การปฏิสนธิตนเองในสัตว์พืชและตัวอย่าง

การผสมเกสรดอกไม้เอง เป็นสหภาพของ gametes ชายและหญิงของบุคคลเดียวกัน เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่เป็นกระเทย - สิ่งมีชีวิตที่รวมฟังก์ชั่นชายและหญิงในบุคคลเดียวทั้งตามลำดับหรือพร้อมกัน.

เมื่อการผลิต gametes ของทั้งสองประเภททับซ้อนกันในเวลา (อย่างน้อยในเวลา), hermaphrodites พร้อมกัน รูปแบบนี้มีความเป็นไปได้ของการปฏิสนธิด้วยตนเอง.

ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพืชและสัตว์การเป็นกระเทยดูเหมือนจะเป็นปรากฏการณ์ที่แพร่หลาย.

การปฏิสนธิด้วยตนเองเป็นกลยุทธ์ที่ดีที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมที่คงที่และมีความพร้อมเล็กน้อยในสองสาม อย่างไรก็ตามมันนำมาซึ่งผลกระทบเชิงลบบางอย่างเช่นความหดหู่ใจจากคู่ค้า.

ในปรากฏการณ์นี้ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของประชากรจะลดลงซึ่งจะลดความสามารถในการปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมความต้านทานต่อเชื้อโรคหรือสัตว์กินพืช ลักษณะเหล่านี้ดูเหมือนจะมีความสำคัญต่อเชื้อสายของพืชและสัตว์.

ดัชนี

• 1 ในพืช
• 2 ในสัตว์
• 3 ข้อดีของการปฏิสนธิด้วยตนเอง
• 4 ข้อเสียของการปฏิสนธิตนเอง
• 5 กลไกที่ป้องกันการปฏิสนธิในพืช
• 6 อ้างอิง

ในพืช

ในพืชมันเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับบุคคลเดียวกันที่จะ "พ่อและแม่" ของเมล็ดของพวกเขา แม้ว่าบทบาทหลักของดอกไม้ - น่าจะเป็น - เพื่อส่งเสริมการผสมพันธุ์ข้ามการปฏิสนธิด้วยตนเองอาจเกิดขึ้นในสายพันธุ์กระเทย.

ตัวอย่างของพืชที่ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นคือถั่ว (สิ่งมีชีวิตที่ใช้โดย Gregor Mendel เพื่อพัฒนากฎหมายพื้นฐานของกรรมพันธุ์ซึ่งเหตุการณ์การปฏิสนธิในตัวเองมีความสำคัญสำหรับการประมวลผล) และพืชตระกูลถั่วบางชนิด.

ในกรณีของดอกถั่วเหลืองเช่นดอกไม้สามารถเปิดได้เพื่อให้เกิดการผสมเกสรโดยแมลงหรือพวกเขาสามารถปิดและเรณูตนเอง.

ในสัตว์

ตาม Jarne และคณะ (2006) ไม่รวมแมลงประมาณหนึ่งในสามของสัตว์ในสายพันธุ์ต่างนำเสนอปรากฏการณ์ของกระเทย ความจริงเรื่องนี้ช่วยให้เกิดการวิวัฒนาการของการปฏิสนธิในสัตว์หลายชนิด.

การกระจายตัวของอัตราการปฏิสนธิตนเองนั้นคล้ายคลึงกับในพืชซึ่งชี้ให้เห็นว่ากระบวนการที่คล้ายคลึงกันนั้นได้ดำเนินการในสายเลือดทั้งสองเพื่อให้เห็นวิวัฒนาการของการปฏิสนธิของตนเอง.

สำหรับ Jarne et al. (2006), กระเทยเป็นของหายากในขอบของสัตว์ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ในรพ มันเป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยในขอบที่เล็กกว่ารวมถึงฟองน้ำทะเลแมงกะพรุนหนอนแบนหอยหอยเข็มฉีดยาในทะเลหรือเพรียงหัวหอมทะเลและ annelids.

