CO JE ANISOGAMIE NEBO HETEROGAMIE? - BIOLOGIE - 2025

Anisogamia nebo heterogamy, je spojení dvou pohlavních buněk, nazývaných anisogametos, které se liší ve velikosti a struktuře. Je to protikladný termín k isogamii, což je spojení dvou podobných gamet, nazývaných isogamety.

V závislosti na typu organismu mají anisogamety odlišné vlastnosti. Například, obě gamety mohou být flagellate, jak v některých řasách, nebo amoeboid, jak nastane v některých protozoa.

Zdroj: pixabay.com

V oogamii, která je variantou anisogamie ve složitějších organismech, malá, mobilní gameta, často označovaná jako sperma nebo pyl, oplodňuje mnohem větší, imobilní gametu, nazývanou vajíčko.

Vznik anisogamie

Vývoj diploidních mnohobuněčných organismů vytvořil nezbytné podmínky pro vývoj anisogamii, o níž se věří, že jí evolučně předcházela isogamie. Gamety slouží pouze k sexuální reprodukci. Anisogamie umožnila specializace související s tímto typem reprodukce.

Postup anisogamie směrem k nejextrémnější formě, tj. Oogamii, vedl k diferenciaci mužských a ženských pohlaví, se vším, co z toho vyplývá, pokud jde o dimorfismus, výběr a sexuální role.

Jak se mnohobuněčné organismy zvětšovaly, často se staly vzácnými. V rostlinách a četných skupinách mořských živočichů převládaly sedavé návyky. To způsobilo obtíže při setkání s mužskými a ženskými gametami.

Samci se specializovali na výrobu velmi velkého počtu malých gamet (mikrogamet) schopných lokalizovat a oplodnit ženské gamety. Samice se specializovaly na produkci malého počtu velkých a imobilních gamet (makrogamet), které byly vybaveny výživným materiálem pro vývoj embrya.

Spermie a sexuální výběr

Nadbytek mužských gamet vzhledem k ženě vlastní anisogamii vytváří silnou konkurenci mezi spermatem nebo mezi pyly, což upřednostňuje výběr těch atributů, které jsou příznivé pro mužské gamety i pro jednotlivce, kteří je produkují. oplodnění.

Sexuální výběr je proces, který upřednostňuje vývoj výhodných atributů pro páření a produkci potomků samců a samic. Sexuální výběr je zodpovědný za existenci charakteristik, které odlišují pohlaví. Obecně platí, že čím větší je dimorfismus mezi pohlavími, tím větší je sexuální výběr.

U mužů sexuální výběr určuje, že mužské gamety mají vlastnosti, které zvyšují jejich pravděpodobnost oplodnění, nebo že se objevují anatomické a behaviorální atributy, které upřednostňují přístup k ženám zvýšením jejich schopnosti úspěšně je soudit, nebo bojovat proti jiným mužům o ony.

U žen určuje sexuální výběr vývoj atributů, které jim pomáhají při výběru samců, které jim umožní produkovat potomstvo dobré genetické kvality, nebo které mají území nebo poskytují nutriční zdroje, které upřednostňují chov.

Anisogamie a reprodukční strategie

U mnoha živočišných druhů jsou samice při hledání kamaráda selektivní, zatímco samci nejsou. To je způsobeno hlavně skutečností, že ženy produkují omezený počet vajec, do kterých musí dobře investovat. Naproti tomu samci produkují prakticky neomezené množství spermií.

U druhů s rodičovskou péčí se nejedná pouze o otázku „drahých“ vajíček a „levných“ spermií: samice také inklinují více investovat do potomstva než samci. Příkladem je savčí laktace prováděná výhradně ženami. Ženy také riskují své životy pro své mladé.

Pokud se žena spáruje se samcem, který nese vadné geny, a její děti kvůli tomu nedosáhnou dospělosti, ztratí svou reprodukční snahu. Místo toho se muži mohou spářit s velkým počtem žen a předávat své geny budoucím generacím bez ohledu na selhání některých jejich potomků.

