Hva er plasmogami?

3465
Charles McCarthy

De plasmogami Det er en fase av seksuell reproduksjon der fusjonen av cytoplasmaene i kjønnscellene eller kjønnscellene oppstår, uten fusjonen av deres kjerner. Plasmogami er vanlig hos sopp, og er den første fasen av deres seksuelle reproduksjon. Det kan også forekomme i plante- og dyreceller som har blitt smeltet og dyrket..

Kjønnsceller er spesielle celler, differensiert fra de andre cellene i en organisme, på grunn av deres morfologi og den reproduktive funksjonen de oppfyller. I noen tilfeller skjer prosessen med plasmogami ikke mellom differensierte kjønnsceller, men mellom udifferensierte somatiske celler (somatogami-type plasmogami).

Figur 1. Ulike utviklingsstadier av det kvinnelige gametangium (Oogonium) av Saprolegnia sp. (Oomycota). A: umoden oogonium, B: utvikling av oogonium; C: moden oogonium, D: egg. Kilde: Jon Houseman [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Etter en periode med intensiv vekst går soppene inn i en reproduksjonsfase, og danner og frigjør et stort antall sporer. Sporene er generelt unicellular og produseres ved fragmentering av myceliet eller innenfor spesialiserte strukturer som sporangia, sporophores eller gametangia, blant andre..

Sporene kan produseres aseksuelt eller indirekte i seksuell reproduksjon. Seksuell reproduksjon i sopp, så vel som i andre organismer, innebærer fusjon av to kjerner som inneholder den genetiske informasjonen til hvert foreldreindivid. Kjerner møtes fysisk når to kjønnsceller eller kjønnsceller forenes.

Artikkelindeks

  • 1 Stadier av seksuell reproduksjon av sopp
    • 1.1 Plasmogami
    • 1.2 Karyogami
    • 1.3 Meiose
  • 2 typer plasmogami
    • 2.1 Fusjon av kjønnsceller
    • 2.2 Gametangial kopulasjon
    • 2.3 Fusjon av gametangia
    • 2.4 Spermatisering
    • 2.5 Somatogamy
  • 3 Fordeler og ulemper ved seksuell reproduksjon
  • 4 Referanser

Stadier av seksuell reproduksjon av sopp

Seksuell reproduksjon kan defineres som en mekanisme som kontinuerlig fornyer den genetiske belastningen til individene til en biologisk art. Det er en viktig kilde til genetisk variabilitet, som gir større kapasitet til å tilpasse seg nye miljøforhold..

Prosessen med seksuell reproduksjon av sopp har unike og spesielle egenskaper ved dette riket.

I andre eukaryote organismer (med kjerner og organeller innesluttet med membraner), som planter, dyr og protister (veldig enkle eukaryoter, uten differensiert vev), innebærer celledeling oppløsning og rekonstruksjon av kjernemembranen.

I sopp forblir kjernemembranen intakt gjennom hele prosessen; i noen arter, som er unntaket, bryter kjernemembranen, men bare delvis.

Seksuell reproduksjon av sopp foregår i tre trinn: plasmogami, karyogamy og meiose. Varigheten av hver hendelse eller stadium av seksuell reproduksjon varierer, og intervallene mellom disse hendelsene er også varierende, avhengig av hvilken type organisme..

I primitive, mindre utviklede sopp forekommer karyogami nesten umiddelbart etter plasmogami. På den annen side er det et intervall mellom begge trinn i høyere, mer utviklede sopp.

Plasmogami

Plasmogami eller cellefusjon er den første fasen av seksuell reproduksjon i sopp, der to gameter som er genetisk forskjellige haploide celler smelter sammen, noe som resulterer i en celle med to haploide kjerner. I plasmogami forenes bare cytoplasmene til de to foreldrenes haploide gameter.

Haploide celler inneholder et enkelt sett med kromosomer og er representert som: n. Diploide celler har to sett med kromosomer; symboliseres som: 2n.

Karyogamy

I neste trinn, kalt karyogami, forekommer fusjonen eller foreningen av de to haploide kjernene i foreldrenes kjønnsceller, noe som gir opphav til en celle med en diploid kjerne..

Med fusjonen av kjernene produseres en ny celle kalt zygote. Kjernen til denne zygoten inneholder et doblet antall kromosomer (dvs. det er diploid eller 2n).

Meiose

Meiose er den siste fasen av seksuell reproduksjon, hvor antall kromosomer igjen halveres. I meiose produserer en diploid celle (2n) fire haploide celler (n).

I meiose forekommer også kromosomkombinasjonsprosesser som garanterer at den genetiske sammensetningen (eller den genetiske belastningen) til de nye cellene er forskjellig fra forløperkjøntene i hele prosessen..

Typer av plasmogami

Sopp benytter en rekke metoder for å sammenføye to haploide kjerner av kompatible celler, det vil si for at plasmogami skal forekomme..

