Hvad er plasmogami?

2934
Alexander Pearson

Det plasmogami Det er en fase med seksuel reproduktion, hvor fusion af cytoplasmer fra kønsceller eller kønsceller forekommer uden fusion af deres kerner. Plasmogami er almindelig hos svampe og er det første trin i deres seksuelle reproduktion. Det kan også forekomme i plante- og dyreceller, der er blevet smeltet og dyrket..

Gameter er specielle celler, der adskiller sig fra de andre celler i en organisme på grund af deres morfologi og den reproduktive funktion, de udfører. I nogle tilfælde forekommer plasmogami-processen ikke mellem differentierede kønsceller, men mellem udifferentierede somatiske celler (somatogamy-type plasmogami).

Figur 1. Forskellige udviklingsstadier af det kvindelige gametangium (Oogonium) af Saprolegnia sp. (Oomycota). A: umoden oogonium, B: udvikling af oogonium; C: moden oogonium, D: æg. Kilde: Jon Houseman [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Efter en periode med intensiv vækst går svampene ind i en reproduktionsfase og danner og frigiver et stort antal sporer. Sporer er generelt encellede og produceres ved fragmentering af myceliet eller inden for specialiserede strukturer såsom sporangia, sporophores eller gametangia, blandt andre..

Sporerne kan produceres aseksuelt eller indirekte i seksuel reproduktion. Seksuel reproduktion i svampe såvel som i andre organismer involverer fusion af to kerner, der indeholder den genetiske information fra hvert forældres individ. Kerner mødes fysisk, når to kønsceller eller gameter forenes.

Artikelindeks

  • 1 Stadier af seksuel reproduktion af svampe
    • 1.1 Plasmogami
    • 1.2 Karyogami
    • 1.3 Meiose
  • 2 typer plasmogami
    • 2.1 Fusion af gameter
    • 2.2 Gametangial kopulation
    • 2.3 Fusion af gametangia
    • 2.4 Spermatisering
    • 2.5 Somatogami
  • 3 Fordele og ulemper ved seksuel reproduktion
  • 4 Referencer

Stadier af seksuel reproduktion af svampe

Seksuel reproduktion kan defineres som en mekanisme, der konstant fornyer den genetiske belastning hos individerne af en biologisk art. Det er en vigtig kilde til genetisk variabilitet, som giver en større kapacitet til at tilpasse sig nye miljøforhold..

Processen med seksuel reproduktion af svampe har unikke og særlige egenskaber ved dette kongerige.

I andre eukaryote organismer (med kerner og organeller lukket med membraner), såsom planter, dyr og protister (meget enkle eukaryoter, uden differentieret væv), involverer celledeling opløsning og rekonstruktion af kernemembranen.

I svampe forbliver kernemembranen intakt gennem hele processen; i nogle arter, som er undtagelsen, bryder kernemembranen, men kun delvist.

Den seksuelle reproduktion af svampe finder sted i tre faser: plasmogami, karyogamy og meiose. Varigheden af ​​hver begivenhed eller fase af seksuel reproduktion varierer, og intervallerne mellem disse begivenheder er også variable afhængigt af typen af ​​organisme..

I primitive, mindre udviklede svampe forekommer karyogami næsten umiddelbart efter plasmogami. På den anden side er der i højere, mere udviklede svampe et interval mellem begge trin.

Plasmogami

Plasmogami eller cellefusion er den første fase af seksuel reproduktion i svampe, hvor to gameter, der er genetisk forskellige haploide celler, smelter sammen, hvilket resulterer i en celle med to haploide kerner. I plasmogami forenes kun cytoplasmerne fra de to forældre haploide gameter.

Haploide celler indeholder et enkelt sæt kromosomer og er repræsenteret som: n. Diploide celler har to sæt kromosomer; er symboliseret som: 2n.

Karyogamy

I det næste trin, kaldet karyogamy, opstår fusionen eller foreningen af ​​de to haploide kerner i forældrenes gameter, hvilket giver anledning til en celle med en diploid kerne..

Med fusionen af ​​kernerne produceres en ny celle kaldet en zygote. Kernen i denne zygote indeholder et fordoblet antal kromosomer (dvs. det er diploid eller 2n).

Meiose

Meiose er den sidste fase af seksuel reproduktion, hvor antallet af kromosomer igen halveres. I meiose producerer en diploid celle (2n) fire haploide celler (n).

I meiose forekommer også kromosomrekombinationsprocesser, der garanterer, at den genetiske sammensætning (eller genetiske belastning) af de nye celler er forskellig fra forløberkamrene i hele processen..

Typer af plasmogami

Svampe anvender en række forskellige metoder til at forbinde to haploide kerner af kompatible celler, det vil sige for at plasmogami skal forekomme..

Plasmogami forekommer hyppigere i celler, der ikke adskiller sig i morfologi, og i dette tilfælde kaldes det isogami. Når cellerne, der smelter deres cytoplasmer, har forskellige størrelser, kaldes plasmogami anisogami..

