ШТА ЈЕ ПЛАЗМОГАМИЈА? - БИОЛОГИЈА - 2025

Пласмогамиа је фаза сексуалне репродукције у којима фузија цитопласмс из гамета или полних ћелија дешава без фузије својих једара. Плазмогамија је честа код гљивица, што је прва фаза њихове сексуалне репродукције. Такође се може појавити у биљним и животињским ћелијама које су спојене и узгајане.

Гамете су посебне ћелије, које се разликују од осталих ћелија у организму због њихове морфологије и репродуктивне функције коју испуњавају. У неким случајевима се процес плазмогамије догађа не између диференцираних гамета, већ између недиференцираних соматских ћелија (плазмогамија типа соматогамије).

Слика 1. Различите фазе развоја женског гаметангиум-а (Оогонио) Сапролегниа сп. (Оомицота). А: незрели оогонијум, Б: развија оогонијум; Ц: зрели оогонијум, Д: јаја. Извор: Јон Хоусеман

Након периода интензивног раста, гљивице улазе у фазу размножавања, формирајући и ослобађајући велики број спора. Споре су обично једноћелијске и настају фрагментацијом мицелија или унутар специјализованих структура попут спорангије, спорофоре или гаметангиа, између осталих.

Споре се могу произвести асексуално или индиректно у сексуалној репродукцији. Сексуална репродукција у гљивама, као и у другим организмима, укључује фузију два језгра која садрже генетске информације сваког родитељског јединки. Нуклеи се физички састају када се две полне ћелије или гамете уједине.

Фазе сексуалне репродукције гљивица

Сексуална репродукција може се дефинисати као механизам који стално обнавља генетско оптерећење јединки биолошке врсте. То је важан извор генетске варијабилности, који омогућава већи капацитет за прилагођавање новим условима животне средине.

Процес сексуалне репродукције гљивица има јединствене и посебне карактеристике овог краљевства.

У другим еукариотским организмима (са језгром и мембранама затвореним органелама), попут биљака, животиња и протиста (врло једноставни еукариоти, без диференцираног ткива), ћелијска подела подразумева растварање и обнову нуклеарне мембране.

Код гљивица, нуклеарна мембрана остаје нетакнута током целог процеса; код неких врста, које су изузетак, нуклеарна мембрана се ломи, али само делимично.

Сексуална репродукција гљивица одвија се у три стадија: плазмогамија, кариогамија и мејоза. Трајање сваког догађаја или фазе сексуалне репродукције варира, а интервали између тих догађаја су такође променљиви, зависно од врсте организма.

У примитивним, мање развијеним гљивама, кариогамија се јавља готово одмах након плазмогамије. Супротно томе, код виших, развијенијих гљивица постоји интервал између обе фазе.

Пласмогами

Плазмогамија или станична фузија је прва фаза сексуалне репродукције код гљивица, где се две гамете које су генетски различите хаплоидне ћелије спајају, што резултира ћелијом са два хаплоидна језгра. У плазмогамији се уједињују само цитоплазме две родитељске хаплоидне гамете.

Хаплоидне ћелије садрже један скуп хромозома и представљене су као: н. Диплоидне ћелије имају два сета хромозома; су симболизовани као: 2н.

Кариогами

У следећој фази, која се назива кариогамија, долази до фузије или спајања два хаплоидна језгра родитељске гамете, чиме се ствара ћелија са диплоидним језгром.

Фузијом језгара настаје нова ћелија која се зове зигота. Језгро ове зиготе садржи удвостручени број хромозома (тј. Диплоидно је или 2н).

Мејоза

Мејоза је последња фаза сексуалне репродукције, где се број хромозома поново смањује за половину. У мејози једна диплоидна ћелија (2н) производи четири хаплоидне ћелије (н).

У мејози се дешавају и процеси рекомбинације хромозома који гарантују да је генетски састав (или генетско оптерећење) нових ћелија различит од састава гамета претеча целог процеса.

Врсте плазмогамије

Гљивице користе различите методе за спајање два хаплоидна језгра компатибилних ћелија, односно за настанак плазмогамије.

Плазмогамија се чешће јавља у ћелијама које се не разликују у морфологији и у овом се случају назива изогамија. Када су ћелије које спајају своје цитоплазме различите величине, плазмогамија се назива анисогамија.

Постоји 5 главних врста плазмогамије које су следеће: фузија гамета, гаметангиал копулација, гаметангиал фузија, сперматизација и соматогами. Ове врсте плазмогамије описане су у наставку.

