SAVAIMINIS APVAISINIMAS: GYVŪNAMS, AUGALAMS IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Savaiminis apvaisinimas yra to paties asmens vyriškų ir moteriškų lytinių organų sąjunga. Tai atsiranda organizmuose, kurie yra hermafroditai - būtybės, kurios paeiliui ar vienu metu sujungia vyro ir moters funkcijas viename individe.

Kai abiejų tipų gametų gamyba sutampa laiku (bent jau laiku), hermafroditai yra vienu metu. Šis būdas suteikia galimybę savarankiškai apvaisinti.

Savaiminis apvaisinimas vyksta kelioms augalų rūšims
Šaltinis: pixabay.com

Daugialąsteliniuose organizmuose, ypač augaluose ir gyvūnuose, hermafroditas atrodo plačiai paplitęs reiškinys.

Savaiminis apvaisinimas yra optimali strategija nuolatinėje aplinkoje, kur mažai partnerių. Tačiau tai sukelia tam tikrų neigiamų padarinių, tokių kaip depresija dėl užgauliojimo.

Esant šiam reiškiniui, sumažėja genetinis populiacijos kintamumas, dėl kurio sumažėja jos gebėjimas prisitaikyti prie aplinkos pokyčių, atsparumas patogenams ar žolėdžių. Šie aspektai atrodo svarbūs augalų ir gyvūnų kilmei.

Augaluose

Augaluose yra įprasta, kad tas pats individas yra jų sėklos „tėvas ir motina“. Nors pagrindinis gėlių vaidmuo - greičiausiai) - skatina kryžminimą, tačiau hermafroditų rūšys gali savarankiškai tręšti.

Keli augalų, kuriuose pasireiškia šis reiškinys, pavyzdžiai yra žirniai (organizmas, kurį Gregoras Mendelis panaudojo pagrindiniams paveldėjimo dėsniams kurti, kai procesas buvo lemiamas savaiminio apvaisinimo atveju) ir kai kurie ankštiniai augalai.

Pvz., Jei tai yra sojų gėlės, gėlės gali atsidaryti, kad vabzdžiai galėtų jas apdulkinti, arba jie gali likti uždari ir patys apdulkinti.

Gyvūnuose

Pasak Jarne ir kt. (2006), išskyrus vabzdžius, maždaug trečdalyje gyvūnų rūšių yra hermafroditizmo reiškinys. Šis faktas palengvino daugybės gyvūnų rūšių savaiminio apvaisinimo evoliuciją.

Savaiminio greičio pasiskirstymas yra panašus kaip ir augaluose, o tai rodo, kad panašūs procesai buvo vykdomi abiejose linijose, kad būtų skatinamas savęs vystymasis.

Jarne ir kt. (2006), hermafroditizmas yra retas didesnių gyvūnų, pirmiausia nariuotakojų, fililuose. Tai yra paplitęs reiškinys mažesnėse fiilose, įskaitant jūros kempines, medūzas, plokščiuosius kirminus, moliuskus, jūros gurkšnius ir aneliidus.

Šie autoriai nustatė, kad savaiminio apvaisinimo atvejis įvyksta taksonuose, kur lytinės ląstelės (tiek vyriškos, tiek moteriškos) susidaro vienoje vietoje ar liaukoje, kaip ir plaučių sraigės.

Tai taip pat gali atsirasti tokiose situacijose, kai lytinės ląstelės gaminasi skirtingose ​​vietose arba išstumiamos į vandenį, kaip tai nutinka jūrų rūšims.

Kai kuriuose trematoduose ir oligochaetuose savigraužos atsiranda po būtino kopuliacijos tam pačiam asmeniui.

Savaiminio apvaisinimo privalumai

Yra keletas trumpalaikių savęs apvaisinimo pranašumų. Pirma, tiek moteriškos lyties, tiek vyro lytinės ląstelės yra kilusios iš to paties tėvų.

Taigi organizmai gauna papildomą 50% naudos iš savo genų perdavimo - palyginti su tipišku 50% lytinio dauginimosi indėliu, nes likę 50% atitinka lytinio partnerio indėlį.

Savaiminiam apvaisinimui taip pat gali būti teikiama pirmenybė, kai regionui, kuriame gyvena minėtos rūšys, būdingas mažas potencialių bičiulių skaičius arba, augalų atveju, tose vietose, kur mažai apdulkintojų.

Be to, augalų rūšių savaiminis apvaisinimas leistų sutaupyti energijos, nes šių augalų žiedai gali būti maži (jie nebereikia būti dideli ir matomi, kad pritrauktų apdulkintojus), turintys ribotą kiekį žiedadulkių.

