Selvbefrugtning hos dyr, planter og eksempler

4761
Anthony Golden

Det selfing Det er foreningen af ​​det mandes og det kvindelige gametes af det samme individ. Det forekommer i organismer, der er hermafroditter - væsener, der kombinerer mandlige og kvindelige funktioner i et enkelt individ, enten sekventielt eller samtidigt.

Når produktionen af ​​begge typer gameter overlapper i tid (i det mindste med tiden), er hermafroditterne samtidige. Denne modalitet giver mulighed for selvbefrugtning.

Selvbefrugtning forekommer i flere plantearter
Kilde: Pixabay.com

I multicellulære organismer, især planter og dyr, synes det at være hermafrodit et vidt udbredt fænomen..

Selvbefrugtning er en optimal strategi til konstante miljøer med ringe partnertilgængelighed. Det medfører dog nogle negative konsekvenser, såsom depression på grund af sammenfald.

I dette fænomen reduceres befolkningens genetiske variation, hvilket reducerer dens evne til at tilpasse sig miljømæssige ændringer, resistens over for patogener eller planteædere. Disse aspekter synes at være vigtige for afstamningen af ​​planter og dyr..

Artikelindeks

  • 1 I planter
  • 2 Hos dyr
  • 3 Fordele ved selvbefrugtning
  • 4 Ulemper ved selvbefrugtning
  • 5 Mekanismer, der forhindrer selvbefrugtning i planter
  • 6 Referencer

I planter

Hos planter er det almindeligt, at det samme individ er "far og mor" til deres frø. Selvom blomsterens vigtigste rolle er - mest sandsynligt - at fremme krydsbefrugtning, kan selvbefrugtning eksistere i hermafroditiske arter.

Nogle eksempler på planter, hvor dette fænomen forekommer, er ærter (den organisme, der blev brugt af Gregor Mendel til at udvikle de grundlæggende love om arv, hvor begivenheden om selvbefrugtning var afgørende for processen) og nogle bælgfrugter..

I tilfælde af sojabønner, kan blomsterne f.eks. Åbne for at tillade krydsbestøvning af insekter, eller de kan forblive lukkede og selvbestøve..

Hos dyr

Ifølge Jarne et al. (2006), eksklusive insekter, præsenterer ca. en tredjedel af dyrearter fænomenet hermafroditisme. Denne kendsgerning har letter udviklingen af ​​selvbefrugtning hos mange dyrearter.

Fordelingen af ​​selvbefrugtningshastigheder svarer til dem i planter, hvilket tyder på, at lignende processer har fungeret i begge slægter til fordel for udviklingen af ​​selvbefrugtning..

For Jarne et al. (2006), er hermafroditisme sjælden i phylen hos større dyr, primært leddyr. Det er et almindeligt fænomen i mindre phyla, herunder havsvampe, vandmænd, fladorme, bløddyr, havsprøjter og annelider..

Disse forfattere fandt ud af, at selvbefrugtningshændelsen forekommer i taxa, hvor kønsceller (både mandlige og kvindelige) produceres på et enkelt sted eller kirtel, som det forekommer i lungesnegle..

Det kan også forekomme i situationer, hvor kønsceller produceres forskellige steder, eller når de udvises i vandet, som det forekommer hos marine arter..

I nogle flukes og oligochaetes forekommer selvbefrugtning efter en nødvendig kopulation i det samme individ..

Fordele ved selvbefrugtning

Der er nogle fordele ved selvbefrugtning på kort sigt. For det første kommer både den kvindelige og den mandlige køn fra samme forældreindivid..

Således drager organismer fordel af yderligere 50% af transmission af deres gener - sammenlignet med kun det typiske bidrag på 50% af seksuel reproduktion, da de resterende 50% svarer til det, der bidrager af den seksuelle partner..

Selvbefrugtning kan også foretrækkes, når regionen beboet af den pågældende art er kendetegnet ved et lavt antal potentielle hjælpere eller, i tilfælde af planter, i områder, hvor der kun er ringe tilgængelighed af bestøvere..

Desuden vil selvbefrugtning hos plantearter føre til energibesparelser, da blomsterne på disse planter kan være små (de behøver ikke længere være store og synlige for at tiltrække bestøvere) med en begrænset mængde pollen.

