Gamete

Gamety nebo pohlavní buňky jsou reprodukční buňky, které mají haploidní (jedinou) sadu chromozomů a podílejí se zejména na sexuální reprodukci. V haploidní sadě vajíčka je pohlavním chromozomem vždy pouze X, v haploidní sadě spermií může být stejně pravděpodobný chromozom X nebo Y. Když se dvě gamety spojí v sexuálním procesu , vytvoří se zygota , která se vyvine v jednotlivce (nebo skupinu jedinců) s dědičnými vlastnostmi obou rodičovských organismů, které produkovaly gamety.

U některých druhů je možný i vývoj jediné gamety (neoplozeného vajíčka) v těle - partenogeneze .

Morfologie gamet a typy gametogamie

Morfologie gamet různých druhů je poměrně různorodá, zatímco produkované gamety se mohou lišit jak chromozomovou sadou (s heterogametitou druhu), tak velikostí a pohyblivostí (schopnost samostatného pohybu), zatímco dimorfismus gamet u různých druhů se značně liší - od nepřítomného dimorfismu ve formě izogamie až po její extrémní projev ve formě oogamie.

Izogamie

Pokud se splývající gamety morfologicky od sebe neliší velikostí, strukturou a sadou chromozomů , pak se nazývají izogamety nebo nepohlavní gamety. Takové gamety jsou pohyblivé, mohou nést bičíky nebo být améboidní. Izogamie je typická pro mnoho řas .

Anizogamie (heterogamie)

Gamety schopné fúze se liší velikostí, mobilní mikrogamety nesou bičíky, makrogamety mohou být buď mobilní (mnoho řas) nebo nepohyblivé (makrogamety postrádající bičíky mnoha protistů ).

Oogamie

Gamety jednoho biologického druhu schopného fúze se ostře liší velikostí a pohyblivostí do dvou typů: malé pohyblivé samčí gamety - spermie  - a velké nepohyblivé samičí gamety - vajíčka . Rozdíl ve velikosti gamet je způsoben tím, že vajíčka obsahují zásobu živin, která je dostatečná k tomu, aby poskytla několik prvních dělení zygoty během jejího vývoje v embryo.

Samčí gamety - spermie  - zvířat a mnoha rostlin jsou pohyblivé a obvykle nesou jeden nebo více bičíků, s výjimkou samčích gamet semenných rostlin  - spermie, které jsou dodávány do vajíčka během klíčení pylové láčky , stejně jako bez bičíků spermatozoa (spermie) háďátek a členovců .

Ačkoli spermie nesou mitochondrie , v oogamii přechází ze samčí gamety do zygoty pouze jaderná DNA a mitochondriální DNA (a v případě rostlin plastidová DNA) je obvykle zděděna zygotou pouze z vajíčka.

Evoluce gamet

V souvislosti s pohlavím probíhal vývoj gamet podle jejich velikosti a typu gamet.

Izogamie a anizogamie

Když poprvé došlo k izogamii na buněčné úrovni, byly zde protichůdné požadavky na velikost buněk. Aby mohlo dojít k oplodnění , musí se gamety navzájem najít. Dále je nutné zajistit zygotě dostatečný přísun živin a ochranných schránek. S izogamií plní každá gameta jak konzervativní (poskytuje zygotě zdroje), tak operační (hledání partnera) funkce. Izogamety mají stejnou průměrnou velikost (c) a obojí se daří průměrně. Diferenciace ve velikosti umožňuje malým (m) gametám lepší vyhledávání a velkým (k) gametám poskytovat zdroje a kombinace k-m se stává výnosnější než s-s. Proto k evoluci gamet došlo zpravidla od izogamie k anizogamii .

Parkerova teorie rušivého výběru . Pokud je velikost zygoty dostatečně důležitá pro její přežití (u organismů s vnějším oplodněním), pak by anizogamie byla evolučně stabilní strategií. V takových případech bude populace samců (producenti malých gamet) a samiček (producenti velkých gamet) stabilní. Teorie disruptivní selekce umožňuje vysvětlit vznik a udržení dvoudomosti u mnoha rostlin a některých živočichů s vnějším oplozením [1] .

Typ hry a pohlaví

Pojem pohlaví je spojen s diferenciací ve velikosti gamet, to znamená, že mužské pohlaví označujeme jako jedince, kteří produkují malé pohyblivé gamety, a ženské – ty, které produkují velké. Zároveň se diferenciace podle typu gamety (homo - XX nebo heterogametická konstituce - XY) u některých druhů nemusí shodovat s diferenciací ve velikosti.

V procesu evoluce se u většiny druhů ukázalo, že malé gamety a heterogametická konstituce XY jsou u samců a velké gamety a homogametická konstituce XX - u samice. Jsou to gametické druhy typu Drosophila . Naopak u druhů s gametou typu Abraxas( ptáci , motýli , můry , některé druhy ryb atd. ) se směry těchto diferenciací neshodovaly. Vajíčka u samic jsou heterogametické, zatímco spermie u samců jsou homogametické.

Typy gamet [2]

Crossover  gamety jsou gamety, které nesou chromozomy, které se překřížily v prvním meiotickém dělení.

Nezkřížené  gamety jsou gamety, které nesou chromozomy, které neprošly překřížením v prvním meitotickém dělení.

Vyvážené  gamety - gamety bez duplikací a nedostatků, vzniklé u jedinců heterozygotních pro translokaci.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Parker GA, Baker, RR, Smith, VGF Vznik a evoluce dimorfismu gamet a fenomén muž-žena  //  J. Theor. Biol.. - 1972. - Sv. 36 . — S. 529 .
  2. ↑ Archivovaná kopie . Získáno 16. prosince 2018. Archivováno z originálu 12. července 2019.

Literatura

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích