Samooplodnja u životinjama, biljkama i primjerima



samo-oplodnje je sjedinjenje muških i ženskih spolnih stanica iste osobe. Pojavljuje se u organizmima koji su hermafroditi - bića koja kombiniraju muške i ženske funkcije u jednoj jedinki, bilo uzastopno ili istovremeno.

Kada se proizvodnja gameta obaju vrsta preklapa u vremenu (barem u vremenu), hermafroditi su istovremeni. Ovaj modalitet nudi mogućnost samooplodnje.

U višestaničnim organizmima, posebno u biljkama i životinjama, čini se da je hermafrodit široko rasprostranjen fenomen.

Samooplodnja je optimalna strategija za stalna okruženja i sa malo dostupnosti para. Međutim, to donosi neke negativne posljedice, kao što je depresija krvnim srodstvom.

U ovom fenomenu smanjuje se genetska varijabilnost populacije, što smanjuje njegovu sposobnost prilagođavanja promjenama okoliša, otpornosti na patogene ili biljojeda. Čini se da su ti aspekti važni za podrijetlo biljaka i životinja.

indeks

  • 1 U biljkama
  • 2 Kod životinja
  • 3 Prednosti samooplodnje
  • 4 Nedostaci samooplodnje
  • 5 Mehanizmi koji sprječavaju samooplodnju u biljkama
  • 6 Reference

U biljkama

U biljkama je uobičajeno da isti čovjek bude "otac i majka" njihovih sjemenki. Iako je glavna uloga cvijeća - najvjerojatnije - promicanje unakrsne oplodnje, samooplodnja se može pojaviti kod hermaproditskih vrsta.

Neki primjeri biljaka u kojima se taj fenomen javlja su grašak (organizam koji je koristio Gregor Mendel za razvoj osnovnih zakona nasljednosti, gdje je događaj samooplodnje bio presudan za obradu) i neke mahunarke.

U slučaju sojinih cvjetova, na primjer, cvijeće se može otvoriti kako bi se omogućilo unakrsno oprašivanje insekata ili mogu ostati zatvorene i samooplodne.

Kod životinja

Prema Jarne i sur. (2006), osim insekata, otprilike jedna trećina životinjskih vrsta predstavlja fenomen hermafroditizma. Ta je činjenica olakšala evoluciju samooplodnje kod brojnih životinjskih vrsta.

Raspodjela stopa samooplodnje slična je onoj u biljkama, što sugerira da su slični procesi djelovali u obje linije u korist evolucije samooplodnje.

Za Jarne i sur. (2006), hermafroditizam je rijedak u rubovima većih životinja, prvenstveno u člankonožcima. To je uobičajena pojava u manjim rubovima, uključujući morske spužve, meduze, ravne crve, mekušce, morske štrcaljke ili morske raštike i anelide..

Autori su otkrili da se događaj samooplodnje događa u taksonomima gdje se gamete (i muške i ženske) javljaju u jednom mjestu ili žlijezdi, kao kod pulmonatnih puževa..

Može se pojaviti iu situacijama gdje se gamete pojavljuju na različitim mjestima, ili kada se izbacuju u vodu, kao kod morskih vrsta..

U nekim trematodama i oligohetama samooplodnja se javlja nakon nužne kopulacije u istom pojedincu.

Prednosti samooplodnje

U kratkom roku postoje neke prednosti samooplodnje. Prvo, i muške i ženske gamete dolaze od iste roditeljske osobe.

Stoga, organizmi imaju koristi od dodatnih 50% prijenosa svojih gena - u usporedbi sa samo 50% tipičnog doprinosa spolne reprodukcije, budući da preostalih 50% odgovara onome što je doprinio seksualni partner..

Samooplodnja se također može favorizirati kada je regija koja naseljava predmetnu vrstu karakterizirana malim brojem potencijalnih partnera ili, u slučaju biljaka, u područjima gdje je malo dostupnih oprašivača..

Osim toga, u biljnim vrstama, samooplodnja bi dovela do uštede energije, budući da cvjetovi tih biljaka mogu biti mali (više ne moraju biti veliki i vidljivi da bi privukli oprašivače) s ograničenom količinom peludi..

