Selvbefruktning i dyr, planter og eksempler



den selvbefruktning er foreningen av mannlige og kvinnelige gameter av samme person. Forekommer i organismer som er hermafroditter - vesener som kombinerer mannlige og kvinnelige funksjoner i et enkelt individ, enten sekvensielt eller samtidig.

Når produksjonen av gameter av begge typer overlapper i tid (i hvert fall i tid), er hermafrodittene samtidige. Denne modaliteten gir mulighet for selvbefruktning.

I multicellulære organismer, spesielt i planter og dyr, synes det å være hermafroditt et bredt distribuert fenomen.

Selvbefruktning er en optimal strategi for konstante miljøer og med liten tilgjengelighet til et par. Men det bringer noen negative konsekvenser, som for eksempel depresjon av forbannelse.

I dette fenomenet reduseres befolkningens genetiske variabilitet, noe som reduserer sin evne til å tilpasse seg miljøendringer, motstand mot patogener eller plantelevende dyr. Disse aspektene synes å være viktige for avstamning av planter og dyr.

index

  • 1 i planter
  • 2 hos dyr
  • 3 Fordeler med selvbefruktning
  • 4 Ulemper med selvbefruktning
  • 5 Mekanismer som forhindrer selvbefruktning i planter
  • 6 Referanser

I planter

I planter er det vanlig at samme person er "far og mor" av frøene. Selv om blomsters viktigste rolle er - mest sannsynlig - for å fremme kryssbefruktning, kan selvbefruktning forekomme i hermafroditiske arter.

Noen eksempler på planter der dette fenomenet oppstår er erter (organismen som Gregor Mendel brukte for å utvikle de grunnleggende lovene om arvelighet, hvor selve befruktningshendelsen var avgjørende for behandling) og noen belgfrukter.

I tilfelle av soya blomster, for eksempel, kan blomstene åpnes for å tillate kryssbestøvning av insekter, eller de kan forbli stengt og selvbestøvet.

Hos dyr

Ifølge Jarne et al. (2006), unntatt insekter, viser omtrent en tredjedel av dyrearter fenomenet hermafroditisme. Dette faktum har lettet utviklingen av selvbefruktning i mange dyrearter.

Fordelingen av selvbefruktningshastigheter er lik den i planter, noe som tyder på at lignende prosesser har operert i begge linjer til fordel for utviklingen av selvbefruktning.

For Jarne et al. (2006), er hermafroditisme sjelden i kantene til større dyr, hovedsakelig i leddgikt. Det er et vanlig fenomen i mindre kanter, inkludert sjø svamper, maneter, flate ormer, bløtdyr, sjøsprøyter eller sjøsprayer og annelider..

Disse forfatterne fant at selve befruktningshendelsen forekommer i taxa hvor gameter (både hann og kvinne) forekommer i et enkelt sted eller kjertel, som i pulmonatiske snegler..

Det kan også oppstå i situasjoner hvor gameter forekommer på forskjellige steder, eller når de blir utvist i vannet, som i marine arter..

I enkelte trematoder og oligoketer oppstår selvbefruktning etter en nødvendig kopiering i samme individ.

Fordeler med selvbefruktning

Det er noen fordeler med selvbefruktning på kort sikt. Først kommer både mannlige og kvinnelige gameter fra samme foreldringsperson.

Derfor har organismer nytte av en ekstra 50% overføring av sine gener - sammenlignet med bare 50% av det typiske bidraget av seksuell reproduksjon, siden de resterende 50% tilsvarer det som bidrar av den seksuelle partneren.

Selvbestøvning kan også bli favorisert når regionen som bor i den aktuelle arten, er preget av et lite antall potensielle partnere eller, når det gjelder planter, i områder hvor det er lite tilgjengelig pollinatorer.

I tillegg vil det i plantearter føre til energibesparelser, siden blomstene av disse plantene kan være små (de trenger ikke lenger å være store og synlige for å tiltrekke pollinatorer) med en begrenset mengde pollen.

