De isogamie het is een voortplantingssysteem van planten waarbij de gameten morfologisch vergelijkbaar zijn. Er is gelijkenis in vorm en grootte, en mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen kunnen niet worden onderscheiden. Dit voortplantingssysteem wordt als voorouderlijk beschouwd. Het komt voor in verschillende groepen algen, schimmels en protozoa.
De gameten die bij isogamie betrokken zijn, kunnen al dan niet mobiel (ciliated) zijn. Hun vereniging vindt plaats door vervoeging. Ongedifferentieerde geslachtscellen versmelten en wisselen genetisch materiaal uit.
Isogamie kan homothalisch of heterothalisch zijn. Het is homothalisch wanneer de fusie plaatsvindt tussen gameten die hetzelfde genoom hebben. Bij heterothalische isogamie hebben gameten een andere genetische samenstelling.
Artikel index
Reproductie door isogamie vindt plaats door vervoeging. Hierbij beweegt de inhoud van de ene cel naar de andere en vindt versmelting plaats.
Processen van carigamie (fusie van kernen) en plasmogamie (fusie van cytoplasma) zijn betrokken. Somatische celdifferentiatie tot seksuele cellen kan verband houden met omgevingsfactoren. Interactie met andere individuen van dezelfde soort kan ook van invloed zijn.
Nadat differentiatie heeft plaatsgevonden, moeten de gameten andere geslachtscellen vinden en herkennen. In groepen waar isogamie voorkomt, vindt de herkenning en versmelting van gameten op verschillende manieren plaats.
Geslachtscellen kunnen gevlagd of immobiel zijn. In sommige gevallen zijn ze groot, zoals bij sommige groene algen.
Er zijn twee soorten isogamie die verband houden met de genetische samenstelling van gameten.
De gameet van een individu is geconjugeerd met een andere van dezelfde klonale groep. In dit geval wordt aangenomen dat zelfbevruchting plaatsvindt.
Alle kernen hebben hetzelfde genotype en er is geen interactie met een ander genotype. Somatische cellen differentiëren rechtstreeks tot geslachtscellen.
Gameten vormen zich in klonale populaties en later vindt fusie plaats om de zygote te vormen.
Gameten worden geproduceerd in verschillende individuen, die een verschillende genetische samenstelling hebben.
Gameten moeten genetische compatibiliteit hebben om fusie te laten plaatsvinden. Over het algemeen worden twee soorten gameten gevormd. De "plus" en de "min" die met elkaar compatibel zijn.
De gametangiale cel (die de gameet produceert) van het ene type vormt een paar met die van het andere type. Deze worden herkend door middel van chemische communicatie waarbij in sommige gevallen feromonen worden geproduceerd.
De toestand van isogamie lijkt te domineren in eencellige organismen, terwijl anisogamie bijna universeel is voor meercellige eukaryoten. In de meeste eukaryote lijnen van eencellige organismen zijn de gameten even groot en maken we geen onderscheid tussen mannetjes en vrouwtjes..
In eukaryoten is er een aanzienlijk aantal soorten met isogame gameten. We zullen echter alleen de geslachten noemen die constant in de biologische literatuur voorkomen - hoewel er nog veel meer zijn..
De bekende sociale amoebe van de soort Dictyostelium discoideum, de gewone gist die we gebruiken om voedsel te maken Saccharomyces cerevisiae en de protozoaire parasiet die slaapziekte veroorzaakt Trypanosoma brucei zijn allemaal voorbeelden van organismen met identieke gameten.
Bij groene algen is isogamie een veel voorkomend verschijnsel. In feite zijn er twee soorten isogamie in deze organismen.
Sommige soorten produceren relatief middelgrote gameten met een fototactisch systeem dat wordt weergegeven door een oogvlek. Andere soorten hebben dezelfde gameten, maar veel kleiner dan in het vorige geval. Ze missen ook de oogvlek.
Het is echter niet mogelijk om zo'n radicale observatie te doen en isogame gameten te beperken tot eencellige lijnen en anisogame tot meercellige wezens..
Planten vertonen inderdaad enkele uitzonderingen op deze regel, aangezien koloniale groene algensoorten zoals Pandorina, Volvulina Y Yamagishiella presenteren de toestand van isogamie.
Er zijn ook uitzonderingen in de tegenovergestelde richting, aangezien er eencellige organismen zijn, zoals de groene algen van de orde Bryopsidales die verschillende gameten vertonen..
Bij algen is de aanwezigheid van twee soorten geslachtscellen waargenomen die geassocieerd zijn met isogamie.
In sommige groepen zijn de gameten middelgroot en hebben ze fototaxismechanismen. Er is een oogvlek die wordt gestimuleerd door licht.
Ze worden over het algemeen geassocieerd met de aanwezigheid van chloroplasten en het vermogen om reservestoffen te accumuleren. In andere gevallen zijn de gameten erg klein en hebben ze geen oogvlek..
Seksuele voortplanting bij isogamie-algen gebeurt anders.
Het is een groep eencellige groene algen, met twee flagellen. Het vertoont heterothale isogamie. Homothale isogamie kan bij sommige soorten voorkomen.
Haploïde vegetatieve cellen differentiëren zich tot geslachtscellen wanneer de stikstofomstandigheden in het medium toenemen. Er zijn twee soorten gameten, met verschillende genetische complementen.
Gameten produceren agglutinines (adhesiemoleculen) die de aanhechting van flagellen bevorderen. Na fusie leveren de twee gameten de genetische informatie die nodig is voor de ontwikkeling van het embryo.
Deze algen behoren tot de Charyophyta-divisie. Ze zijn eencellig. Ze vertonen homothalische en heterothalische isogamie.
