Co je to anizogamie nebo heterogamie?

2940
Sherman Hoover

The anizogamie, nebo heterogamie, je spojení dvou gamet, nazývaných anisogametes, které se liší velikostí a strukturou. Jedná se o opačný termín než isogamie, což je spojení dvou podobných gamet, nazývaných isogametes.

V závislosti na typu organismu mají anisogamety různé vlastnosti. Například obě gamety mohou být bičíkovité, jako u některých řas, nebo améboidní, jak se vyskytuje u některých prvoků..

Zdroj: Dreamstime.com

V oogamii, která je variantou anizogamie u složitějších organismů, oplodňuje malá mobilní gameta, často označovaná jako spermie nebo pyl, mnohem větší, nepohyblivou gametu, která se nazývá vajíčko..

Rejstřík článků

  • 1 Vzhled anizogamie
  • 2 Spermie a sexuální výběr
  • 3 Anisogamie a reprodukční strategie
  • 4 Reprodukční vylepšení
  • 5 kontroverzí
  • 6 Reference

Vznik anisogamie

Vývoj diploidních mnohobuněčných organismů vytvořil nezbytné podmínky pro rozvoj anisogamie, o níž se předpokládá, že jí evolučně předcházela izogamie. Gamety slouží pouze k sexuální reprodukci. Anisogamie umožňovala specializace související s tímto typem reprodukce.

Postup anizogamie směrem k nejextrémnější formě, tj. Oogamii, vedl k diferenciaci mužského a ženského pohlaví, se vším, co z toho vyplývá, pokud jde o dimorfismus, výběr a sexuální role..

Jak mnohobuněčné organismy rostly, často se staly vzácnými. U rostlin a mnoha skupin mořských živočichů převládaly sedavé návyky. To způsobilo, že se mužské a ženské gamety setkaly..

Muži se specializovali na produkci velmi vysokého počtu malých gamet (mikrogamet), schopných lokalizovat a oplodnit ženské gamety. Ženy se specializují na produkci sníženého počtu velkých a nepohyblivých gamet (makrogamet), které jsou vybaveny výživnou látkou pro vývoj embrya.

Spermie a sexuální výběr

Přebytek mužských gamet ve vztahu k ženě vlastní anizogamii vytváří silnou konkurenci mezi spermatem nebo mezi pylem, což upřednostňuje selekci těch atributů, které upřednostňují oplodnění, jak mezi mužskými gametami, tak u jedinců, kteří je produkují.

Sexuální výběr je proces, který upřednostňuje vývoj výhodných vlastností pro páření a produkci potomků u mužů a žen. Sexuální výběr je zodpovědný za existenci charakteristik, které odlišují pohlaví. Obecně platí, že čím větší je dimorfismus mezi pohlavími, tím větší je sexuální výběr.

U mužů určuje sexuální výběr, že mužské gamety mají vlastnosti, které zvyšují jejich pravděpodobnost oplodnění, nebo že se objevují anatomické a behaviorální atributy, které upřednostňují přístup k ženám tím, že zvyšují jejich schopnost úspěšně je soudit nebo za ně bojovat s jinými muži..

U žen určuje sexuální výběr vývoj atributů, které jim pomáhají vybírat muže, kteří jim umožní plodit potomky dobré genetické kvality, nebo kteří mají území nebo poskytují výživné zdroje, které upřednostňují chov..

Anisogamie a reprodukční strategie

U mnoha druhů zvířat jsou ženy při hledání partnera selektivní, zatímco muži ne. To se připisuje hlavně skutečnosti, že ženy produkují omezený počet vajec, které musí dobře investovat. Naproti tomu muži produkují prakticky neomezené množství spermií.

U druhů s rodičovskou péčí nejde pouze o „drahá“ vajíčka a „levné“ spermie: ženy mají také tendenci investovat více do potomků než do mužů. Příkladem toho je kojení savců prováděné výhradně ženami. Ženy také riskují své životy pro svá mláďata.

Pokud se žena spojí s mužem, který nese vadné geny, a její děti kvůli tomu nedosáhnou dospělosti, ztrácí reprodukční úsilí. Místo toho se muži mohou pářit s velkým počtem žen a přenášet své geny na budoucí generace, bez ohledu na selhání některého z jejich potomků..

