KAJ JE PLAZMOGAMIJA? - BIOLOGIJA - 2026

Plasmogamia je stopnja spolne reprodukcije pri kateri pride do fuzije med cytoplasms spolnih celic ali spolnih celic brez fuzije njihovih jeder. Plazmogamija je pogosta pri glivicah, ki je prva stopnja njihovega spolnega razmnoževanja. Pojavi se lahko tudi v rastlinskih in živalskih celicah, ki so se zlivale in gojile.

Gamete so posebne celice, ki se zaradi morfologije in reproduktivne funkcije, ki jo izpolnjujejo, razlikujejo od drugih celic organizma. V nekaterih primerih se proces plazmogamije ne dogaja med diferenciranimi gametami, temveč med nediferenciranimi somatskimi celicami (plazmogamija tipa somatogamije).

Slika 1. Različne faze razvoja ženskega gametangia (Oogonio) Saprolegnia sp. (Oomycota). A: nezrel oogonij, B: razvija oogonij; C: zrel oogonij, D: jajca. Vir: Jon Houseman

Po obdobju intenzivne rasti glive vstopijo v fazo razmnoževanja in tvorijo in sproščajo veliko število spor. Spore so na splošno enocelične in nastanejo z drobljenjem micelija ali znotraj specializiranih struktur, kot so sporangije, sporofore ali gametangia.

Spore se lahko pri spolnem razmnoževanju tvorijo aseksualno ali posredno. Spolno razmnoževanje v glivah, pa tudi v drugih organizmih, vključuje zlitje dveh jeder, ki vsebujeta genetske informacije vsakega starševskega posameznika. Jedri se fizično srečajo, ko se združita dve spolni celici ali gameti.

Faze spolnega razmnoževanja gliv

Spolno razmnoževanje je mogoče opredeliti kot mehanizem, ki nenehno obnavlja genetsko obremenitev posameznikov biološke vrste. Je pomemben vir genske spremenljivosti, ki omogoča večjo sposobnost prilagajanja novim okoljskim razmeram.

Proces spolnega razmnoževanja gliv ima edinstvene in posebne značilnosti tega kraljestva.

V drugih evkariontskih organizmih (z jedri in organeli, zaprtimi z membranami), kot so rastline, živali in protetiki (zelo preprosti evkarioti, brez diferenciranega tkiva), celična delitev vključuje raztapljanje in obnovo jedrske membrane.

Pri glivicah jedrska membrana ostane nedotaknjena skozi celoten postopek; pri nekaterih vrstah, ki so izjema, se jedrska membrana zlomi, vendar le delno.

Spolno razmnoževanje gliv poteka v treh stopnjah: plazmogamija, kariogamija in mejoza. Trajanje vsakega dogodka ali faze spolnega razmnoževanja se razlikuje, intervali med temi dogodki pa so tudi različni, odvisno od vrste organizma.

Pri primitivnih, manj razvitih glivah se kariogamija pojavi skoraj takoj po plazmogamiji. Nasprotno pa pri višjih, bolj razvitih glivah obstaja interval med obema fazama.

Plazmogamija

Plazmogamija ali celična fuzija je prva stopnja spolnega razmnoževanja pri glivicah, kjer se dve gameti, ki sta gensko različni haploidni celici, zlijeta, kar ima za posledico celico z dvema haploidnima jedroma. V plazmogamiji se združujejo samo citoplazme obeh starševskih haploidnih gameta.

Haploidne celice vsebujejo en sklop kromosomov in so predstavljene kot: n. Diploidne celice imajo dva niza kromosomov; so simbolizirani kot: 2n.

Kariogamija

V naslednji fazi, imenovani kariogamija, pride do zlivanja ali združevanja dveh haploidnih jeder starševskih gameta in nastane celica z diploidnim jedrom.

S fuzijo jeder nastane nova celica, imenovana zigota. Jedro te zigote vsebuje podvojeno število kromosomov (tj. Diploidno ali 2n).

Mejoza

Mejoza je zadnja stopnja spolne reprodukcije, kjer se število kromosomov ponovno zmanjša za polovico. V mejozi ena diploidna celica (2n) proizvede štiri haploidne celice (n).

V mejozi se pojavljajo tudi procesi rekombinacije kromosomov, ki zagotavljajo, da je genska sestava (ali genetska obremenitev) novih celic drugačna od sestave predhodnih gameta celotnega procesa.

Vrste plazmogamije

Glive uporabljajo različne metode za združevanje dveh haploidnih jeder združljivih celic, torej za nastanek plazmogamije.

Plazmogamija se pogosteje pojavlja v celicah, ki se ne razlikujejo po morfologiji in v tem primeru se imenuje izogamija. Kadar so celice, ki spajajo svoje citoplazme, različnih velikosti, se plazmogamija imenuje anisogamija.