ผู้เขียนเหล่านี้พบว่าเหตุการณ์การปฏิสนธิตนเองเกิดขึ้นในแท็กซ่าที่มีเซลล์สืบพันธุ์ (ทั้งชายและหญิง) เกิดขึ้นในที่เดียวหรือต่อมเช่นเดียวกับหอยทากในปอด.

มันยังสามารถเกิดขึ้นได้ในสถานการณ์ที่ gametes เกิดขึ้นในสถานที่ต่าง ๆ หรือเมื่อพวกมันถูกไล่ออกจากน้ำเช่นเดียวกับในสายพันธุ์สัตว์ทะเล.

ใน trematodes และ oligochaetes การปฏิสนธิในตนเองเกิดขึ้นหลังจากการสังวาสที่จำเป็นในบุคคลเดียวกัน.

ข้อดีของการปฏิสนธิด้วยตนเอง

มีข้อได้เปรียบบางประการของการปฏิสนธิในระยะสั้น ครั้งแรกทั้ง gametes ชายและหญิงมาจากบุคคลผู้ปกครองเดียวกัน.

ดังนั้นสิ่งมีชีวิตได้รับประโยชน์จากการถ่ายทอดยีนของพวกเขาเพิ่มขึ้น 50% - เมื่อเทียบกับการมีส่วนร่วมทางเพศของการสืบพันธุ์โดยทั่วไปเพียง 50% เนื่องจากที่เหลืออีก 50% สอดคล้องกับพันธมิตรทางเพศ.

การผสมเกสรด้วยตนเองสามารถได้รับการสนับสนุนเมื่อภูมิภาคที่อาศัยอยู่ในสปีชีส์ที่มีปัญหานั้นมีลักษณะที่เป็นหุ้นส่วนจำนวนน้อยหรือในกรณีของพืชในพื้นที่ที่มีเรณูว่างเล็กน้อย.

นอกจากนี้ในพืชพรรณการผสมเกสรด้วยตนเองจะนำไปสู่การประหยัดพลังงานเนื่องจากดอกไม้ของพืชเหล่านี้อาจมีขนาดเล็ก (ไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่และมองเห็นได้เพื่อดึงดูดละอองเรณู) ด้วยเรณูจำนวน จำกัด.

ดังนั้นการปฏิสนธิตนเองจึงช่วยให้มั่นใจว่าการสืบพันธุ์จะเพิ่มขึ้นและเพิ่มการล่าอาณานิคมของพื้นที่ สมมติฐานทางนิเวศวิทยาที่เป็นที่ยอมรับมากที่สุดในการอธิบายวิวัฒนาการของการปฏิสนธิตนเองเกี่ยวข้องกับการรับประกันการสืบพันธุ์.

ข้อเสียของการปฏิสนธิตนเอง

ข้อเสียเปรียบหลักของการเห็นแก่ตัวถือเป็นความหดหู่ใจโดยคู่ค้า ปรากฏการณ์นี้แสดงถึงการลดลงของ การออกกำลังกาย หรือทัศนคติทางชีวภาพของลูกผสมที่เกี่ยวเนื่องกับลูกหลานข้าม.

ด้วยเหตุนี้จึงมีสายพันธุ์ที่แม้ว่าพวกเขาจะเป็นกระเทยมีกลไกในการหลีกเลี่ยงการปฏิสนธิของตนเอง กลไกหลักจะได้รับการจัดการในส่วนถัดไป.

วิสัยทัศน์ปัจจุบันของวิวัฒนาการของการปฏิสนธิตนเองเกี่ยวข้องกับระบบนิเวศและกองกำลังวิวัฒนาการ จากมุมมองของฟิชเชอร์จะมีการโต้ตอบกันระหว่างข้อดีที่ชัดเจนของการปฏิสนธิและภาวะซึมเศร้าโดยการผสมพันธุ์.

รุ่นนี้ทำนายการก่อตัวของการผสมเกสรด้วยตนเองหรือกากบาทบริสุทธิ์ซึ่งเป็นผลมาจากการเลือกที่ก่อกวน (เมื่อนิยมสุดโต่งของตัวละคร) ซึ่งไม่เอื้อต่อการเพิ่มความถี่ของตัวแปรกลาง.

