Dela med sig:
Självbefruktning i djur, växter och exempel
den självbefruktning är föreningen av manliga och kvinnliga gameter av samma individ. Förekommer i organismer som är hermafroditer - varelser som kombinerar manliga och kvinnliga funktioner i en enskild individ, antingen i följd eller samtidigt.
När produktionen av gameter av båda typerna överlappar i tid (åtminstone i tid), är hermafroditerna samtidiga. Denna modalitet ger möjlighet till självbefruktning.
I multicellulära organismer, speciellt i växter och djur, är hermafrodit ett brett distribuerat fenomen.
Självbefruktning är en optimal strategi för konstanta miljöer och med liten tillgång till ett par. Det ger emellertid några negativa konsekvenser, såsom depression av konsanguinitet.
I detta fenomen reduceras befolkningens genetiska variabilitet, vilket minskar dess förmåga att anpassa sig till miljöförändringar, resistens mot patogener eller växtätare. Dessa aspekter förefaller vara viktiga för linjering av växter och djur.
index
- 1 i växter
- 2 hos djur
- 3 Fördelar med självbefruktning
- 4 Nackdelar med självbefruktning
- 5 Mekanismer som förhindrar självbefruktning i växter
- 6 referenser
I växter
I växter är det vanligt att samma individ är "fadern och moderen" av deras frön. Även om blommans huvudroll är - mest sannolikt - för att främja korsbefruktning, kan självbefruktning ske i hermafroditiska arter.
Några exempel på växter där detta fenomen uppstår är ärtor (den organism som används av Gregor Mendel för att utveckla grundläggande arvslagen, där självbefruktningshändelsen var avgörande för bearbetning) och vissa baljväxter.
I fallet med sojablommor kan blommorna till exempel öppnas för att tillåta krypbestämning av insekter eller de kan förbli stängda och självbestämda.
Hos djur
Enligt Jarne et al. (2006), exklusive insekter, visar cirka en tredjedel av djurarter fenomenet hermafroditism. Detta faktum har underlättat utvecklingen av självbefruktning i många djurarter.
Fördelningen av självbefruktningshastigheter liknar den i växter, vilket tyder på att liknande processer har fungerat i båda linjerna till förmån för utvecklingen av självbefruktning.
För Jarne et al. (2006) är hermafroditism sällsynt i kanterna hos större djur, främst i leddjur. Det är ett vanligt fenomen i mindre kanter, inklusive havsvampar, maneter, plana maskar, blötdjur, havsprutor eller havsplättar och annelider..
Dessa författare fann att händelsen inträffar i selfing taxa där gameter (både manliga och kvinnliga) framställs på ett ställe eller körtel, såsom i pulmonate sniglar.
Det kan också uppstå i situationer där gameten uppträder på olika ställen, eller när de utvisas i vattnet, som i marina arter..
I vissa trematoder och oligoketiker förekommer självbefruktning efter en nödvändig sammansättning i samma individ.
Fördelar med självbefruktning
Det finns några fördelar med självbefruktning på kort sikt. För det första kommer både manliga och kvinnliga gameter från samma föräldraledare.
Därför drabbas organismer av en extra 50% överföring av sina gener - jämfört med endast 50% av det typiska bidraget av sexuell reproduktion, eftersom resterande 50% motsvarar det som bidrar av den sexuella partnern.
Självbestämning kan också gynnas när den region som bevarar den aktuella arten kännetecknas av ett fåtal potentiella partners eller, när det gäller växter, i områden där det finns liten tillgång till pollinatorer.
Dessutom, i växtarter, skulle självbestämning leda till energibesparingar, eftersom blommorna av dessa växter kan vara små (de behöver inte längre vara stora och synliga för att locka pollinatorer) med en begränsad mängd pollen.
Således säkerställer självbefruktning reproduktion och ökar koloniseringen av området. Den mest accepterade ekologiska hypotesen för att förklara utvecklingen av självbefruktning är relaterad till att garantera reproduktionen.
Nackdelar med självbefruktning
Den huvudsakliga nackdelen med självkänsla betraktas som depression av konsanguinitet. Detta fenomen innebär minskning av fitness eller biologisk inställning av konsanguinösa avkomma i förhållande till korsat avkomma.
Av denna anledning finns det arter som, även om de är hermafroditiska, har mekanismer för att undvika självbefruktning. Huvudmekanismerna kommer att behandlas i nästa avsnitt.
Den nuvarande synen på utvecklingen av självbefruktning innebär ekologiska och evolutionära krafter. Från Fisher perspektiv antas en interaktion mellan de uppenbara fördelarna med självbefruktning och depression genom inavel.
Denna modell förutsäger bildandet av självbestämning eller rena kors, som ett resultat av störande urval (när man föredrar karaktärens ytterligheter), vilket inte gynnar ökningen av frekvensen för mellanvarianter.
På detta sätt föreslår modellerna utvecklingen av detta system som samspelet mellan dess fördelar och nackdelarna.
De ekologiska modellerna å andra sidan föreslår att mellannivåerna av självbefruktning.
Mekanismer som förhindrar självbefruktning i växter
Det är allmänt känt att sexuell reproduktion ger enorma fördelar. Kön ökar den genetiska mångfalden hos efterkommarna, vilket innebär en större sannolikhet för att efterföljarna kan möta större utmaningar, såsom miljöförändringar, patogena organismer, bland andra..
Däremot förekommer självbefruktning i vissa grödor och djur. Det föreslås att denna process säkerställer att den nya personen kommer att vara fullt utvecklad och också vara en genomförbar strategi - även om det beror på arten och miljöförhållandena.
Det har visat sig att i olika angiospermer finns mekanismer som förhindrar självbefruktning i hermafroditiska organismer, vilket komplicerar på olika sätt att blomman kan befästa sig själv.
Dessa barriärer ökar befolkningens genetiska variation, eftersom de försöker se till att manliga och kvinnliga gameter kommer från olika föräldrar.
Planterna som presenterar blommor med ståndare och funktionella carpels undviker självbefruktningen med avvikelsen från tiden för mognad av strukturerna. En annan modalitet är ett strukturellt arrangemang som förhindrar överföring av pollen.
Den vanligaste mekanismen är självkompatibilitet. I detta fall tenderar växter att avvisa sin egen pollen.
referenser
- Jarne, P., & Auld, J.R. (2006). Djur blandar upp det också: fördelningen av självbefruktning bland hermafroditiska djur. Evolution, 60(9), 1816-1824.
- Jiménez-Durán, K., & Cruz-García, F. (2011). Sexuell inkompatibilitet, en genetisk mekanism som förhindrar självbefruktning och bidrar till växtdiversitet. Mexikansk avelsjournal, 34(1), 1-9.
- Lande, R., & Schemske, D.W. (1985). Utvecklingen av självbefruktning och inbreeding i växter. I. Genetiska modeller. Evolution, 39(1), 24-40.
- Schärer, L., Janicke, T. & Ramm, S.A. (2015). Sexuell konflikt i hermafroditer. Cold Spring Harbor perspektiv inom biologi, 7(1), a017673.
- Slotte, T., Hazzouri, K.M., Ågren, J. A., Koenig, D., Maumus, F., Guo, Y. L., ... & Wang, W. (2013). Capsella rubella genomet och de genomiska konsekvenserna av snabb parning systemutveckling. Naturgenetik, 45(7), 831.
- Wright, S. I., Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Evolutionära konsekvenser av självbefruktning i växter. Förfaranden. Biovetenskap, 280(1760), 20130133.