הפריה עצמית בבעלי חיים, צמחים ודוגמאות

ה הפריה עצמית הוא איחוד של gametes זכר ונקבה של אותו אדם. מתרחש באורגניזמים שהם הרמפרודיטים - יצורים המשלבים פונקציות זכר ונקבה אצל יחיד, ברצף או בו-זמנית.

כאשר הייצור של gametes משני הסוגים חופפים בזמן (לפחות בזמן), את hermaproroites הן בו זמנית. שיטה זו מציעה את האפשרות של הפריה עצמית.

באורגניזמים רב תאיים, בעיקר בצמחים ובעלי חיים, נראה כי הרמפרודיטה היא תופעה נפוצה.

הפריה עצמית היא אסטרטגיה אופטימלית עבור סביבות מתמיד עם מעט זמינות של זוג. עם זאת, זה מביא כמה השלכות שליליות, כגון דיכאון על ידי consanguinity.

בתופעה זו מצומצמת ההשתנות הגנטית של האוכלוסייה, מה שמקטין את יכולתה להסתגל לשינויים סביבתיים, להתנגדות לפטוגנים או למאכלי העשב. היבטים אלה נראה חשוב עבור השושלת של צמחים ובעלי חיים.

אינדקס

• 1 בצמחים
• 2 בבעלי חיים
• 3 יתרונות הפריה עצמית
• 4 חסרונות של הפריה עצמית
• 5 מנגנונים המונעים הפריה עצמית בצמחים
• 6 הפניות

בצמחים

בצמחים זה נפוץ עבור אותו אדם להיות "האב ואת האם" של הזרעים שלהם. למרות התפקיד העיקרי של פרחים הוא - קרוב לוודאי - כדי לקדם הפריה הדדית, הפריה עצמית עלולה להתרחש מינים hermaphroditic.

כמה דוגמאות למפעלים שבהם מתרחשת תופעה זו הם אפונה (האורגניזם שבו השתמש גרגור מנדל כדי לפתח את חוקי היסוד של התורשה, שבהם אירוע ההפריה העצמית היה חיוני לעיבוד) וכמה קטניות.

במקרה של פרחים סויה, למשל, פרחים ניתן לפתוח כדי לאפשר אבקה צולבת על ידי חרקים או שהם יכולים להישאר סגורים עצמית אבקה.

אצל בעלי חיים

לדברי Jarne et al. (2006), למעט חרקים, כשליש מינים של בעלי החיים מציגים את תופעת ההאמפרודיזם. עובדה זו הקלה על האבולוציה של הפריה עצמית במינים רבים של בעלי חיים.

התפלגות שיעורי ההפריה העצמית דומה לזו שבצמחים, דבר המצביע על כך שתהליכים דומים פעלו בשני השושלות לטובת התפתחות ההפריה העצמית.

עבור Jarne et al. (2006), הרמפרודיזם נדיר בשולי בעלי חיים גדולים יותר, בעיקר בפרוקי רגליים. זוהי תופעה נפוצה בקצוות קטנים יותר, כולל ספוגי ים, מדוזות, תולעים שטוחות, רכיכות, מזרקים לים או מימי ים..

מחברים אלה מצאו כי אירוע ההפריה העצמית מתרחש במוסק שבו מתרחשים גדיטות (זכר ונקבה) באתר או בבלוטה אחת, כמו בחלזונות רימונים..

זה יכול להתרחש גם במצבים שבהם מתרחשים gametes במקומות שונים, או כאשר הם מגורשים לתוך המים, כמו מינים ימיים..

בחלק מן הטריגודות והאוליגוכטים מתרחשת הפריה עצמית לאחר הזדווגות הכרחית באותו אדם.

יתרונות ההפריה העצמית

יש כמה יתרונות של הפריה עצמית בטווח הקצר. ראשית, הן הגמלים הזכר והן הנקבה באים מאותו הורה.

לפיכך, האורגניזמים נהנים מתמסורת נוספת של 50% מהגנים שלהם - לעומת 50% בלבד מהתרומה האופיינית של רבייה מינית, שכן 50% הנותרים תואמים את תרומת השותף המיני.

האבקה עצמית יכולה להיות גם מועדפת כאשר האזור המאכלס את המין המדובר מאופיין במספר קטן של שותפים פוטנציאליים או, במקרה של צמחים, באזורים שבהם יש מעט זמינות של מאביקים.

בנוסף, במינים של צמחים, האבקה עצמית תוביל לחיסכון באנרגיה, שכן הפרחים של צמחים אלה עשויים להיות קטנים (הם כבר לא צריכים להיות גדולים וגלויים כדי למשוך מאביקים) עם כמות מוגבלת של אבקה.

