KAS YRA PLAZMOGAMIJA? - BIOLOGIJA - 2025

Plasmogamia yra seksualinio reprodukcijai etapą, kuriame iš lytinių ląstelių arba lyties ląstelių cytoplasms sintezės atsiranda be jų branduolių sintezės. Plasmogamija yra dažna grybeliuose, nes tai yra pirmasis jų lytinio dauginimosi etapas. Jis taip pat gali atsirasti sulietose ir kultūringose ​​augalų ir gyvūnų ląstelėse.

Gametos yra specialios ląstelės, išsiskiriančios iš kitų organizmo ląstelių dėl jų morfologijos ir reprodukcinės funkcijos, kurias jos atlieka. Kai kuriais atvejais plazmogamijos procesas vyksta ne tarp diferencijuotų lytinių ląstelių, bet tarp nediferencijuotų somatinių ląstelių (somatogamy tipo plazmogamija).

1 pav. Saprolegnia sp. Moteriškos lyties gametangio (Oogonio) išsivystymo tarpsniai (Oomikota). A: nesubrendęs oogonis, B: besivystantis oogonis; C: subrendęs oogonis, D: kiaušiniai. Šaltinis: Jon Houseman

Po intensyvaus augimo grybeliai pereina į dauginimosi fazę, sudarydami ir išleisdami daugybę sporų. Sporos paprastai būna vienaląsčios ir susidaro suskaidžius grybiena arba specializuotose struktūrose, tokiose kaip sporangija, sporoforai ar gametangija.

Sporos gali būti gaminamos aseksualiai arba netiesiogiai lytinio dauginimosi metu. Lytinis dauginimasis grybuose, taip pat kituose organizmuose, susijęs su dviejų branduolių, kuriuose yra kiekvieno tėvo genetinė informacija, susiliejimu. Branduolys susitinka fiziškai, kai susijungia dvi lytinės ląstelės arba lytinės ląstelės.

Grybų seksualinio dauginimosi stadijos

Lytinį dauginimąsi galima apibrėžti kaip mechanizmą, kuris nuolat atnaujina biologinės rūšies individų genetinę apkrovą. Tai yra svarbus genetinio kintamumo šaltinis, leidžiantis geriau prisitaikyti prie naujų aplinkos sąlygų.

Grybų seksualinio dauginimo procesas turi unikalių ir ypatingų šios karalystės savybių.

Kituose eukariotų organizmuose (su branduoliais ir uždaromis membranomis organelėse), tokiuose kaip augalai, gyvūnai ir protistai (labai paprasti eukariotai, be diferencijuotų audinių) ląstelių dalijimasis apima branduolinės membranos ištirpimą ir rekonstravimą.

Grybuose branduolio membrana išlieka nepažeista viso proceso metu; kai kurioms rūšims, kurios yra išimtis, branduolinė membrana nutrūksta, bet tik iš dalies.

Seksualinis grybelių dauginimasis vyksta trimis etapais: plazmogamija, karioamija ir mejozė. Kiekvieno seksualinio apvaisinimo įvykio ar stadijos trukmė skiriasi, o intervalai tarp šių įvykių taip pat skiriasi, atsižvelgiant į organizmo tipą.

Primityviuose, mažiau išsivysčiusiuose grybuose karioamija pasireiškia beveik iškart po plazmogamijos. Aukštesniuose, labiau išsivysčiusiuose grybuose, priešingai, yra skirtumas tarp abiejų stadijų.

Plasmogamija

Plasmogamija arba ląstelių susiliejimas yra pirmasis lytinio dauginimosi grybuose etapas, kai susilieja dvi genetiškai skirtingos haploidinės ląstelės, kurių metu susidaro ląstelė su dviem haploidiniais branduoliais. Plazmogamijoje susijungia tik dviejų tėvų haploidinių gametų citoplazmos.

Haploidinės ląstelės turi vieną chromosomų rinkinį ir vaizduojamos taip: n. Diploidinės ląstelės turi du chromosomų rinkinius; simbolizuojami kaip: 2n.

Karyogamija

Kitame etape, vadinamame karioamija, įvyksta dviejų tėvų gametos haploidų branduolių suliejimas arba susivienijimas, sukuriant ląstelę su diploidiniu branduoliu.

Susiliejus branduoliams, susidaro nauja ląstelė, vadinama zigotu. Šio zigoto branduolyje yra dvigubai daugiau chromosomų (ty, tai diploidas arba 2n).

Mejozė

Mejozė yra paskutinis lytinio dauginimosi etapas, kai chromosomų skaičius vėl sumažėja perpus. Mejozės metu viena diploidinė ląstelė (2n) gamina keturias haploidines ląsteles (n).

Mejozės metu taip pat vyksta chromosomų rekombinacijos procesai, kurie garantuoja, kad naujųjų ląstelių genetinė sudėtis (arba genetinė apkrova) skiriasi nuo viso proceso pirmtakų gametų.

Plazmogamijos tipai

Grybai naudoja įvairius metodus, kad sujungtų du suderinamų ląstelių haploidinius branduolius, tai yra, kad įvyktų plazmogamija.

Plasmogamija dažniau atsiranda ląstelėse, kurios nesiskiria morfologija, ir šiuo atveju ji vadinama izogamija. Kai ląstelės, suliedančios jų citoplazmas, yra skirtingo dydžio, plazmogamija vadinama anisogamija.

