Що таке плазмогамія?



The плазмогамія це стадія статевого розмноження, в якій відбувається злиття цитоплазми гамет або статевих клітин без злиття їх ядер. Плазмагома поширена у грибів, будучи першою стадією статевого розмноження. Це також може відбуватися в клітинах рослин і тварин, які були злиті і культивовані.

Гамети є спеціальними клітинами, диференційованими від інших клітин організму, їх морфологією та репродуктивною функцією, яку вони виконують. У деяких випадках процес плазмогамії відбувається не між диференційованими гаметами, а між недиференційованими соматичними клітинами (плазмогамія соматогамного типу)..

Після періоду інтенсивного росту гриби вступають у фазу розмноження, утворюючи і випускаючи велику кількість спор. Спори, як правило, є одноклітинні і виробляються шляхом фрагментації міцелію або в спеціалізованих структурах, таких як спорангії, спорофори або гаметангі, серед інших..

Спори можуть вироблятися асексуально або опосередковано в статевому розмноженні. Статеве розмноження в грибах, як і в інших організмах, передбачає злиття двох ядер, які містять генетичну інформацію кожного окремого батька. Ядра фізично виявляються, коли дві статеві клітини або гамети зібрані разом.

Індекс

  • 1 Етапи статевого розмноження грибів
    • 1.1 Плазмогамія
    • 1.2 Каріогамія
    • 1.3 Мейоз
  • 2 Види плазмогамії
    • 2.1 Злиття гамет
    • 2.2
    • 2.3 Злиття гаметангіоз
    • 2.4 Сперматизація
    • 2.5 Соматогамія
  • 3 Переваги та недоліки статевого розмноження
  • 4 Посилання

Стадії статевого розмноження грибів

Статеве розмноження може бути визначено як механізм, який постійно оновлює генетичне навантаження особин біологічного виду. Вона є важливим джерелом генетичної мінливості, що дозволяє більшу здатність адаптуватися до нових умов навколишнього середовища.

Процес статевого розмноження грибів має унікальні і особливі особливості цього царства.

В інших еукаріотичних організмах (з ядрами і органелами, укладеними з мембранами), таких як рослини, тварини і протисти (дуже прості еукаріоти, без диференційованих тканин), поділ клітин включає розчинення і реконструкцію ядерної мембрани.

У грибах ядерна мембрана залишається неушкодженою протягом усього процесу; у деяких видів, які є виключенням, ядерна мембрана порушена, але лише частково.

Статеве розмноження грибів здійснюється в три стадії: плазмогамія, каріогамія і мейоз. Тривалість кожної події або стадії статевого розмноження змінюється і інтервали між цими подіями також змінюються, залежно від типу організму.

У менш розвинених примітивних грибах каріогамія відбувається практично відразу після плазмогамії. З іншого боку, у вищих, більш розвинених грибах існує інтервал між обома стадіями.

Плазмогамія

Плазмогамія або злиття клітин є першою стадією статевого розмноження у грибах, де об'єднуються дві гамети, які є гаплоїдними клітинами, генетично різними, в результаті чого з'являється клітина з двома гаплоїдними ядрами. В плазмогамі пов'язуються тільки цитоплазми двох гаплоїдних батьківських гамет.

Гаплоїдні клітини містять один набір хромосом і представлені у вигляді: n. Диплоїдні клітини мають дві серії або набори хромосом; Вони символізуються як: 2n.

Каріогамія

На наступному етапі, званому каріогамією, відбувається злиття або об'єднання двох гаплоїдних ядер батьківських гамет, що дає початок клітці з диплоїдним ядром..

При злитті ядер виробляється нова клітина, яка називається зиготою. Ядро цієї зиготи містить повторюване число хромосом (тобто, це диплоїдна або 2n).

Мейоз

Мейоз є останньою стадією статевого розмноження, де кількість хромосом знову зменшується вдвічі. У мейозі диплоїдна клітина (2n) виробляє чотири гаплоїдні клітини (n).

У мейозі відбуваються також процеси рекомбінації хромосом, які гарантують, що генетична композиція (або генетична навантаження) нових клітин відрізняється від генетичних гамет всього процесу..

Види плазмогамії

Гриби використовують різні методи для зв'язування двох гаплоїдних ядер сумісних клітин, тобто для виникнення плазмогамії..

Плазмогамія зустрічається частіше в клітинах, які не відрізняються за морфологією і в цьому випадку називається изогамией. Коли клітини, що зливають їх цитоплазму, мають різний розмір, плазмогамія називається анізогамією.