Гамете фузија

Неке гљивице производе специјализоване полне ћелије (гамете) које се ослобађају из полних органа зване гаметангиа, као што смо видели раније.

Фузија једноћелијских гамета дешава се у случају да су обе или бар једна од њих покретне. Мобилност спора зависи од тога да имају флагеле које им омогућавају да пливају, а у том случају их зову и зооспоре. Генерално, две гамете које се спајају су исте величине и зову се изогамски зооспоре.

Повремено се може десити да је једна гамета већа од друге (анисогамске гамете). У роду Моноблепхарис пхилла Цхитридиомицота, покретне мушке гамете ослобађају се из мушког гаметангиум-а или антхеридијума.

Касније мушке гамете продиру у женски гаметангиум (звани оогонијум) и оплођују велике, непокретне женске гамете (зване оосфере).

Гаметангиал копулација

Код других гљива, две гаметангије долазе у контакт и језгро прелази из мушког у женско гаметангиум. У овом случају, гаметангиа служе као гамете.

Ова врста плазмогамије јавља се у организмима из групе Оомицота, где мали мушки гаметангиа (антхеридиа) производи оплодне цеви које расту, гранају се и спајају са већим женским гаметангиумом (оогониум).

Цеви за оплодњу омогућавају језгама мушких гамета да прођу кроз фину продорну иглу и стапају се са женским гаметама (оосферама).

Слика 2. Водени калуп групе Оомицота расте на мртвим личинкама. Овај калуп показује плазмогамију типа копулације у облику гаметангија. Извор: ТхеАлпхаВолф

Фузија гаметангиа

У овој врсти плазмогамије, гаметангиа се стапа и обједињује своја језгра. На пример, споре гљиве групе Зигомицота су морфолошки идентичне, расту заједно и формирају диференциране гаметангије које се спајају у формирање зиготе или јајета. Ова зигота се касније трансформише у зигопор са дебелим зидом.

Слика 3. Зрели зигоспорангиум гљиве из групе Зигомицота. Извор: Јон Хоусеман

Сперматизација

Сперматизација се састоји од фузије мононулираних ћелија (са једним једром), а не покретних (без флагеллума) са женским гаметангиумом.

Соматогами

Неке еволуираније гљиве не производе гаметангиа. У тим случајевима, вегетативне соматске хифе које формирају тело гљиве стичу сексуалну функцију, ступају у контакт, спајају се и размењују своја једра једна са другом.

Ова врста плазмогамије јавља се спајањем вегетативних, несексуалних структура, попут хифа и ћелија квасца.

Предности и недостаци сексуалне репродукције

Репродукција сексуалног типа има неке недостатке у поређењу с репродукцијом асексуалног типа. Ови недостаци укључују повећани утрошак енергије у добијању гамета у сусрет, спорију репродукцију и мањи број потомства као резултат.

Са друге стране, сексуална репродукција има предност у стварању генетске варијације између појединаца. У овој врсти репродукције, генетско оптерећење потомака долази из гена два родитеља и није идентично ономе од њих двојице.

Што је већа генетска варијабилност популације, то је већа и њена брзина еволуције. Популације са великом генетском варијабилношћу имају различите механизме реаговања на промене у свом окружењу, јер оне могу произвести појединце са врхунским способностима прилагођавања.

Референце

1. Алекопоулус, ЦЈ, Мимс, ЦВ и Блацквелл, М. Уредници. (деветнаест деведесет шест). Уводна микологија. 4тх Едитион. Нев Иорк: Јохн Вилеи анд Сонс.
2. Цларк, Ј. и Хаскинс, ЕФ (2013) Нуклеарни репродуктивни циклус у миксомицета: преглед. Микосфера. 4 (2): 233–248.дои: 10.5943 / микосфера / 4/2/6
3. Дигхтон, Ј. (2016). Гљивични процеси екосистема. 2нд Едитион Боца Ратон: ЦРЦ Пресс.
4. Каванах, К. Уредник. (2017). Гљивице: Биологија и примене. Нев Иорк: Јохн Вилеи
5. Асхтон ГД и Диер ПС (2016). Сексуални развој гљивица и његова употреба у системима експресије гена. У: Сцхмолл М., Даттенбоцк Ц. (едс) Системи експресије гена у гљивицама: напредак и примене. Фунгал Биологи. Спрингер.