Gameten zijn niet mobiel. In dit geval, wanneer de geslachtscellen ontstaan, wordt een conjugatiepapil gevormd. Cytoplasma's komen vrij door het scheuren van de celwand.
Vervolgens vindt de fusie van de protoplasma's van beide gameten plaats en wordt de zygote gevormd. Chemische aantrekkingskracht tussen de verschillende genetische typen wordt verondersteld voor te komen bij heterothale isogamie.
Het zijn meercellige organismen, met isogame gameten van flagellaten. Andere groepen planten zich voort door anisogamie of oogamie.
Gameten zijn morfologisch hetzelfde, maar gedragen zich anders. Er zijn soorten waarbij het vrouwelijke type feromonen afgeeft die het mannelijke type aantrekken.
In andere gevallen beweegt één type gameet voor een korte periode. Neem dan het flagellum in en laat feromonen vrij. Het andere type beweegt voor een langere tijd en heeft een feromoonsignaalreceptor.
Zowel homothalische als heterothalische typen zijn isogamie. In de meeste gevallen wordt gameetherkenning geassocieerd met de productie van feromonen.
In verschillende eencellige groepen zoals Saccharomyces, gameten differentiëren als reactie op een verandering in de samenstelling van het kweekmedium. Somatische cellen delen zich onder bepaalde omstandigheden door meiose, zoals lage stikstofniveaus..
Gameten met een verschillende genetische samenstelling worden herkend door feromoonsignalen. De cellen vormen projecties naar de bron van feromonen en voegen zich bij hun toppen. De kernen van beide gameten migreren totdat ze samensmelten en een diploïde cel (zygote) vormen.
Het zijn meercellige organismen. Ze presenteren voornamelijk heterothallische systemen. Tijdens de seksuele ontwikkeling vormen ze donor (mannelijke) en receptieve (vrouwelijke) structuren.
Celfusie kan optreden tussen een hypha en een meer gespecialiseerde cel of tussen twee hyfen. Het binnendringen van de donorkern (mannelijk) in de hypha stimuleert de ontwikkeling van een vruchtlichaam.
Kernen smelten niet onmiddellijk. Het vruchtlichaam vormt een dikaryotische structuur, met kernen met een verschillende genetische samenstelling. Vervolgens versmelten en delen de kernen zich door meiose.
Isogamie komt voor in eencellige groepen met flagellaten. Deze ciliated organismen brengen een cytoplasmatische verbinding tot stand tussen gameten in gespecialiseerde gebieden van het plasmamembraan..
De trilharengroepen hebben twee kernen, een macronucleus en een micronucleus. De macronucleus is de somatische vorm. De diploïde micronucleus deelt zich door meiose en vormt de gameet.
De haploïde kernen worden uitgewisseld door een cytoplasmatische brug. Vervolgens worden de cytoplasma's van elke cel hersteld en herwinnen ze hun autonomie. Dit proces is uniek binnen eukaryoten.
Aan Euplots Er worden specifieke feromonen van elk genetisch type geproduceerd. Cellen stoppen de somatische groei wanneer ze een feromoon met een andere genetische samenstelling detecteren.
Voor soorten Dileptus herkenningsmoleculen worden gepresenteerd op het celoppervlak. Compatibele gameten zijn gebonden door adhesie-eiwitten in cilia.
Aan Paramecium herkenningsstoffen worden geproduceerd tussen compatibele gameten. Deze stoffen bevorderen de vereniging van geslachtscellen, evenals hun hechting en daaropvolgende fusie..
In de evolutiebiologie is een van de meest besproken onderwerpen als we het hebben over complexe organismen (zoals zoogdieren), investeringen door ouders. Dit concept is ontwikkeld door de eminente bioloog Sir Ronald Fisher in zijn boek "De genetische theorie van natuurlijke selectie”, En impliceert de uitgaven van de ouders voor het welzijn van het nageslacht.
Gelijkheid in gameten impliceert dat ouderlijke investeringen symmetrisch zullen zijn voor beide organismen die bij de voortplantingsgebeurtenis betrokken zijn..
In tegenstelling tot het anisogamiesysteem, waar ouderlijke investeringen asymmetrisch zijn, en het is de vrouwelijke gameet die de meeste niet-genetische bronnen (voedingsstoffen, enz.) Voor de ontwikkeling van zygoten levert. Met de evolutie van systemen die dimorfisme in hun gameten vertonen, ontwikkelde zich ook een asymmetrie in ouderlijke organismen.
Volgens het bewijs en de reproductiepatronen die we bij moderne soorten aantreffen, lijkt het logisch om isogamie te beschouwen als de voorouderlijke aandoening, die optreedt in de eerste stadia van seksuele voortplanting..
In verschillende geslachten van meercellige organismen, zoals planten en dieren, heeft zich onafhankelijk een differentieel voortplantingssysteem ontwikkeld, waarbij de vrouwelijke gameten groot en onbeweeglijk zijn en de mannelijke gameten klein en met het vermogen om naar de zaadknop te gaan..
Hoewel de precieze trajecten van verandering van een isogame naar een anisogame aandoening niet bekend zijn, zijn er verschillende theorieën geformuleerd..
Een ervan wijst op een mogelijke afweging tussen de grootte van de gameten en hun aantal. Volgens dit argument is de oorsprong van anisogamie een evolutionair stabiele strategie die wordt veroorzaakt door disruptieve selectie in de zoektocht naar efficiëntie en overleving van de zygote..
Een andere theorie tracht het fenomeen te verklaren als een manier om te compenseren voor een immobiele cel (de eicel) met veel cellen met het vermogen om te bewegen (het sperma)..
Een derde mening verklaart het genereren van anisogamie als een adaptief kenmerk om conflicten tussen de kern en het cytoplasma te vermijden als gevolg van de uniparentale overerving van de organellen..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.