Der er 5 hovedtyper af plasmogami, der er følgende: gamete fusion, gametangial copulation, gametangial fusion, spermatization and somatogamy. Disse typer plasmogami er beskrevet nedenfor..

Gamete fusion

Nogle svampe producerer specialiserede kønsceller (kønsceller), der frigives fra kønsorganer kaldet gametangia, som vi så tidligere..

Unicellular gamete fusion forekommer i tilfælde af at begge eller mindst en af ​​dem er mobile. Sporernes mobilitet afhænger af, at de har flageller, der gør det muligt for dem at drive sig selv til at svømme, i hvilket tilfælde de kaldes zoosporer. Generelt er de to gameter, der smelter, af samme størrelse og kaldes isogamiske zoosporer..

Det kan lejlighedsvis være tilfældet, at den ene gamete er større end den anden (anisogamiske gameter). I genren Monoblepharis fra phylla Chytridiomycota frigives de bevægelige mandlige kønsceller fra den mandlige gametangium eller antheridium.

Senere trænger mandlige kønsceller ind i et kvindeligt gametangium (kaldet oogonium) og befrugter store, immobile kvindelige kønsceller (kaldet oosfærer)..

Gametangial kopulation

I andre svampe kommer to gametangier i kontakt, og kernen passerer fra hannen til den kvindelige gametangium. I dette tilfælde opfylder gametangia funktionerne af gameter.

Denne type plasmogami forekommer i organismer fra Oomycota-gruppen, hvor små mandlige gametangia (antheridia) producerer befrugtningsrør, der vokser, forgrener sig og smelter sammen med det større kvindelige gametangium (oogonium)..

Befrugtningsrør gør det muligt for kernerne i de mandlige kønsceller at passere gennem en fin penetrerende stift og smelter sammen med de kvindelige kønsceller (oosfærer).

Figur 2. Oomycota-gruppe vandskimmel, der vokser på døde larver. Denne form udviser gametangial copulation-type plasmogami. Kilde: TheAlphaWolf [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Fusion af gametangia

I denne type plasmogami smelter gametangia og forener deres kerner. F.eks. Er sporerne af svampene i Zigomycota-gruppen morfologisk identiske, vokser sammen og danner differentieret gametangia, der smelter sammen og danner en zygote eller et æg. Denne zygote omdannes senere til en tykvægget zygospore.

Figur 3. Modent zygosporangium af en svamp fra Zigomycota-gruppen. Kilde: Jon Houseman [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Spermatisering

Spermatisering består af fusion af mononukleare celler (med en enkelt kerne), ikke-bevægelig (uden flagellum) med et kvindeligt gametangium.

Somatogami

Nogle mere udviklede svampe producerer ikke gametangia. I disse tilfælde får de vegetative somatiske hyfer, der danner svampens krop, seksuel funktion, kommer i kontakt, smelter sammen og udveksler deres kerner med hinanden..

Denne type plasmogami forekommer med fusion af vegetative, ikke-seksuelle strukturer, såsom hyfer og gærceller..

Fordele og ulemper ved seksuel reproduktion

Reproduktion af den seksuelle type har nogle ulemper sammenlignet med reproduktion af den aseksuelle type. Disse ulemper inkluderer større energiforbrug ved at få kønsceller til at mødes, langsommere reproduktion og færre afkom som et resultat..

På den anden side har seksuel reproduktion fordelen ved at producere genetisk variation mellem individer. I denne form for reproduktion kommer afkomets genetiske belastning fra generne fra de to forældre og er ikke identisk med den ene af disse.

Jo større den genetiske variabilitet i en population er, desto større er dens udviklingshastighed. Befolkninger med høj genetisk variabilitet har forskellige reaktionsmekanismer over for ændringer i deres miljø, da individer med overlegen adaptiv kapacitet kan produceres i disse.

Referencer

  1. Alexopoulus, C. J., Mims, C. W. og Blackwell, M. Editors. (nitten seksoghalvfems). Indledende mykologi. 4. udgave. New York: John Wiley og Sons.
  2. Clark, J. og Haskins, E.F. (2013). Den nukleare reproduktive cyklus i myxomycetes: en gennemgang. Mycosphere. 4 (2): 233-248. Doi: 10.5943 / mycosphere / 4/2/6
  3. Dighton, J. (2016). Svampe økosystem processer. 2. udgave. Boca Raton: CRC Press.
  4. Kavanah, K. Redaktør. (2017). Svampe: Biologi og applikationer. New York: John Wiley.
  5. Ashton G.D. og Dyer P.S. (2016). Seksuel udvikling i svampe og dens anvendelse i genekspressionssystemer. I: Schmoll M., Dattenböck C. (red.) Genekspressionssystemer i svampe: Fremskridt og applikationer. Svampebiologi. Springer.

Endnu ingen kommentarer