KAS IR ANISOGAMIJA VAI HETEROGAMIJA? - BIOLOĢIJA - 2025

Anisogamia vai heterogamy, ir savienība divu gametas, ko sauc anisogametos, kas atšķiras pēc lieluma un struktūras. Tas ir pretējs termins izogamijai, kas ir divu līdzīgu gametu, ko sauc par izogamātiem, savienība.

Atkarībā no organisma veida anisogametiem ir atšķirīgas īpašības. Piemēram, abas gametas var būt flagellate, tāpat kā dažās aļģēs, vai amoeboid, kā tas notiek dažos vienšūņos.

Avots: pixabay.com

Oogamijā, kas ir anizāmijas variants sarežģītākos organismos, maza, mobila gameta, ko bieži dēvē par spermu vai ziedputekšņiem, apaugļo daudz lielāku, nekustīgu gametu, ko sauc par olšūnu.

Anizāmijas rašanās

Diploīdo daudzšūnu organismu evolūcija radīja nepieciešamos apstākļus anizāmijas attīstībai, kurai, domājams, evolūcijas laikā bija priekšā izogāmija. Gametes kalpo tikai seksuālai reprodukcijai. Anizāmija ļāva specializācijas, kas saistītas ar šāda veida reproducēšanu.

Anisogamijas virzība uz ekstrēmāko formu, tas ir, oogāmiju, noveda pie vīriešu un sieviešu dzimuma diferenciācijas, visu to domājot par dimorfismu, atlasi un seksuālajām lomām.

Tā kā daudzšūnu organismi kļuva lielāki, tie bieži kļuva reti. Sēdošie ieradumi dominēja augos un daudzās jūras dzīvnieku grupās. Tas radīja grūtības saskarties ar vīriešu un sieviešu dzimuma gametām.

Tēviņi, kas specializējušies ļoti daudz mazu gametu (mikrogametu) ražošanā, kas spēj atrast un apaugļot sieviešu dzimuma gametas. Mātītes specializējās nelielu daudzumu lielu un nekustīgu dzimumšūnu (makrogamešu) ražošanā, nodrošinot embrija attīstībai barojošu materiālu.

Spermu konkurence un seksuālā atlase

Vīriešu dzimumšūnu pārsvars salīdzinājumā ar mātītēm, kas raksturīgas anisogamijai, rada spēcīgu konkurenci starp spermatozoīdiem vai starp ziedputekšņiem, kas dod priekšroku tādu atribūtu izvēlei, kas veicina gan vīriešu dzimuma gametas, gan indivīdus, kas tos ražo, mēslošana.

Seksuālā atlase ir process, kas veicina labvēlīgu īpašību attīstību tēviņiem un mātītēm pēcnācējiem un pēcnācējiem. Seksuālā atlase ir atbildīga par to īpašību esamību, kas atšķir dzimumus. Kopumā, jo lielāks dimorfisms starp dzimumiem, jo ​​lielāka seksuālā atlase.

Vīriešiem seksuālā atlase nosaka to, ka vīriešu dzimuma gametām ir raksturīgas pazīmes, kas palielina to apaugļošanās varbūtību, vai ka parādās anatomiski un uzvedības raksturlielumi, kas dod priekšroku sieviešu piekļuvei, palielinot viņu spēju viņus veiksmīgi iztiesāt vai cīnīties ar citiem vīriešiem viņi.

Sievietēm seksuālā atlase nosaka to īpašību attīstību, kas viņiem palīdz izvēlēties tēviņus, kas viņiem ļaus radīt pēcnācējus ar labu ģenētisko kvalitāti vai kuriem ir teritorijas vai kas nodrošina barības resursus, kas veicina selekciju.

Anisogamija un reproduktīvās stratēģijas

Daudzās dzīvnieku sugās, meklējot mate, mātītes ir selektīvas, savukārt tēviņi - nē. To galvenokārt attiecina uz faktu, ka mātītes ražo ierobežotu skaitu olu, kuras tām ir labi jāiegulda. Turpretī vīrieši ražo praktiski neierobežotu daudzumu spermas.

Sugas, kurām ir vecāku gādība, jautājums nav tikai par “dārgām” olām un “lētām” spermu: arī mātītes vairāk investē pēcnācējos nekā tēviņi. Zīdītāju laktācija, ko veic tikai sievietes, ir piemērs tam. Sievietes riskē ar dzīvību arī par saviem jaunajiem.

Ja sieviete sader kopā ar tēviņu, kam ir bojāti gēni, un viņas bērni tā dēļ nesasniedz briedumu, viņa zaudē reproduktīvo darbu. Tā vietā tēviņi var pārvietoties ar lielu skaitu mātīšu, nododot savus gēnus nākamajām paaudzēm, neatkarīgi no dažu pēcnācēju neveiksmes.