Obstaja 5 glavnih vrst plazmogamije, ki so naslednje: fuzija gamete, gametangial kopulacija, gametangial fuzija, spermatizacija in somatogamy. Te vrste plazmogamije so opisane spodaj.

Gameta fuzija

Nekatere glive proizvajajo specializirane spolne celice (gamete), ki se sproščajo iz spolnih organov, imenovane gametangia, kot smo videli prej.

Zlivanje enoceličnih gametov se zgodi v primeru, da sta oba ali vsaj ena od njih mobilna. Mobilnost spore je odvisna od tega, da imajo flagele, ki jim omogočajo, da sami plavajo, v tem primeru jih imenujemo zoospore. Na splošno sta dve gameti, ki se spajata, enake velikosti in se imenujejo izogamski zoospore.

Občasno se lahko zgodi, da je ena gameta večja od druge (anisogamske gamete). V rodu Monoblepharis phylla Chytridiomycota se motilne moške gamete sprostijo iz moškega gametangium ali antheridium.

Kasneje moški gamete prodrejo v ženski gametangium (imenovan oogonium) in oplodijo velike, nepremične ženske gamete (imenovane oosfere).

Gametangial kopulacija

Pri drugih glivah prideta v stik dva gametangia in jedro prehaja iz moškega v ženski gametangium. V tem primeru gametangia služijo kot gamete.

Ta vrsta plazmogamije se pojavlja v organizmih iz skupine Oomycota, v katerih majhne moške gametangije (antheridije) proizvajajo oploditvene cevi, ki rastejo, se vežejo in nato zlijejo z večjim ženskim gametangiumom (oogonium).

Gnojilne cevi omogočajo, da se jedra moških spolnih celic preidejo skozi lep prodorni zatič in se zlijejo z ženskimi gametami (oosferi).

Slika 2. Vodna plesen skupine Oomycota, ki raste na mrtvih ličinkah. Ta plesen prikazuje plazmogamijo tipa kopične igre. Vir: TheAlphaWolf

Fuzija gametangia

Pri tej vrsti plazmogamije se gametangia spoji in združuje svoja jedra. Na primer, spore gliv iz skupine Zigomycota so morfološko enake, rastejo skupaj in tvorijo diferencirane gametangije, ki se zlijejo in tvorijo zigoto ali jajce. Ta zigota se pozneje spremeni v debelostenski zigospor.

Slika 3. Zrel zygosporangium glive iz skupine Zigomycota. Vir: Jon Houseman

Spermatizacija

Spermatizacija je sestavljena iz zlitja mononukleiranih celic (z enim jedrom), nemobilnih (brez flagellum), z žensko gametangium.

Somatogamija

Nekatere bolj razvite glive ne proizvajajo gametangije. V teh primerih vegetativne somatske hife, ki tvorijo telo glive, pridobijo spolno funkcijo, pridejo v stik, se zlivajo in izmenjujejo med seboj svoja jedra.

Ta vrsta plazmogamije se pojavi z zlivanjem vegetativnih, nespolnih struktur, kot so celice hif in kvasovk.

Prednosti in slabosti spolne reprodukcije

Razmnoževanje spolnega tipa ima v primerjavi z reprodukcijo aseksualnega tipa nekatere pomanjkljivosti. Te pomanjkljivosti vključujejo povečane izdatke za energijo pri pridobivanju divjadi, počasnejše razmnoževanje in manj potomcev.

Po drugi strani ima spolna reprodukcija prednost, ker ustvarja genetsko variacijo med posamezniki. Pri tej vrsti razmnoževanja genetska obremenitev potomcev izvira iz genov obeh staršev in ni identična kot pri obeh.

Večja kot je genetska spremenljivost populacije, večja je njena hitrost evolucije. Populacije z visoko gensko spremenljivostjo imajo različne mehanizme odzivanja na spremembe v okolju, saj lahko to ustvari posameznike z boljšimi sposobnostmi prilagajanja.

Reference

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW in Blackwell, M. Uredniki. (devetnajst devetinšestdeset). Uvodna mikologija. 4. izdaja. New York: John Wiley in sinovi.
2. Clark, J. in Haskins, EF (2013) Jedrski reproduktivni cikel v miksomicetah: pregled. Mikosfera. 4 (2): 233–248.doi: 10.5943 / mikosfera / 4/2/6
3. Dighton, J. (2016). Glivični procesi ekosistema. 2. izdaja Boca Raton: Tiskanje CRC.
4. Kavanah, K. Urednik. (2017). Glive: Biologija in aplikacije. New York: John Wiley
5. Ashton GD in Dyer PS (2016). Spolni razvoj gliv in njegove uporabe v sistemih izražanja genov. V: Schmoll M., Dattenböck C. (eds) Gensko ekspresijski sistemi v glivah: napredek in aplikacije. Glivična biologija. Springer.