Czym jest plazmogamia?



The plazmogamia jest to faza rozmnażania płciowego, w której następuje fuzja cytoplazmy gamet lub komórek płciowych, bez fuzji ich jąder. Plazmogamia jest powszechna u grzybów, będących pierwszym etapem rozmnażania płciowego. Może również występować w komórkach roślinnych i zwierzęcych, które zostały połączone i hodowane.

Gametami są specjalne komórki, różniące się od innych komórek organizmu, ich morfologią i funkcją reprodukcyjną, którą spełniają. W niektórych przypadkach proces plazmogamii zachodzi nie między zróżnicowanymi gametami, ale między niezróżnicowanymi komórkami somatycznymi (plazmogamia typu somatogamicznego).

Po okresie intensywnego wzrostu grzyby wchodzą w fazę reprodukcji, tworząc i uwalniając duże ilości zarodników. Zarodniki są na ogół jednokomórkowe i są wytwarzane przez fragmentację grzybni lub w wyspecjalizowanych strukturach, takich jak między innymi sporangia, sporofory lub gametangi..

Zarodniki mogą być wytwarzane bezpłciowo lub pośrednio w rozmnażaniu płciowym. Rozmnażanie płciowe w grzybach, jak również w innych organizmach, wiąże się z fuzją dwóch jąder zawierających informację genetyczną każdego z rodziców. Jądra znajdują się fizycznie, gdy spotykają się dwie komórki płciowe lub gamety.

Indeks

  • 1 Etapy rozmnażania płciowego grzybów
    • 1.1 Plazmogamia
    • 1.2 Cariogamy
    • 1.3 Mejoza
  • 2 Rodzaje plazmogamii
    • 2.1 Fuzja gamet
    • 2.2 Kopulacja gametangialna
    • 2.3 Fuzja gametangios
    • 2.4 Spermatyzacja
    • 2.5 Somatogamia
  • 3 Zalety i wady rozmnażania płciowego
  • 4 odniesienia

Etapy rozmnażania płciowego grzybów

Rozmnażanie płciowe można zdefiniować jako mechanizm, który stale odnawia obciążenie genetyczne osobników gatunku biologicznego. Jest ważnym źródłem zmienności genetycznej, która pozwala na większą zdolność adaptacji do nowych warunków środowiskowych.

Proces rozmnażania płciowego grzybów ma unikalne i szczególne cechy tego królestwa.

W innych organizmach eukariotycznych (z jądrem i organellami zamkniętymi w błonach), takich jak rośliny, zwierzęta i protisty (bardzo proste eukarionty, bez zróżnicowanych tkanek), podział komórek wymaga rozpuszczenia i rekonstrukcji błony jądrowej.

W grzybach błona jądrowa pozostaje nienaruszona przez cały proces; u niektórych gatunków, które są wyjątkiem, błona jądrowa jest pęknięta, ale tylko częściowo.

Rozmnażanie płciowe grzybów odbywa się w trzech etapach: plazmogamia, kariogamia i mejoza. Czas trwania każdego zdarzenia lub etapu rozmnażania płciowego jest różny, a odstępy między tymi zdarzeniami są również zmienne, w zależności od rodzaju organizmu.

W mniej rozwiniętych prymitywnych grzybach kariogamia pojawia się niemal natychmiast po plazmogamii. Z drugiej strony, w wyższych, bardziej rozwiniętych grzybach, istnieje przerwa między obydwoma etapami.

Plazmogamia

Plazmogamia lub fuzja komórkowa jest pierwszym etapem rozmnażania płciowego u grzybów, gdzie łączą się dwie gamety, które są komórkami haploidalnymi, genetycznie odmiennymi, w wyniku czego powstaje komórka z dwoma haploidalnymi jądrami. W plazmatyce wiążą się tylko cytoplazmy dwóch haploidalnych gamet rodzicielskich.

Komórki haploidalne zawierają pojedynczy zestaw chromosomów i są reprezentowane jako: n. Komórki diploidalne mają dwie serie lub zestawy chromosomów; Są one symbolizowane jako: 2n.

Cariogamia

W następnym etapie, zwanym kariogamiią, następuje fuzja lub połączenie dwóch haploidalnych jąder rodzicielskich gamet, dając początek komórce z jądrem diploidalnym..

Wraz z fuzją jąder powstaje nowa komórka zwana zygotą. Jądro tej zygoty zawiera zduplikowaną liczbę chromosomów (czyli jest diploidalna lub 2n).

Mejoza

Mejoza jest ostatnim etapem rozmnażania płciowego, w którym liczba chromosomów jest ponownie zmniejszana o połowę. W mejozie komórka diploidalna (2n) wytwarza cztery komórki haploidalne (n).

W mejozie zachodzą również procesy rekombinacji chromosomów, które gwarantują, że skład genetyczny (lub obciążenie genetyczne) nowych komórek różni się od składu gamet prekursorowych całego procesu..

Rodzaje plazmogamii

Grzyby używają różnych metod do wiązania dwóch haploidalnych jąder kompatybilnych komórek, to znaczy do wystąpienia plazmogamii..

