отримує стимул світла.

Вони, як правило, пов'язані з наявністю хлоропластів і здатністю накопичувати резервні речовини. В інших випадках гамети дуже малі і не мають очної плями.

Статеве розмноження у водоростей з ізогамією відбувається по-різному.

Chlamydomonas

Це група одноклітинних зелених водоростей, з двома джгутиками. Він представляє гетеротактичну ізогамію. У деяких видів може виникати гомотактична ізогамія.

Гаплоїдні вегетативні клітини диференціюються в статеві клітини, коли в середовищі зростають азотні умови. Існують два типи гамет, з різними генетичними доповненнями.

Гамети виробляють аглютиніни (молекули адгезії), які сприяють об'єднанню джгутиків. Після злиття дві гамети забезпечують генетичну інформацію, необхідну для розвитку ембріона.

Closterium

Ці водорості належать до дивізії Харифофти. Вони одноклітинні. Вони представляють гомотетичну і гетероталічну ізогамію.

Гамети не є рухливими. У цьому випадку, коли зароджуються статеві клітини, утворюється сопряженний сосочок. Цитоплазми вивільняються при розриві клітинної стінки.

Згодом відбувається злиття протоплазм обох гамет і форми зиготи. Вважається, що в гетероталічної ізогамії відбувається хімічне притягання між різними генетичними типами.

Коричневі водорості

Вони є багатоклітинними організмами, з жгутиковими ізогамними гаметами. Інші групи розмножуються анізогамією або оогамією.

Гамети морфологічно рівні, але ведуть себе по-різному. Є види, в яких жіночий тип випускає феромони, які притягують чоловічий тип.

В інших випадках тип гамети рухається на короткий період. Потім він ковтає джгутик і вивільняє феромони. Інший тип рухається більш тривалий час і має рецептор феромонового сигналу.

Ізоляція в гриби

Виникає ізогамія як гомоталічного, так і гетероталлического типів. У більшості випадків розпізнавання гамет пов'язане з виробництвом феромонів.

Дріжджі

У декількох одноклітинних групах подобається Saccharomyces, гамети відрізняються у відповідь на зміну складу культурального середовища. При певних умовах, таких як низький рівень азоту, соматичні клітини діляться на мейоз.

Гамети з різним генетичним складом розпізнаються феромонними сигналами. Клітини формують виступи до джерела феромонів і з'єднують свої верхівки. Ядра обох гамет мігрують, поки вони не зливаються і не утворюють диплоїдної клітини (зиготи).

Нитчасті гриби

Це багатоклітинні організми. В основному вони представляють гетероталічні системи. Під час статевого розвитку вони утворюють донорні (чоловічі) і рецептивні (жіночі) структури.

Злиття клітин може відбуватися між гіфою і більш спеціалізованою клітиною або між двома гіфами. Вхід донорського ядра (самця) в гіфу стимулює розвиток плідного тіла.

Ядра не зливаються негайно. Тіло плодоношення утворює дикаріотичну структуру з ядрами різної генетичної композиції. Згодом ядра зливаються і діляться на мейоз.

Ізоляція в найпростіших

Ізогамія зустрічається в жгутикових одноклітинних групах. Ці миготливі організми встановлюють цитоплазматичний зв'язок між гаметами в спеціалізованих зонах плазматичної мембрани.

Ресничние групи мають два ядра, макроядер і мікроядер. Макроядро - соматична форма. Диплоїдний мікроядер ділиться мейозом і утворює гамету.

Гаплоїдні ядра обмінюються через цитоплазматичний міст. Згодом цитоплазми кожної клітини відновлюються і вони відновлюють свою автономію. Цей процес унікальний в межах еукаріотів.

В Евплоти виробляються специфічні феромони кожного генетичного типу. Клітини зупиняють соматичне зростання, коли він виявляє феромон різної генетичної композиції.

Для видів Dileptus Молекули розпізнавання представлені на поверхні клітини. Сумісні гамети пов'язані адгезійними білками в віях.

В Paramecium Розпізнавальні речовини виробляються між сумісними гаметами. Ці речовини сприяють об'єднанню статевих клітин, а також їх адгезії і подальшому злиттю.

Список літератури

  1. Hadjivasiliou Z та A Pomiankowski (2016) Сигналізація гамет лежить в основі еволюції типів спарювання та їх кількості. Філ. Транс. R. Soc. B 371: 1-12.
  2. Lehtonen J, H Kokko, і GA Parker (2016) Що вчать нас ізогамних організмів про секс і про два статі? Транс. R. Soc. B 371: 20150532.
  3. Ні M, ні Fererzaki, S Sun, X Wang та J Heitman (2011) Секс у грибах. Анну. Genet. 45: 405-430.
  4. Togashia T, JL Bartelt, J Yoshimura, K Tainakae та PA Cox (2012) Еволюційні траєкторії пояснюють диверсифіковану еволюцію ізогамії та анісогамії в морських зелених водоростях. Proc Natl Acad Sci 109: 13692-13697.
  5. Цучікане Ю. М. Цучія, Ф. Гінка, Г. Нозакі і Г. Секімото (2012) Формування зигоспори між гомоталічними і гетероталлическими штамами Closterium. Статева рослина Reprod 25: 1-9.