Selvbefrugtning sikrer således reproduktion og øger koloniseringen af ​​området. Den mest accepterede økologiske hypotese til forklaring af udviklingen af ​​selvbefrugtning er relateret til at garantere reproduktion.

Ulemper ved selfing

Den største ulempe ved selvbefrugtning betragtes som indavlsdepression. Dette fænomen indebærer en reduktion af fitness o biologisk holdning hos sammenhængende afkom i forhold til kryds afkom.

Af denne grund er der arter, der, selvom de er hermafroditter, har mekanismer til at undgå selvbefrugtning. De vigtigste mekanismer vil blive diskuteret i det næste afsnit..

Det nuværende syn på udviklingen af ​​selvbefrugtning involverer økologiske og evolutionære kræfter. Fra Fishers perspektiv antages en interaktion mellem de åbenlyse fordele ved selvbefrugtning og depression på grund af sammenfald..

Denne model forudsiger dannelsen af ​​selvbefrugtning eller rene kryds som et resultat af forstyrrende valg (når ekstremerne af et træk foretrækkes), hvilket ikke favoriserer en stigning i hyppigheden af ​​mellemvarianter..

På denne måde foreslår modellerne udviklingen af ​​dette system som interaktionen mellem dets fordele og ulemper..

Økologiske modeller foreslår på sin side, at mellemhastigheder for selvgødskning.

Mekanismer, der forhindrer selvbefrugtning i planter

Det er almindeligt kendt, at seksuel reproduktion giver enorme fordele. Sex øger efterkommernes genetiske mangfoldighed, hvilket betyder større sandsynlighed for, at efterfølgerne kan stå over for større udfordringer, såsom miljøændringer, patogene organismer, blandt andre.

I modsætning hertil forekommer selvbefrugtning hos visse afgrødeplanter og dyr. Det foreslås, at denne proces sikrer, at den nye person vil udvikle sig fuldt ud, og at den også er en levedygtig strategi - selvom det afhænger af arten og miljøforholdene..

Det har vist sig, at der i forskellige angiospermer er mekanismer, der forhindrer selvbefrugtning i hermafroditiske organismer, hvilket på forskellige måder komplicerer, at blomsten kan befrugte sig selv.

Disse barrierer øger befolkningens genetiske variation, da de forsøger at sikre, at de mandlige og kvindelige kønsceller kommer fra forskellige forældre..

Planter, der præsenterer blomster med funktionelle stammer og tæpper, undgår selvbefrugtning med uoverensstemmelsen mellem strukturenes modningstid. En anden modalitet er et strukturelt arrangement, der forhindrer overførsel af pollen..

Den mest almindelige mekanisme er selvkompatibilitet. I dette tilfælde har planterne en tendens til at afvise deres egen pollen..

Referencer

  1. Jarne, P., & Auld, J. R. (2006). Dyr blander det også sammen: fordelingen af ​​selvbefrugtning blandt hermafroditiske dyr. Udvikling60(9), 1816-1824.
  2. Jiménez-Durán, K. og Cruz-García, F. (2011). Seksuel uforenelighed, en genetisk mekanisme, der forhindrer selvbefrugtning og bidrager til plantediversitet. Mexicansk Fitotecnia Magazine3. 4(1), 1-9.
  3. Lande, R., & Schemske, D. W. (1985). Udviklingen af ​​selvbefrugtning og indavlsdepression i planter. I. Genetiske modeller. Udvikling39(1), 24-40.
  4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, S. A. (2015). Seksuel konflikt i hermafroditter. Cold Spring Harbour perspektiver i biologi7(1), a017673.
  5. Slotte, T., Hazzouri, K. M., Ågren, J. A., Koenig, D., Maumus, F., Guo, Y. L.,… & Wang, W. (2013). Capsella rubella genomet og de genomiske konsekvenser af hurtig parring systemudvikling. NaturgenetikFire. Fem(7), 831.
  6. Wright, S. I., Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Evolutionære konsekvenser af selvgødskning i planter. Forhandlinger. Biologiske videnskaber280(1760), 20130133.

Endnu ingen kommentarer