Plazmogamia występuje częściej w komórkach, które nie różnią się pod względem morfologii iw tym przypadku nazywane są izogamiią. Gdy komórki, które łączą cytoplazmę, mają różną wielkość, plazmogamia nazywana jest anizogamią.

Istnieje 5 głównych rodzajów plazmogamii: fuzja gamet, kopulacja gametangialna, fuzja gametangio, spermatyzacja i somatogamia. Te rodzaje plazmogamii są opisane poniżej.

Fuzja gamet

Niektóre grzyby wytwarzają wyspecjalizowane komórki płciowe (gamety), które są uwalniane z narządów płciowych zwanych gametangi, jak widzieliśmy wcześniej.

Fuzja jednokomórkowych gamet występuje w przypadku, gdy oba lub co najmniej jeden z nich jest ruchomy. Mobilność zarodników zależy od posiadania wici, która pozwala im popychać się do pływania, w którym to przypadku nazywa się je zoosporami. Ogólnie, dwie skondensowane gamety są tej samej wielkości i nazywane są zoosporami izogamicznymi.

Czasami może się zdarzyć, że jedna gameta jest większa niż druga (gamety anizogamiczne). W tym gatunku Monoblepharis Chytridiomycota phylla, mobilne gamety męskie są uwalniane z męskiego gametangium lub anteridium.

Następnie gamety męskie penetrują żeński gamametang (zwany oogonium) i zapładniają duże i nieruchome żeńskie gamety (zwane oosferami).

Kopulacja gametangialna

U innych grzybów stykają się dwa gametangi, a jądro przechodzi z męskiego gametangio do żeńskiego gametangio. W tym przypadku gamety spełniają funkcje gamety.

Ten rodzaj plazmogamii występuje w organizmach grupy Oomycota, w których małe męskie gametangi (anteridia) wytwarzają rury do zapłodnienia, które rosną, rozgałęziają się, a następnie łączą z większym żeńskim gametangium (oogonium)..

Rurki nawozowe pozwalają jąderom męskich gamet przejść przez cienką szpilkę do penetracji i stopić się z żeńskimi gametami (sferami).

Fuzja gametangios

W tego typu plazmogamii gamangios łączą się i łączą swoje jądra. Na przykład, zarodniki grzybów z grupy Zigomycota są morfologicznie identyczne, rosną razem i tworzą zróżnicowane gamety, które łączą się, tworząc zygotę lub jajo. Ta zygota jest później przekształcana w grubościenne zygospory.

Spermatyzacja

Spermatyzacja polega na połączeniu komórek jednojądrzastych (z pojedynczym jądrem), a nie ruchomych (bez wici), z żeńskim gametangium.

Somatogamia

Niektóre bardziej rozwinięte grzyby nie wytwarzają gamametios. W takich przypadkach wegetatywne strzępki somatyczne tworzące ciało grzyba nabywają funkcje seksualne, wchodzą w kontakt, łączą się i wymieniają ze sobą jądra.

Ten rodzaj plazmogamii występuje przy fuzji struktur wegetatywnych, nieseksualnych, takich jak strzępki i komórki drożdży.

Zalety i wady rozmnażania płciowego

Rozmnażanie płciowe ma pewne wady w porównaniu z rozmnażaniem bezpłciowym. Wśród tych wad można wymienić wyższe wydatki na energię przy tworzeniu gamet, wolniejszą reprodukcję i niższą liczbę potomstwa w wyniku.

Z drugiej strony, rozmnażanie płciowe ma tę zaletę, że wytwarza zmienność genetyczną wśród jednostek. W tego typu reprodukcji obciążenie genetyczne potomstwa pochodzi od genów dwóch rodziców i nie jest identyczne z żadnym z nich.

Im większa zmienność genetyczna populacji, tym szybszy jest jej rozwój. Populacje o dużej zmienności genetycznej mają różne mechanizmy odpowiedzi na zmiany w swoim środowisku, ponieważ mogą wytwarzać osobniki o lepszych zdolnościach adaptacyjnych..

Referencje

  1. Alexopoulus, C.J., Mims, C.W. i Blackwell, M. Editors. (1996). Wstępna mikologia. 4. wydanie. Nowy Jork: John Wiley and Sons.
  2. Clark, J. and Haskins, E.F. (2013). Jądrowy cykl rozrodczy w myxomycetes: przegląd. Mycosphere. 4 (2): 233-248.doi: 10.5943 / mycosphere / 4/2/6
  3. Dighton, J. (2016). Procesy ekosystemów grzybów. Druga edycja. Boca Raton: CRC Press.
  4. Kavanah, K. Redaktor. (2017). Grzyby: biologia i zastosowania. Nowy Jork: John Wiley.
  5. Ashton G.D. i Dyer P.S. (2016). Rozwój seksualny grzybów i jego zastosowania w systemach ekspresji genów. W: Schmoll M., Dattenböck C. (eds) Systemy ekspresji genów w grzybach: ulepszenia i zastosowania. Biologia grzybów. Springer.