Yra 5 pagrindiniai plazmogamijos tipai, kurie yra šie: gametos suliejimas, gametangialinė kopuliacija, gametangialinė suliejimas, spermatizacija ir somatogamyma. Šios plazmogamijos rūšys aprašytos žemiau.

Gametės sintezė

Kai kurie grybai gamina specializuotas lytines ląsteles (gametas), kurios išsiskiria iš lytinių organų, vadinamų gametangija, kaip mes matėme anksčiau.

Vienaląsčių gametų susiliejimas įvyksta tuo atveju, jei abi arba bent viena iš jų yra judri. Sporų judrumas priklauso nuo to, ar jos turi žvynelius, leidžiančius jiems patiems plaukti, tokiu atveju jie vadinami zoosporomis. Paprastai dvi lytinės lytinės ląstelės yra vienodo dydžio ir vadinamos izogaminėmis zoosporomis.

Retkarčiais gali būti, kad viena gametė yra didesnė už kitą (anisogaminės gametos). Phyla Chytridiomycota genties Monoblepharis gentyje judriosios vyriškos lyties gametos išsiskiria iš vyriškos lyties gametangium arba antheridium.

Vėliau vyriškos lyties lytiniai organai prasiskverbia į moterišką gametangiją (vadinamą oogoniumu) ir apvaisina dideles nejudrias moteriškas lytines ląsteles (vadinamas oosferomis).

Gametangialinė kopuliacija

Kituose grybuose liečiasi dvi gametangijos ir branduolys pereina iš patino į moterišką gametangiją. Šiuo atveju gametangija tarnauja kaip gametos.

Šio tipo plazmogamija įvyksta Oomycota grupės organizmuose, kuriuose mažieji patinų gametangijos (antheridia) gamina apvaisinimo vamzdelius, kurie auga, šakojasi ir susilieja su didesne moteriška gametangija (oogoniumu).

Tręšimo vamzdeliai leidžia lytinių lytinių organų branduoliams praeiti pro smulkiai įsiskverbiantį kaištį ir susilieja su moteriškosiomis lytinėmis ląstelėmis (kiaušialąstelėmis).

2 pav. Oomikotos grupės vandens pelėsiai, augantys ant negyvų lervų. Šis pelėsis demonstruoja gametangialinę kopuliacijos tipo plazmogamiją. Šaltinis: „TheAlphaWolf“

Gametangijos susiliejimas

Šio tipo plazmogamijoje gametangija susilieja ir suvienija jų branduolius. Pavyzdžiui, Zigomycota grupės grybelių sporos yra morfologiškai identiškos, auga kartu ir sudaro diferencijuotą gametangiją, susiliejančią suformuojant zigotą ar kiaušinį. Šis zigotas vėliau virsta stora sienele zygospora.

3 pav. Zigomycota grupės grybelio subrendęs zygosporangium. Šaltinis: Jon Houseman

Spermatizacija

Spermatizacija susideda iš vienaląsčių ląstelių (turinčių vieną branduolį), o ne judriųjų (be žvakutės) suliejimo su moters gametangium.

Somatogamy

Kai kurie labiau išsivystę grybai negamina gametangijos. Tokiais atvejais vegetatyvinės somatinės hifos, sudarančios grybelio kūną, įgyja lytinę funkciją, susiliečia, susilieja ir keičiasi branduoliais viena su kita.

Šis plazmogamijos tipas susilieja su vegetatyvinėmis, ne lytinėmis struktūromis, tokiomis kaip hyfae ir mielių ląstelės.

Lytinio dauginimosi pranašumai ir trūkumai

Lytinio tipo reprodukcija turi tam tikrų trūkumų, palyginti su aseksualaus tipo reprodukcija. Šie trūkumai apima padidėjusias energijos sąnaudas gaunant lytines ląsteles, lėtesnę reprodukciją ir dėl to mažiau palikuonių.

Kita vertus, lytinio dauginimosi pranašumas yra tas, kad sukelia genetinę variaciją tarp asmenų. Tokio tipo reprodukcijai genetinė palikuonių apkrova kyla iš abiejų tėvų genų ir nėra tapati nė vieno iš jų.

Kuo didesnis genetinis kintamumas populiacijoje, tuo didesnis jo evoliucijos greitis. Didelio genetinio kintamumo populiacijos turi skirtingus reagavimo į aplinkos pokyčius mechanizmus, nes dėl to individai gali geriau prisitaikyti.

Nuorodos

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW ir Blackwell, M. Redaktoriai. (devyniolika devyniasdešimt šeši). Įvadinė mikologija. 4-asis leidimas. Niujorkas: Johnas Wiley ir sūnūs.
2. Clarkas, J. ir Haskinsas, EF (2013). Branduolio reprodukcijos ciklas mikomicetuose: apžvalga. Mikosfera. 4 (2): 233–248.doi: 10.5943 / mycosphere / 4/2/6
3. Dighton, J. (2016). Grybelių ekosistemų procesai. 2-asis leidimas. Boca Ratonas: „CRC Press“.
4. Kavanahas, K. Redaktorius. (2017 m.). Grybai: biologija ir programos. Niujorkas: Johnas Wiley.
5. „Ashton GD“ ir „Dyer PS“ (2016). Lytinis grybelių vystymasis ir jų panaudojimas genų ekspresijos sistemose. In: Schmoll M., Dattenböck C. (red.) Genų ekspresijos sistemos grybeliuose: patobulinimai ir pritaikymai. Grybelinė biologija. Springeris.