Plasmogami forekommer oftere i celler som ikke skiller seg ut i morfologi, og i dette tilfellet kalles det isogami. Når cellene som smelter cytoplasmaene har ulik størrelse, kalles plasmogami anisogami..

Det er 5 hovedtyper av plasmogami som er følgende: gamete fusion, gametangial copulation, gametangial fusion, spermatization and somatogamy. Disse typer plasmogami er beskrevet nedenfor..

Kjønnsfusjon

Noen sopper produserer spesialiserte kjønnsceller (kjønnsceller) som frigjøres fra kjønnsorganer kalt gametangia, som vi så tidligere..

Unicellular gamete fusion oppstår i tilfelle at begge eller minst en av dem er mobile. Sporens mobilitet avhenger av at de har flageller som tillater dem å drive seg til å svømme, i så fall blir de kalt zoosporer. Generelt er de to gameter som smelter av samme størrelse og kalles isogamiske zoosporer..

Det kan av og til være slik at den ene kjønnscellen er større enn den andre (anisogamiske kjønnsceller). I sjangeren Monoblepharis fra phylla Chytridiomycota frigjøres de bevegelige mannlige kjønnsceller fra den mannlige gametangium eller antheridium.

Senere trenger mannlige kjønnsceller en kvinnelig gametangium (kalt oogonium) og gjødsler store, immobile kvinnelige kjønnsceller (kalt oosfærer)..

Gametangial kopulasjon

I andre sopper kommer to gametangia i kontakt, og kjernen går fra hannen til den kvinnelige gametangium. I dette tilfellet oppfyller gametangia funksjonene til gameter.

Denne typen plasmogami forekommer i organismer fra Oomycota-gruppen, der små hann-gametangia (antheridia) produserer befruktningsrør som vokser, forgrener seg og smelter sammen med det større kvinnelige gametangium (oogonium)..

Gjødslingsrør lar kjernene til de mannlige kjønnscellene passere gjennom en fin penetrerende tapp og smelte sammen med de kvinnelige kjønnsceller (oosfærer)..

Figur 2. Oomycota-gruppe vannform som vokser på døde larver. Denne formen viser gametangial kopulasjon-type plasmogami. Kilde: TheAlphaWolf [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Fusjon av gametangia

I denne typen plasmogami smelter gametangia sammen og forener deres kjerner. For eksempel er sporene til soppene i Zigomycota-gruppen morfologisk identiske, vokser sammen og danner differensiert gametangia som smelter sammen for å danne en zygote eller et egg. Denne zygoten forvandles senere til en tykkvegget zygospore.

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

Spermatisering

Spermatisering består av sammensmelting av mononukleære celler (med en enkelt kjerne), ikke-mobil (uten flagellum), med et kvinnelig gametangium.

Somatogamy

Noen mer utviklede sopp produserer ikke gametangia. I disse tilfellene får de vegetative somatiske hyfene som danner soppens kropp seksuell funksjon, kommer i kontakt, smelter sammen og bytter kjerner med hverandre..

Denne typen plasmogami oppstår med fusjon av vegetative, ikke-seksuelle strukturer, slik som hyfer og gjærceller..

Fordeler og ulemper ved seksuell reproduksjon

Reproduksjon av den seksuelle typen har noen ulemper sammenlignet med reproduksjon av den aseksuelle typen. Disse ulempene inkluderer større energiforbruk ved å få kjønnsceller til å møtes, langsommere reproduksjon og færre avkom som et resultat..

På den annen side har seksuell reproduksjon fordelen av å produsere genetisk variasjon mellom individer. I denne reproduksjonstypen kommer den genetiske belastningen til avkommet fra genene til de to foreldrene, og er ikke identisk med den til noen av disse.

Jo større den genetiske variabiliteten i en populasjon, jo større er utviklingshastigheten. Populasjoner med høy genetisk variasjon har forskjellige responsmekanismer for endringer i miljøet, siden individer med overlegen adaptiv kapasitet kan produseres i disse.

Referanser

  1. Alexopoulus, C. J., Mims, C. W. og Blackwell, M. Editors. (nitten nittiseks). Innledende mykologi. 4. utgave. New York: John Wiley and Sons.
  2. Clark, J. og Haskins, E.F. (2013). Kjernefysisk reproduksjonssyklus i myxomycetes: en gjennomgang. Mycosphere. 4 (2): 233-248. Doi: 10.5943 / mycosphere / 4/2/6
  3. Dighton, J. (2016). Sopp økosystemprosesser. 2. utgave. Boca Raton: CRC Press.
  4. Kavanah, K. Redaktør. (2017). Sopp: Biologi og applikasjoner. New York: John Wiley.
  5. Ashton G.D. og Dyer P.S. (2016). Seksuell utvikling i sopp og dets bruk i genuttrykkssystemer. I: Schmoll M., Dattenböck C. (red.) Gene Expression Systems in Fungi: Advancements and Applications. Soppbiologi. Springer.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.