SAMOPLODNOST: PRI ŽIVALIH, RASTLINAH IN ZGLEDI - BIOLOGIJA - 2026

Self oploditev je zveza moških in ženskih spolnih celic istega posameznika. Pojavlja se v organizmih, ki so hermafroditi - bitja, ki združujejo moške in ženske funkcije v enem samem posamezniku, zaporedno ali istočasno.

Ko se proizvodnja gameta obeh vrst časovno (vsaj časovno) prekrivata, se hermafroditi sočasno. Ta modalnost ponuja možnost samooploditve.

Samoplodnost se zgodi pri več vrstah rastlin Vir: pixabay.com

V večceličnih organizmih, zlasti rastlinah in živalih, je hermafrodit zelo razširjen pojav.

Samoplodnost je optimalna strategija za stalno okolje z malo partnerske razpoložljivosti. Vendar pa prinaša nekatere negativne posledice, na primer depresijo zaradi sožitja.

Pri tem pojavu se genetska spremenljivost populacije zmanjša, kar zmanjšuje njegovo sposobnost prilagajanja spremembam v okolju, odpornost na patogene ali rastlinojede. Ti vidiki se zdijo pomembni za rodove rastlin in živali.

V rastlinah

Pri rastlinah je običajno, da je isti posameznik "oče in mati" svojih semen. Čeprav je glavna vloga cvetov - najverjetneje - spodbujati navzkrižno oploditev, lahko pri hermafroditnih vrstah obstaja samo oploditev.

Nekaj ​​primerov rastlin, pri katerih se pojavlja ta pojav, je grah (organizem, ki ga je Gregor Mendel uporabil pri razvijanju osnovnih zakonov dedovanja, kjer je bil za postopek ključnega pomena dogodek samo oploditve) in nekaj stročnic.

Na primer pri sojinem cvetu se lahko cvetovi odprejo, da omogočijo navzkrižno opraševanje žuželk, ali pa ostanejo zaprti in se samoprašijo.

Pri živalih

Po mnenju Jarne in sod. (2006), razen žuželk, približno tretjina živalskih vrst predstavlja pojav hermafroditizma. To dejstvo je olajšalo razvoj samoploditve pri številnih živalskih vrstah.

Porazdelitev hitrosti samozadovoljevanja je podobna kot pri rastlinah, kar kaže na to, da so podobni procesi delovali v obeh linijah v prid razvoju samozadovoljevanja.

Za Jarne et al. (2006), hermafroditizem je redek pri fili večjih živali, predvsem členonožcev. To je pogost pojav v manjših filah, vključno z morskimi spužvami, meduzami, ploskimi črvi, mehkužci, morskimi bučkami in koprivicami.

Ti avtorji so ugotovili, da se dogodek samooploditve zgodi v taksonih, kjer se gamete (moške in ženske) proizvajajo na enem mestu ali žlezi, kot se to dogaja pri pljučnih polžih.

Pojavi se lahko tudi v situacijah, ko se gamete proizvajajo na različnih mestih ali ko jih izženejo v vodo, kot se to dogaja pri morskih vrstah.

Pri nekaterih trematodah in oligohetah se samoplast pojavi po nujni kopulaciji pri istem posamezniku.

Prednosti samooploditve

Kratkoročno obstaja nekaj prednosti samooploditve. Prvič, tako ženske kot moške gamete izhajajo iz istega starševskega posameznika.

Tako organizmi koristijo dodatnih 50% od prenosa svojih genov - v primerjavi s samo tipičnim 50-odstotnim prispevkom k spolni reprodukciji, saj preostalih 50% ustreza tistemu, ki ga prispeva spolni partner.

Tudi samoplodnost je lahko naklonjena, kadar je območje, v katerem živijo zadevne vrste, značilno majhno število potencialnih sorodnikov ali, če gre za rastline, na območjih, kjer je malo razpoložljivih opraševalcev.

Poleg tega bi pri rastlinskih vrstah samoplodnost povzročila prihranke energije, saj so cvetovi teh rastlin lahko majhni (ne smejo biti večji in vidni, da bi pritegnili opraševalce) z omejeno količino peloda.