לפיכך, הפריה עצמית מבטיחה רבייה ומגבירה את הקולוניזציה של האזור. ההשערה האקולוגית המקובלת ביותר להסביר את האבולוציה של הפריה עצמית קשורה להבטיח את ההתרבות.

חסרונות של הפריה עצמית

החיסרון העיקרי של העצמי נחשב דיכאון על ידי consanguinity. תופעה זו מרמזת על צמצום כושר גופני או היחס הביולוגי של צאצאיה מקושרים ביחס לצאצאים שלובים.

מסיבה זו, ישנם מינים, כי למרות שהם הרמפרודיטי, יש מנגנונים כדי למנוע הפריה עצמית. המנגנונים העיקריים יטופלו בחלק הבא.

החזון הנוכחי של התפתחות ההפריה העצמית כרוך בכוחות אקולוגיים ואבולוציוניים. מנקודת המבט של פישר, מניחים אינטראקציה בין היתרונות הברורים של הפריה עצמית ודיכאון על ידי נישואים.

מודל זה חוזה את ההרכבה של האבקה עצמית או צלבים טהורים, כתוצאה של בחירה משבשת (בעת העדפת הקצוות של דמות), אשר לא לטובת הגידול בתדירות של וריאנטים ביניים.

בדרך זו, המודלים מציעים את האבולוציה של מערכת זו כאינטראקציה של היתרונות שלה כנגד החסרונות.

המודלים האקולוגיים, לעומת זאת, מציעים שיעורי ביניים של הפריה עצמית.

מנגנונים המונעים הפריה עצמית בצמחים

זה ידוע כי רבייה מינית נותן יתרונות עצומים. המין מגדיל את המגוון הגנטי של הצאצאים, דבר המתורגם לסבירות גבוהה יותר שיורשיו יוכלו להתמודד עם אתגרים גדולים יותר, כגון שינויים סביבתיים, אורגניזמים פתוגנים, בין היתר..

לעומת זאת, הפריה עצמית מתרחשת בצמחים מסוימים ובעלי חיים מסוימים. מוצע כי תהליך זה מבטיח כי האדם החדש יהיה מפותח במלואו, גם להיות אסטרטגיה קיימא - למרות שזה תלוי במינים ותנאים סביבתיים.

נמצא כי באנגיספרם שונים קיימים מנגנונים המונעים הפריה עצמית באורגניזמים הרמפרודיים, ומסבכים בדרכים שונות שהפרח יכול לפרום את עצמו.

חסמים אלה מגבירים את המגוון הגנטי של האוכלוסייה, שכן הם מבקשים להבטיח שהגמטים הנשיים והגבריים יגיעו מהורים שונים.

הצמחים המציגים פרחים עם אבקנים וקרנלים פונקציונליים למנוע הפריה עצמית עם פער של זמן ההבשלה של המבנים. שיטה נוספת היא הסדר מבני המונע העברת אבקה.

המנגנון הנפוץ ביותר הוא אי-תאימות עצמית. במקרה זה, צמחים נוטים לדחות אבקה שלהם.

הפניות

1. Jarne, P., & Auld, J. R. (2006). בעלי חיים מערבבים גם את זה: את ההפצה של הפריה עצמית בקרב בעלי חיים הרדפרודית. אבולוציה, 60(9), 1816-1824.
2. Jiménez-Durán, K., & Cruz-García, F. (2011). אי התאמה מינית, מנגנון גנטי המונע הפריה עצמית ותורם לגיוון הצמח. מגזין הרבייה המקסיקני, 34(1), 1-9.
3. Lande, R., & Schemske, D. W. (1985). האבולוציה של הפריה עצמית ודיכאון inbreeding בצמחים. א. מודלים גנטיים. אבולוציה, 39(1), 24-40.
4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, S.A. (2015). סכסוך מיני בהרמפרודיטים. פרספקטיבות הקרה ספרינג הארבור בביולוגיה, 7(1), a017673.
5. סלוט, ט ', חזורי, ק' מ, אגרן, ג 'א, קניג, ד, מאומוס, פ, גואו, י' ל ', ... & Wang, W. (2013). גנום הארדס קפסלה ואת ההשלכות הגנומיות של האבולוציה מערכת ההזדווגות המהירה. טבע גנטיקה, 45(7), 831.
6. רייט, ס 'א', קאליש, ס ', סלוט, ט' (2013). השלכות אבולוציונית של הפריה עצמית בצמחים. הליכים. מדעים ביולוגיים, 280(1760), 20130133.