Dermed sikrer selvgjødsel reproduksjon og øker koloniseringen av området. Den mest aksepterte økologiske hypotesen for å forklare utviklingen av selvbefruktning er relatert til å garantere reproduksjonen.

Ulemper ved selvbefruktning

Den største ulempen ved selvforsynelse betraktes som depresjon av konsanguinitet. Dette fenomenet innebærer reduksjon av fitness eller biologisk holdning av forbannede avkom i forhold til krysset avkom.

Av denne grunn er det arter som, selv om de er hermafrodittiske, har mekanismer for å unngå selvbefruktning. Hovedmekanismene vil bli behandlet i neste avsnitt.

Den nåværende visjonen om evolusjonen av selvbefruktning innebærer økologiske og evolusjonære krefter. Fra Fisher perspektiv antas en interaksjon mellom de åpenbare fordelene med selvbefruktning og depresjon ved innavl.

Denne modellen forutsier dannelsen av selvbestøvning eller rene kryss, som et resultat av forstyrrende utvalg (når favoriserer ekstremer av et tegn), som ikke favoriserer økningen i frekvensen av intermediære varianter.

På denne måten foreslår modellene utviklingen av dette systemet som samspillet mellom fordelene sine mot ulempene.

De økologiske modellene, derimot, foreslår at mellomfrekvensene for selvbefruktning.

Mekanismer som forhindrer selvbefruktning i planter

Det er allment kjent at seksuell reproduksjon gir enorme fordeler. Kjønn øker etterkommernes genetiske mangfold, noe som overskrider en større sannsynlighet for at etterfølgerne kan møte større utfordringer, som for eksempel miljøforandringer, patogene organismer, blant annet..

Tilsvarende forekommer selvbefruktning i enkelte avlinger og dyr. Det foreslås at denne prosessen sikrer at det nye individet skal være fullt utviklet, og også være en levedyktig strategi - selv om det avhenger av arten og miljøforholdene.

Det har blitt funnet at i forskjellige angiospermer finnes det mekanismer som forhindrer selvbefruktning i hermafroditiske organismer, og kompliserer på forskjellige måter at blomsten kan frigjøre seg selv.

Disse barrierer øker befolkningens genetiske variasjon, idet de søker å sikre at mannlige og kvinnelige gameter kommer fra forskjellige foreldre.

Planter med blomster med pollenbærere og carpels funksjonelle hindre selvpollinering avviket modningstid strukturer. En annen modalitet er en strukturell ordning som forhindrer overføring av pollen.

Den vanligste mekanismen er selvkompatibilitet. I dette tilfellet pleier planter å avvise sin egen pollen.

referanser

  1. Jarne, P., & Auld, J.R. (2006). Dyrene blander seg også opp: fordelingen av selvbefruktning blant hermafroditiske dyr. Evolution, 60(9), 1816-1824.
  2. Jiménez-Durán, K., og Cruz-García, F. (2011). Seksuell inkompatibilitet, en genetisk mekanisme som hindrer selvbefruktning og bidrar til plantediversitet. Meksikanske avlskalender, 34(1), 1-9.
  3. Lande, R., & Schemske, D. W. (1985). Utviklingen av selvbefruktning og innfødte depresjon i planter. I. Genetiske modeller. Evolution, 39(1), 24-40.
  4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, S.A. (2015). Seksuell konflikt i hermafroditter. Cold Spring Harbour perspektiver i biologi, 7(1), a017673.
  5. Slotte, T., Hazzouri, K.M., Ågren, J.A., Koenig, D., Maumus, F., Guo, Y. L., ... & Wang, W. (2013). The Capsella rubella genom og de genomiske konsekvensene av rask parring system evolusjon. Naturgenetikk, 45(7), 831.
  6. Wright, S. I., Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Evolusjonære konsekvenser av selvbefruktning i planter. Proceedings. Biovitenskap, 280(1760), 20130133.