ด้วยวิธีนี้แบบจำลองเสนอวิวัฒนาการของระบบนี้เป็นปฏิสัมพันธ์ของผลประโยชน์กับข้อเสีย.

ในทางกลับกันโมเดลทางนิเวศวิทยาเสนอว่าอัตราการปฏิสนธิตนเองในระดับปานกลางนั้น.

กลไกที่ป้องกันการปฏิสนธิในพืช

เป็นที่ทราบกันอย่างกว้างขวางว่าการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศนั้นมีข้อดีอย่างมาก เพศเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมของลูกหลานซึ่งแปลเป็นความน่าจะเป็นที่ผู้สืบทอดสามารถเผชิญกับความท้าทายมากขึ้นเช่นการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรคในหมู่คนอื่น ๆ.

ในทางตรงกันข้ามการปฏิสนธิตนเองเกิดขึ้นในพืชและสัตว์บางชนิด แนะนำว่ากระบวนการนี้ช่วยให้มั่นใจว่าบุคคลใหม่จะได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่รวมถึงเป็นกลยุทธ์ที่มีศักยภาพแม้ว่าจะขึ้นอยู่กับชนิดและสภาพแวดล้อม.

มันถูกพบว่าใน angiosperms ต่าง ๆ มีกลไกที่ป้องกันการปฏิสนธิในสิ่งมีชีวิตกระเทยมีความซับซ้อนในรูปแบบต่างๆที่ดอกไม้สามารถดกตัวเอง.

อุปสรรคเหล่านี้เพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากรขณะที่พวกเขาพยายามที่จะทำให้แน่ใจว่า gametes ชายและหญิงมาจากพ่อแม่ที่แตกต่างกัน.

พืชที่นำเสนอดอกไม้ด้วยเกสรและ carpels ทำงานหลีกเลี่ยงการปฏิสนธิด้วยตนเองด้วยความคลาดเคลื่อนของเวลาของการสุกของโครงสร้าง อีกวิธีหนึ่งคือการจัดเรียงโครงสร้างที่ป้องกันการถ่ายโอนเรณู.

กลไกที่พบบ่อยที่สุดคือความไม่ลงรอยกันตนเอง ในกรณีนี้พืชมักจะปฏิเสธเกสรของตัวเอง.

การอ้างอิง

1. Jarne, P. , & Auld, J. R. (2006) สัตว์ผสมกันเช่น: การกระจายตัวของการปฏิสนธิในหมู่สัตว์กระเทย. วิวัฒนาการ, 60(9), 1816-1824.
2. Jiménez-Durán, K. , & Cruz-García, F. (2011) ความไม่ลงรอยกันทางเพศกลไกทางพันธุกรรมที่ป้องกันการปฏิสนธิของตนเองและก่อให้เกิดความหลากหลายของพืช. วารสารการผสมพันธุ์เม็กซิกัน, 34(1), 1-9.
3. Lande, R. , & Schemske, D. W. (1985) วิวัฒนาการของการปฏิสนธิตนเองและความซึมเศร้าในพืช I. แบบจำลองทางพันธุกรรม. วิวัฒนาการ, 39(1) 24-40.
4. Schärer, L. , Janicke, T. , & Ramm, S.A. (2015) ความขัดแย้งทางเพศในกระเทย. มุมมองท่าเรือฤดูใบไม้ผลิเย็นในชีววิทยา, 7(1), a017673.
5. Slotte, T. , Hazzouri, M. , Ågren, J.A. , Koenig, D. , Maumus, F. , Guo, Y. L. , ... & Wang, W. (2013) Capsella rubella genome และจีโนมที่ตามมาของวิวัฒนาการระบบการผสมพันธุ์อย่างรวดเร็ว. พันธุศาสตร์ธรรมชาติ, 45(7), 831.
6. Wright, S. I. , Kalisz, S. , & Slotte, T. (2013) ผลสืบเนื่องจากวิวัฒนาการของการปฏิสนธิตนเองในพืช. กิจการ วิทยาศาสตร์ชีวภาพ, 280(1760), 20130133.