Taigi savaiminis apvaisinimas užtikrina reprodukciją ir padidina vietovės kolonizaciją. Labiausiai priimta ekologinė hipotezė, paaiškinanti savaiminio apvaisinimo raidą, yra susijusi su reprodukcijos užtikrinimu.

Savęs trūkumai

Pagrindinis savęs trūkumas yra laikomas įsibrovėlių depresija. Šis reiškinys reiškia, kad sumažėja giminingų palikuonių tinkamumas ar biologinis požiūris į kryžminančius palikuonis.

Dėl šios priežasties yra rūšių, kurios, nors ir yra hermafroditai, turi mechanizmus, saugančius nuo savaiminio apvaisinimo. Pagrindiniai mechanizmai bus aprašyti kitame skyriuje.

Dabartinis požiūris į savaiminio apvaisinimo evoliuciją apima ekologines ir evoliucines jėgas. Žvelgiant iš Fišerio perspektyvos, daroma prielaida, kad akivaizdūs savaiminio apvaisinimo ir depresijos dėl sąžiningumo pranašumai yra sąveika.

Šis modelis numato savaiminio apvaisinimo ar grynų kryžių susidarymą dėl sutrikdančios atrankos (kai pirmenybė teikiama bruožo kraštutinumams), o tai nepalanki tarpinių variantų dažnio padidėjimui.

Tokiu būdu modeliai siūlo šios sistemos evoliuciją kaip jos naudos ir jos trūkumų sąveiką.

Ekologiniai modeliai savo ruožtu siūlo tarpines savaiminio apvaisinimo normas.

Mechanizmai, neleidžiantys savaiminiam augalų apvaisinimui

Plačiai žinoma, kad lytinis dauginimasis teikia didžiulę naudą. Seksas padidina palikuonių genetinę įvairovę, todėl padidėja tikimybė, kad įpėdiniai gali susidurti su didesniais iššūkiais, tokiais kaip aplinkos pokyčiai, patogeniniai organizmai.

Priešingai, kai kurie augaliniai augalai ir gyvūnai pati tręšia. Siūloma, kad šis procesas užtikrintų, jog naujasis asmuo visiškai vystytųsi, ir tai taip pat yra perspektyvi strategija, nors tai priklauso nuo rūšies ir aplinkos sąlygų.

Nustatyta, kad įvairiuose angiospermose yra mechanizmų, kurie užkerta kelią savaiminiam apvaisinimui hermafroditiniuose organizmuose, įvairiais būdais apsunkindami gėlių apvaisinimą.

Šios kliūtys padidina genetinę populiacijos įvairovę, nes jomis siekiama užtikrinti, kad lytinių lytinių organų moterys ir vyrai būtų iš skirtingų tėvų.

Augalai, pristatantys gėles su funkciniais kamščiais ir kilimais, vengia savitvardos, nes skiriasi konstrukcijų brendimo laikas. Kitas būdas yra struktūrinis išdėstymas, neleidžiantis pernešti žiedadulkių.

Dažniausias mechanizmas yra nesuderinamumas su savimi. Šiuo atveju augalai linkę atmesti savo žiedadulkes.

Nuorodos

1. Jarne, P., & Auld, JR (2006). Gyvūnai taip pat ją sumaišo: savaiminio apvaisinimo pasiskirstymas tarp hermafroditinių gyvūnų. Evoliucija, 60 (9), 1816–1824.
2. Jiménez-Durán, K., ir Cruz-García, F. (2011). Seksualinis nesuderinamumas, genetinis mechanizmas, kuris užkerta kelią savęs apvaisinimui ir prisideda prie augalų įvairovės. Meksikos žurnalas „Fitotecnia“, 34 (1), 1-9.
3. Lande, R., ir Schemske, DW (1985). Augalų savaiminio apvaisinimo ir įveisimo depresijos raida. I. Genetiniai modeliai. Evoliucija, 39 (1), 24–40.
4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, SA (2015). Seksualinis konfliktas hermafrodituose. Šaltojo pavasario uosto biologinės perspektyvos, 7 (1), a017673.
5. Slotte, T., Hazzouri, KM, Ågren, JA, Koenig, D., Maumus, F., Guo, YL,… ir Wang, W. (2013). Capsella raudonukės genomas ir greito poravimosi sistemos evoliucijos genomo pasekmės. Gamtos genetika, 45 (7), 831.
6. Wright, SI, Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Augalų savaiminio apvaisinimo evoliucinės pasekmės. Proceso darbai. Biologijos mokslai, 280 (1760), 20130133.