САМООПЛОДЊА: КОД ЖИВОТИЊА, У БИЉКАМА И ПРИМЕРА - БИОЛОГИЈА - 2025

Селф оплодње је уједињење мушких и женских полних ћелија истог појединца. Јавља се у организмима који су хермафродити - бића која комбинују мушку и женску функцију у једној јединци, било секвенцијално или истовремено.

Када се производња гамета обе врсте преклапају у времену (барем у времену), хермафродити су истовремено. Овакав модалитет нуди могућност самоплодње.

Само-
гнојидба се јавља код неколико врста биљака Извор: пикабаи.цом

У вишећелијским организмима, посебно биљкама и животињама, хермафродит је изгледа широко распрострањена појава.

Само-гнојидба је оптимална стратегија за константно окружење са мало доступности партнера. Међутим, то доноси неке негативне последице, попут депресије услед сродности.

У овом феномену смањује се генетска варијабилност популације, што смањује његову способност прилагођавања променама у окружењу, отпорност на патогене или биљоједе. Чини се да су ови аспекти важни за родове биљака и животиња.

У биљкама

У биљкама је уобичајено да иста особа буде "отац и мајка" својих семенки. Иако је главна улога цвећа - највероватније - да промовише унакрсну оплодњу, код хермафродитских врста може постојати самоплодњавање.

Неки примери биљака у којима се овај феномен појављује јесу грашак (организам који је Грегор Мендел користио да развије основне законе наслеђивања, где је догађај самоплодње био пресудан за процес) и неке махунарке.

На пример, у случају цвећа соје, цветови се могу отворити да омогуће умрежено опрашивање инсектима, или могу остати затворени и самопрати.

Код животиња

Према Јарне ет ал. (2006), искључујући инсекте, отприлике једна трећина животињских врста представља феномен хермафродитизма. Ова чињеница је олакшала еволуцију самооплодње код многих животињских врста.

Расподјела стопа самоплодње слична је онима у биљкама, што сугерира да су слични процеси дјеловали у обје линије у корист еволуције самоплодње.

За Јарне ет ал. (2006), хермафродитизам је редак у пхила-у већих животиња, пре свега чланконожаца. Честа је појава у мањим пхилама, укључујући морске спужве, медузе, равне глисте, мекушце, морске буке и аннелидс.

Ови аутори открили су да се догађај самоплодње догодио у својтама, где се гамете (и мушке и женске) производе на једном месту или жлезди, као што се догађа у плућним пужевима.

Може се јавити и у ситуацијама када се гамете стварају на различитим местима или када се избацују у воду, као што се догађа у морским врстама.

Код неких трематода и олигохета, самочишћење се дешава након неопходне копулације код исте јединке.

Предности самооплодње

Краткорочно постоје неке предности само-оплодње. Прво, и женске и мушке гамете потичу од исте родитељске јединке.

Дакле, организми имају користи додатних 50% од преношења својих гена - у поређењу са само типичним 50% доприноса сексуалној репродукцији, јер преосталих 50% одговара ономе што је допринео сексуални партнер.

Само-гнојидба такође може бити повољна када регион који обитавају дотичне врсте карактерише низак број потенцијалних парова или, у случају биљака, у подручјима где је мала доступност опрашивача.

Поред тога, код биљних врста самоплодњавање би довело до уштеде енергије, јер цветови ових биљака могу бити мали (више не морају бити велики и видљиви да би привукли опрашиваче) са ограниченом количином полена.

Дакле, самоплодном гнојидбом се омогућава размножавање и повећава колонизација подручја. Најприхваћенија еколошка хипотеза која објашњава еволуцију самоплодности повезана је са гарантовањем репродукције.

Недостаци самовоље

Главним недостатком самоконтроле сматра се депресија у крижању. Овај феномен подразумева смањење способности или биолошког става сродног потомства у односу на умрежено потомство.

Из тог разлога, постоје врсте које, иако су хермафродити, имају механизме за спречавање самоплодње. Главни механизми ће бити обрађени у следећем одељку.

Садашњи поглед на еволуцију самооплодње укључује еколошке и еволутивне снаге. Из Фисхерове перспективе претпоставља се интеракција између очигледних предности само-оплодње и депресије услед сродности.

Овај модел предвиђа стварање само-оплодње или чистих крстова, као резултат поремећаја селекције (када се фаворизирају екстреми особине), што не фаворизује повећање фреквенције интермедијарних варијанти.

На овај начин, модели предлажу еволуцију овог система као интеракцију његових користи у односу на његове недостатке.

Са своје стране, еколошки модели предлажу средњу стопу само-оплодње.

Механизми који спречавају самоплодну биљку

Опште је познато да сексуална репродукција пружа огромне користи. Секс повећава генетску разноликост потомака, што претвара у већу вероватноћу да се наследници могу суочити са већим изазовима, као што су промене у животној средини, патогени организми, између осталог.

Супротно томе, самоплодњавање се дешава код одређених усева и животиња. Предлаже се да овај процес осигурава да се нови појединац потпуно развије, а такође је одржива стратегија - иако зависи од врсте и услова животне средине.

Утврђено је да у различитим ангиоспермима постоје механизми који спречавају самоплодњу у хермафродитским организмима, усложњавајући се на различите начине на који цвет може оплодити сам.

Ове баријере повећавају генетску разноликост популације, јер настоје осигурати да женске и мушке гамете потичу од различитих родитеља.

Биљке које представљају цвеће са функционалним петељкама и ћилимима избегавају самочишћење са одступањем од времена сазревања грађевина. Друга модалност је структурални распоред који спречава пренос полена.

Најчешћи механизам је самокомпатибилност. У овом случају биљке имају тенденцију да одбацују свој полен.

Референце

1. Јарне, П., Аулд, ЈР (2006). И животиње то мешају: дистрибуција самоплодње међу хермафродитским животињама. Еволуција, 60 (9), 1816-1824.
2. Јименез-Дуран, К. и Цруз-Гарциа, Ф. (2011). Сексуална неспојивост, генетски механизам који спречава самооплодњу и доприноси разноликости биљака. Мекицан Фитотецниа Магазине, 34 (1), 1-9.
3. Ланде, Р., & Сцхемске, ДВ (1985). Еволуција самооплодње и инхибиције депресије у биљкама. И. Генетски модели. Еволуција, 39 (1), 24-40.
4. Сцхарер, Л., Јаницке, Т., и Рамм, СА (2015). Сексуални сукоб код хермафродита. Перспективе Цолд Спринг Харбор из биологије, 7 (1), а017673.
5. Слотте, Т., Хаззоури, КМ, Агрен, ЈА, Коениг, Д., Маумус, Ф., Гуо, ИЛ,… & Ванг, В. (2013). Геном Цапселла рубелла и геномске последице брзог еволуције система парења. Натуре генетицс, 45 (7), 831.
6. Вригхт, СИ, Калисз, С., Слотте, Т. (2013). Еволуцијске посљедице самоплодње у биљкама. Зборник радова. Биолошке науке, 280 (1760), 20130133.