Існує 5 основних типів плазмогамії, які полягають у наступному: злиття гамета, гаметангиальное копуляція, злиття гаметангіо, сперматізація і соматогамія. Ці типи плазмогами описані нижче.

Злиття гамет

Деякі гриби виробляють спеціалізовані статеві клітини (гамети), які звільняються від статевих органів, що називаються гаметангі, як ми бачили раніше.

Злиття одноклітинних гамет відбувається, якщо обидві або принаймні одна з них є рухомою. Рухливість суперечок залежить від наявності джгутиків, що дозволяє їм просуватися до плавання, і в цьому випадку їх називають зооспорами. Як правило, дві злиті гамети мають однаковий розмір і називаються ізогамічними зооспорами.

Іноді може статися, що одна гамета більше, ніж інша (анісогамічні гамети). У жанрі Моноблоки Chytridiomycota phylla, мобільні чоловічі гамети вивільняються з чоловічого гаметангу або антеридиума.

Згодом чоловічі гамети проникають в жіночий гаметангій (званий оогоній) і запліднюють великі і нерухомі жіночі гамети (звані оосферами).

Гаметангіальна копуляція

В інших грибах два гаметангія вступають в контакт і ядро ​​переходить від чоловічого гаметангіо до жіночого гаметангіо. У цьому випадку гаметантії виконують функції гамета.

Цей тип плазмогамії зустрічається в організмах групи Oomycota, в якому маленькі чоловічі гаметангіани (anteridia) виробляють трубки для запліднення, які ростуть, розгалужуються і потім зливаються з більшою жіночою гаметангієм (оогоній)..

Труби для запліднення дозволяють ядрам чоловічих статевих органів проходити через тонкий прохідний штифт і запобіжник з жіночими гаметами (оосферами).

Злиття gametangios

У цьому виді плазмогамії гаметангіоз зливаються і об'єднують їх ядра. Наприклад, спори грибів групи Zigomycota морфологічно ідентичні, ростуть разом і утворюють диференційовані gametangles, які зливаються з утворенням зиготи або яйця. Пізніше ця зигота перетворюється на зигоспору товстостінних.

Сперматизація

Сперматизація складається з злиття мононуклеарних клітин (з одним ядром), не рухливих (без джгутика), з жіночим гаметангієм.

Соматогамія

Деякі більш розвинені гриби не виробляють гаметангіоз. У цих випадках вегетативні соматичні гіфи, які утворюють тіло гриба, набувають статеву функцію, вступають у контакт, зливаються і обмінюються ядрами один з одним.

Цей тип плазмогамії відбувається злиттям вегетативних, несексуальних структур, таких як гіфи і дріжджові клітини..

Переваги та недоліки статевого розмноження

Статеве розмноження має деякі недоліки порівняно з безстатевим розмноженням. Серед цих недоліків можна відзначити більш високі витрати енергії при створенні гамет, більш повільне відтворення і меншу кількість потомства в результаті..

З іншого боку, статеве розмноження має перевагу в тому, що він виробляє генетичні відмінності серед індивідів. У цьому типі розмноження генетичне навантаження потомства походить від генів двох батьків і не ідентичне жодному з них.

Чим більша генетична мінливість у популяції, тим швидше її еволюційна швидкість. Популяції з високою генетичною мінливістю мають різні механізми реагування на зміни у своєму оточенні, оскільки вони можуть продукувати індивідуумів з вищими адаптивними здібностями..

Список літератури

  1. Alexopoulus, C.J., Mims, C.W. та Blackwell, M. Редактори. (1996). Вступна мікологія. 4-е видання. Нью-Йорк: Джон Війлі і Сини.
  2. Clark, J. і Haskins, E.F. (2013). Ядерний репродуктивний цикл у міксоміцетів: огляд. Мікосфера. 4 (2): 233-248.doi: 10.5943 / мікосфера / 4/2/6
  3. Dighton, J. (2016). Екосистемні процеси грибів. 2-е видання. Бока Ратон: CRC Press.
  4. Кавана, К. Редактор. (2017). Гриби: біологія та застосування. Нью-Йорк: Джон Віллі.
  5. Ештон Г.Д. і Дайер П.С. (2016). Сексуальний розвиток у грибах та його використання в системах експресії генів. У: Schmoll M., Dattenböck C. (eds) Системи експресії генів у грибах: вдосконалення і застосування. Грибкова біологія. Springer.