Pokud muži málo investují do gamet a do výchovy svých potomků, mohou pomocí ušetřené energie soutěžit s jinými muži a pokusit se spojit s co největším počtem žen, čímž maximalizují svou reprodukční kapacitu. To vysvětluje mužskou sexuální promiskuitu u mnoha druhů..

Reprodukční vylepšení

Samci mnoha druhů hlodavců produkují „kopulační zátky“. Spermie těchto mužů ztuhne uvnitř ženského reprodukčního traktu a zabrání kopulaci jinými muži. Jako protiopatření jsou u některých druhů samci schopni propíchnout zátky, které zanechali jiní samci..

U druhů, u nichž je běžné, že spermie několika mužů soutěží o oplodnění vajíček stejné ženy, mají muži tendenci mít větší varlata a doplňkové žlázy, čímž produkují koncentrovanější a hojnější spermie.

U žen se vyvinuly sofistikované mechanismy, které usnadňují nebo zabraňují oplodnění spermatem různých mužů. K tomu používají svalové kontrakce, řasnaté proudy a různé chování. Například kuřata mohou dobrovolně vyloučit sperma z nízko postavených kohoutů..

Kontroverze

Charles Darwin považoval existenci gamet za jeden z nejzáhadnějších aspektů živých bytostí. O sto a půl později stále existuje diskuse o raison d'être gamet.

Isogamie je běžná v jednobuněčných organismech. Naproti tomu anizogamie převládá u mnohobuněčných rostlin a zvířat. Bylo argumentováno, že dimorfismus velikosti na úrovni gamety umožňuje zvýšit objem těla a složitost.

Nejrozšířenější modely vysvětlující anizogamii vyvolávají rušivý výběr: malé gamety by byly upřednostňovány, protože je lze produkovat ve velkém množství; velké gamety by byly upřednostňovány, protože umožňují větší velikost zygoty, což by zvýšilo pravděpodobnost přežití embrya.

V poslední době někteří autoři zpochybňují, že anizogamie je důležitým faktorem ve vývoji sexuálních rolí. Podle nich tyto role mohly vzniknout náhodně nebo v důsledku rozdílů v životních historii mužů a žen..

Současný konsenzus široké většiny však zní, že náhoda nemusí způsobovat konzistentní rozdíly mezi pohlavími a že rozdíly v historii života mužů a žen jsou výsledkem výběru, který je nakonec určen anizogamií..

Reference

  1. Bell, G. 1978. Vývoj anisogamie. Journal of Theoretical Biology, 73, 247-270.
  2. Blute, M. 2013. Vývoj anisogamie: více otázek než odpovědí. Biologická teorie, 7, 3-9.
  3. Da Silva, J. 2018. Vývoj pohlaví: specifický test teorie rušivé selekce. Ekologie a evoluce, 8, 207-219.
  4. Kodric-Brown, A., Brown, J. H. 1987. Anisogamie, sexuální výběr a vývoj a udržování pohlaví. Evoluční ekologie, 1, 95-105.
  5. Lehtonen, J., Parker, G. A. 2014. Soutěž gamet, omezení gamet a vývoj těchto dvou pohlaví. Molekulární lidská reprodukce, 20, 1161-1168.
  6. Randerson, J. P., Hurst, L. D. 2002. Srovnávací test teorie pro vývoj anisogamie. Sborník: Biological Sciences, 268, 879-884.
  7. Schärer, L., Rowe, L., Arnqvist, G. 2012. Anisogamie, náhoda a vývoj sexuálních rolí. Trends in Ecology and Evolution, 2012, 1-5.
  8. Togashi, T, Cox, P. A., eds. 2011. Vývoj anisogamie - základního jevu, který je základem sexuálního výběru. Cambridge University Press, Cambridge.
  9. Wedell, N., Gage, M. J. G., Parker, G. A. 2002. Konkurence spermií, obezřetnost mužů a ženy omezené spermatem. Trends in Ecology and Evolution, 17, 313-320.

Zatím žádné komentáře