Pokud samci investují málo do gamet a do výchovy svých potomků, mohou použít uloženou energii k soutěži s jinými muži a pokusit se o párování s co největším počtem žen, čímž maximalizují svou reprodukční kapacitu. To vysvětluje mužskou sexuální promiskuitu u mnoha druhů.

Reprodukční upřesnění

Samci mnoha druhů hlodavců produkují „kopulační svíčky“. Sperma těchto samců ztuhne uvnitř reprodukčního traktu žen, což zabraňuje kopulaci jinými muži. Jako protiopatření jsou u některých druhů muži schopni propíchnout zátky zanechané jinými muži.

U druhů, u kterých je běžné, že sperma několika samců soutěží o oplodnění vajíček stejné samice, mají muži tendenci mít větší varlata a pomocné žlázy, čímž produkují koncentrovanější a hojnější spermie.

Samice vyvinuly sofistikované mechanismy, které usnadňují nebo brání oplodnění spermiemi různých mužů. K tomu používají svalové kontrakce, ciliární proudy a různá chování. Například kuřata mohou dobrovolně vyloučit sperma z nízko postavených kohoutů.

Spory

Charles Darwin považoval existenci gamet za jeden z nejvíce záhadných aspektů živých bytostí. O století a půl později je raison d'être gametes stále předmětem diskuse.

Isogamy je běžná u jednobuněčných organismů. Naproti tomu anisogamie převládá u mnohobuněčných rostlin a zvířat. Tvrdilo se, že velikost dimorfismu na úrovni gamet umožňuje zvýšení objemu a složitosti těla.

Nejvíce přijímané modely vysvětlující anisogamii vyvolávají rušivý výběr: malé gamety by byly upřednostňovány, protože mohou být produkovány ve velkém počtu; velké gamety by byly upřednostňovány, protože umožňují větší velikost zygoty, což by zvýšilo pravděpodobnost přežití embryí.

Někteří autoři nedávno zpochybnili, že anisogamie je důležitým faktorem ve vývoji sexuálních rolí. Podle nich by tyto role mohly vzniknout náhodně nebo v důsledku rozdílů v životní historii mužů a žen.

Současná široká většinová shoda však spočívá v tom, že šance pravděpodobně nezpůsobila konzistentní rozdíly mezi pohlavími a že rozdíly v historii života mužů a žen jsou výsledkem selekce, která byla nakonec stanovena anisogamií.

Reference

1. Bell, G. 1978. Vývoj anisogamie. Journal of Theoretical Biology, 73, 247–270.
2. Blute, M. 2013. Vývoj anisogamie: více otázek než odpovědí. Biological Theory, 7, 3–9.
3. Da Silva, J. 2018. Evoluce pohlaví: specifický test teorie narušujícího výběru. Ecology and Evolution, 8, 207-219.
4. Kodric-Brown, A., Brown, JH 1987. Anisogamie, sexuální výběr a vývoj a udržování sexu. Evolutionary Ecology, 1, 95-105.
5. Lehtonen, J., Parker, GA 2014. Soutěž o gamety, omezení gamet a vývoj obou pohlaví. Molecular Human Reproduction, 20, 1161–1168.
6. Randerson, JP, Hurst, LD 2002. Srovnávací test teorie pro vývoj anisogamie. Sborníky: Biological Sciences, 268, 879–884.
7. Schärer, L., Rowe, L., Arnqvist, G. 2012. Anisogamy, náhoda a vývoj sexuálních rolí. Trendy v ekologii a evoluci, 2012, 1-5.
8. Togashi, T, Cox, PA, eds. 2011. Vývoj anisogamie - základní jev, který je základem sexuálního výběru. Cambridge University Press, Cambridge.
9. Wedell, N., Gage, MJG, Parker, GA 2002. Soutěž spermatu, mužská opatrnost a spermie omezené samice. Trends in Ecology and Evolution, 17, 313–320.