Ja tēviņi maz iegulda dzimumšūnās un savu pēcnācēju audzināšanā, viņi var ietaupīto enerģiju izmantot, lai konkurētu ar citiem tēviņiem, un mēģināt saderināties ar pēc iespējas vairāk mātītēm, tādējādi maksimāli palielinot viņu reproduktīvās spējas. Tas izskaidro vīriešu seksuālo īpatnību daudzās sugās.

Reproduktīvie uzlabojumi

Daudzu grauzēju sugu tēviņi ražo "kopulācijas sveces". Šo tēviņu sperma sacietē mātīšu reproduktīvajā traktā, novēršot citu tēviņu pārveidošanos. Kā pretpasākums dažās sugās tēviņi spēj caurdurt kontaktdakšas, kuras atstājuši citi tēviņi.

Sugas, kurās vairāku tēviņu spermatozoīdi parasti konkurē, lai apaugļotu vienas un tās pašas mātītes olšūnas, vīriešiem parasti ir lielāki sēklinieki un papildu dziedzeri, tādējādi iegūstot koncentrētāku un bagātīgāku spermu.

Mātītēm ir izstrādāti sarežģīti mehānismi, kas atvieglo vai novērš apaugļošanos ar dažādu vīriešu spermu. Lai to izdarītu, viņi izmanto muskuļu kontrakcijas, ciliāru straumes un dažādu izturēšanos. Piemēram, cāļi var brīvprātīgi izvadīt spermu no zemas pakāpes gaiļiem.

Pretrunas

Čārlzs Darvins gametu esamību uzskatīja par vienu no mīklainākajiem dzīvu būtņu aspektiem. Pusotru gadsimtu vēlāk gametu iemesls joprojām tiek apspriests.

Izogamija ir izplatīta vienšūnu organismos. Turpretī daudzšūnu augos un dzīvniekos dominē anizāmija. Tika apgalvots, ka dimorfisms lielumā gametu līmenī ļauj palielināt ķermeņa apjomu un sarežģītību.

Visizplatītākie modeļi, lai izskaidrotu anizāmiju, izraisa traucējošu atlasi: priekšroka tiek dota mazām gametām, jo ​​tās var ražot lielā skaitā; priekšroka dodama lielām gametām, jo ​​tās pieļauj lielāku zigota izmēru, kas palielinātu embrija izdzīvošanas varbūtību.

Nesen daži autori ir apšaubījuši, ka anizāmija ir svarīgs faktors seksuālo lomu evolūcijā. Pēc viņu teiktā, šīs lomas varēja rasties nejauši vai atšķirīgu vīriešu un sieviešu dzīves vēstures rezultātā.

Tomēr pašreizējā plašā vairākuma vienprātība ir tāda, ka iespēja, iespējams, nav izraisījusi pastāvīgas dzimumu atšķirības, un ka atšķirības vīriešu un sieviešu dzīves vēsturē ir atlases rezultāts, kuru galu galā nosaka anisogamija.

Atsauces

1. Bells, G. 1978. Anisogamijas evolūcija. Journal of Theoretical Biology, 73, 247–270.
2. Blūts, M. 2013. Anizāmijas evolūcija: vairāk jautājumu nekā atbilžu. Bioloģiskā teorija, 7., 3. – 9.
3. Da Silva, J. 2018. Dzimumu evolūcija: graujošās atlases teorijas īpašs pārbaudījums. Ekoloģija un evolūcija, 8, 207–219.
4. Kodric-Brown, A., Brown, JH 1987. Anisogamija, seksuālā atlase un seksa evolūcija un uzturēšana. Evolūcijas ekoloģija, 1, 95-105.
5. Lehtonen, J., Parker, GA 2014. Gamete konkurence, gametu ierobežošana un abu dzimumu evolūcija. Molecular Human Reproduction, 20, 1161–1168.
6. Randersons, JP, Hērsts, LD 2002. Anizogāmijas evolūcijas teorijas salīdzinošais tests. Proceedings: Biological Sciences, 268, 879. – 884.
7. Schärer, L., Rowe, L., Arnqvist, G. 2012. Anisogamija, nejaušība un seksa lomu evolūcija. Ekoloģijas un evolūcijas tendences, 2012, 1. – 5.
8. Togashi, T, Cox, PA, eds. 2011. Anisogamijas evolūcija - fundamentāla parādība, kas ir seksuālās atlases pamatā. Cambridge University Press, Kembridža.
9. Wedell, N., Gage, MJG, Parker, GA 2002. Spermas konkurence, vīriešu piesardzība un sievietes ar spermu ierobežotas. Ekoloģijas un evolūcijas tendences, 17, 313–320.