Dakle, samooplodnja osigurava reprodukciju i povećava kolonizaciju područja. Najviše prihvaćena ekološka hipoteza koja objašnjava evoluciju samooplodnje povezana je s jamstvom reprodukcije.

Nedostaci samooplodnje

Glavni nedostatak selfinga je depresija po krvnom srodstvu. Ovaj fenomen podrazumijeva smanjenje sposobnost ili biološki stav krvnog potomstva u odnosu na križano potomstvo.

Iz tog razloga postoje vrste koje, iako su hermafroditske, imaju mehanizme za izbjegavanje samooplodnje. Glavni mehanizmi bit će obrađeni u sljedećem odjeljku.

Trenutna vizija evolucije samooplodnje uključuje ekološke i evolucijske sile. Iz Fisherove perspektive, pretpostavlja se interakcija između očitih prednosti samooplodnje i depresije inbreedingom.

Ovaj model predviđa stvaranje samooplodnje ili čistih križeva, kao rezultat disruptivne selekcije (kada se favoriziraju ekstremi karaktera), što ne pogoduje povećanju učestalosti intermedijarnih varijanti..

Na taj način, modeli predlažu evoluciju ovog sustava kao interakciju njegovih koristi i nedostataka.

Ekološki modeli, s druge strane, predlažu srednju stopu samooplodnje.

Mehanizmi koji sprječavaju samooplodnju u biljkama

Opće je poznato da spolna reprodukcija daje goleme prednosti. Seks povećava genetsku raznolikost potomaka, što znači veću vjerojatnost da se nasljednici mogu suočiti s većim izazovima, kao što su promjene u okolišu, patogeni organizmi, među ostalima..

Nasuprot tome, samooplodnja se događa u određenim biljnim kulturama i životinjama. Predlaže se da ovaj proces osigura da će novi pojedinac biti u potpunosti razvijen, također kao održiva strategija - iako ovisi o vrsti i uvjetima okoliša..

Utvrđeno je da u raznim angiospermima postoje mehanizmi koji sprječavaju samooplodnju u hermafroditnim organizmima, komplicirajući na različite načine da se cvijet može oplođivati.

Ove prepreke povećavaju genetsku raznolikost populacije, jer nastoje osigurati da muške i ženske spolne stanice dolaze od različitih roditelja.

Biljke koje predstavljaju cvjetove s prašnicima i funkcionalnim tepisima izbjegavaju samooplodnju s odstupanjem vremena sazrijevanja građevina. Drugi modalitet je strukturalno uređenje koje sprječava prijenos peludi.

Najčešći mehanizam je samo-nekompatibilnost. U ovom slučaju, biljke imaju tendenciju odbacivanja vlastitog peluda.

reference

  1. Jarne, P., & Auld, J.R. (2006). Životinje ga miješaju: distribucija samooplodnje među hermafroditskim životinjama. evolucija, 60(9), 1816-1824.
  2. Jiménez-Durán, K., & Cruz-García, F. (2011). Seksualna nekompatibilnost, genetski mehanizam koji sprječava samooplodnju i doprinosi raznolikosti biljaka. Meksički uzgojni dnevnik, 34(1), 1-9.
  3. Lande, R., & Schemske, D.W. (1985). Evolucija samooplodnje i inbriding depresije u biljkama. I. Genetski modeli. evolucija, 39(1), 24-40.
  4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, S.A. (2015). Seksualni sukobi u hermafroditima. Cold Spring Harbor perspektive u biologiji, 7(1), a017673.
  5. Slotte, T., Hazzouri, K.M., Ågren, J.A., Koenig, D., Maumus, F., Guo, Y.L., ... & Wang, W. (2013). Genom Capsella rubella i genomske posljedice evolucije brzog parenja. Prirodna genetika, 45(7), 831.
  6. Wright, S. I., Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Evolucijske posljedice samooplodnje u biljkama. Zbornik radova. Biološke znanosti, 280(1760), 20130133.