Tako samoplodnost zagotavlja razmnoževanje in poveča kolonizacijo območja. Najbolj sprejeta ekološka hipoteza za razlago razvoja samoplodnosti je povezana z zagotavljanjem reprodukcije.

Slabosti samopreskrbe

Glavna pomanjkljivost samoplačništva se šteje za križanje z debelino. Ta pojav pomeni zmanjšanje telesne ali biološke naravnanosti potomcev potomcev v razmerju do križanega potomstva.

Zaradi tega obstajajo vrste, ki imajo mehanizme za preprečevanje samooploditve, čeprav so hermafroditi. Glavni mehanizmi bodo obravnavani v naslednjem razdelku.

Trenutni pogled na razvoj samoploditve vključuje ekološke in evolucijske sile. Z Fisherjeve perspektive se domneva interakcija med očitnimi prednostmi samoplodnosti in depresijo zaradi sorodnosti.

Ta model napoveduje nastanek samooploditve ali čiste križnice, kar je posledica moteče izbire (ko se skrajnosti neke lastnosti uporabljajo), kar ne daje prednost povečanju pogostosti vmesnih variant.

Na ta način modeli predlagajo razvoj tega sistema kot interakcijo njegovih koristi in njegovih slabosti.

Ekološki modeli predlagajo vmesne stopnje samoplodnosti.

Mehanizmi, ki preprečujejo samoplodnost v rastlinah

Splošno je znano, da spolna reprodukcija prinaša ogromne koristi. Seks povečuje gensko raznolikost potomcev, kar pomeni večjo verjetnost, da se bodo nasledniki lahko soočili z večjimi izzivi, kot so spremembe v okolju, patogeni organizmi, med drugim.

V nasprotju s tem se pri nekaterih rastlinskih rastlinah in živalih pojavlja samoplodnost. Predlagamo, da ta postopek zagotovi, da se bo novi posameznik v celoti razvil in je tudi izvedljiva strategija - čeprav je odvisna od vrste in okoljskih razmer.

Ugotovljeno je bilo, da v različnih angiospermih obstajajo mehanizmi, ki preprečujejo samoplodnost pri hermafroditskih organizmih in se na različne načine zapletejo, da lahko cvet oplodi sam.

Te ovire povečujejo gensko raznolikost prebivalstva, saj si prizadevajo zagotoviti, da moške in ženske gamete prihajajo od različnih staršev.

Rastline, ki predstavljajo cvetove s funkcionalnimi prašniki in preproge, se izognejo samostojnosti z odstopanjem od časa zorenja struktur. Druga modalnost je strukturna ureditev, ki preprečuje prenos cvetnega prahu.

Najpogostejši mehanizem je samozdružljivost. V tem primeru rastline ponavadi zavračajo lastni cvetni prah.

Reference

1. Jarne, P., & Auld, JR (2006). Tudi živali ga mešajo: porazdelitev samooploditve med hermafroditskimi živalmi. Evolucija, 60 (9), 1816–1824.
2. Jiménez-Durán, K., in Cruz-García, F. (2011). Spolna nezdružljivost, genetski mehanizem, ki preprečuje samooploditev in prispeva k raznolikosti rastlin. Mehiška revija Fitotecnia, 34 (1), 1–9.
3. Lande, R., & Schemske, DW (1985). Evolucija samooploditve in inbreeding depresije pri rastlinah. I. Genetski modeli. Evolucija, 39 (1), 24–40.
4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, SA (2015). Spolni konflikt pri hermafroditih. Perspektive hladne pomladne luke v biologiji, 7 (1), a017673.
5. Slotte, T., Hazzouri, KM, Ågren, JA, Koenig, D., Maumus, F., Guo, YL,… & Wang, W. (2013). Genom Capsella rubella in genomske posledice hitrega razvoja sistema parjenja. Naravna genetika, 45 (7), 831.
6. Wright, SI, Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Evolucijske posledice samoploditve pri rastlinah. Zbornik prispevkov. Biološke znanosti, 280 (1760), 20130133.