Аллогамия

Аллогамия или перекрестное оплодотворение — это оплодотворение яйцеклетки одного индивидуума сперматозоидами другого . ^{[1] [2]} Напротив, автогамия — это термин, используемый для самооплодотворения. ^[1] У людей событие оплодотворения является примером аллогамии. Самооплодотворение происходит у гермафродитных организмов , где две гаметы, слитые при оплодотворении, происходят от одного и того же индивидуума. ^[3] Это распространено у растений (см. Половое размножение у растений ) и некоторых простейших . ^{[4] [5]}

В растениях аллогамия используется специально для обозначения использования пыльцы одного растения для опыления цветка другого растения и обычно является синонимом термина «перекрестное оплодотворение» или «перекрестное опыление» ( ауткроссинг ). ^[4] Последний термин может использоваться более конкретно для обозначения обмена пыльцой между различными штаммами растений или даже различными видами растений (где может использоваться термин « перекрестная гибридизация» ), а не просто между разными особями. ^[6]

Аллогамия достигается за счет использования внешних факторов опыления. Процесс аллогамии включает два типа внешних опылителей, известных как абиотические агенты и биотические агенты. Абиотические агенты — это вода и ветер. Биотические агенты — это насекомые и животные, в том числе пчелы, бабочки, улитки и птицы. Опыление ветром называется анемофилией, а опыление водой — гидрофилией. Опыление насекомыми называется энтомофилией, опыление птицами — омитофилией, а опыление улитками — малакофилией. ^[7]

Аллогамия может привести к гомозиготности. После достижения гомозиготности виды развивают гомозиготный баланс и не проявляют инбридинговую депрессию. Механизмы, способствующие самоопылению, включают гомогамию, двуполость, клейстогамию, положение пыльников и хазмогамию. ^[8]

Аллогамия способствует генетическому разнообразию и снижает риск инбридинговой депрессии. Постоянная распространенность аллогамии среди различных видов подразумевает, что эта стратегия обеспечивает селективные преимущества в отношении адаптации к изменяющимся условиям и поддержания приспособленности. ^[9]

Паразиты, имеющие сложные жизненные циклы , могут проходить через чередующиеся стадии аллогамного и автогамного размножения, и описание ранее неизвестной аллогамной стадии может стать важным открытием, имеющим значение для заболеваний человека. ^[10]

Избежание инбридинговой депрессии

Аллогамия обычно подразумевает перекрестное оплодотворение между неродственными особями, что приводит к маскировке вредных рецессивных аллелей в потомстве. ^{[11] [12]} Напротив, близкородственное скрещивание, включая самооплодотворение у растений и аутомиктический партеногенез у перепончатокрылых, имеет тенденцию приводить к вредному проявлению вредных рецессивных аллелей ( инбридинговая депрессия ). ^[13]

У двудомных растений рыльце может получать пыльцу от нескольких различных потенциальных доноров. Поскольку несколько пыльцевых трубок от разных доноров прорастают через рыльце, чтобы достичь завязи, принимающее материнское растение может проводить отбор пыльцы, отдавая предпочтение пыльце от менее родственных растений-доноров. ^[14] Таким образом, может происходить отбор после опыления, чтобы способствовать аллогамии и избежать инбридинговой депрессии. Кроме того, семена могут выборочно абортироваться в зависимости от родства донора и реципиента. ^[14]

Смотрите также

• Гетерозис
• Ауткроссинг
• Самонесовместимость у растений

Ссылки

1. Мартин, Элизабет; Хайн, Роберт (2015-09-17), Мартин, Элизабет; Хайн, Роберт (ред.), "fertilization", Биологический словарь , Oxford University Press, doi :10.1093/acref/9780198714378.001.0001, ISBN 978-0-19-871437-8, получено 2022-03-16
2. "перекрестное опыление". www.britannica.com . Encyclopaedia Britannica . Получено 2022-03-16 .
3. Jarne, Philippe; Finot, Luc; Delay, Bernard; Thaler, Louis (1991). «Самооплодотворение против перекрестного оплодотворения у гермафродитной пресноводной улитки Bulinus globosus». Evolution . 45 (5): 1136–1146. doi :10.2307/2409721. ISSN  0014-3820. JSTOR  2409721. PMID  28564176.
4. Ллойд, Дэвид Г.; Шен, Дэниел Дж. (1992). «Само- и перекрестное опыление у растений. I. Функциональные измерения». Международный журнал наук о растениях . 153 (3): 358–369. doi :10.1086/297040. ISSN  1058-5893. JSTOR  2995676. S2CID  85344103.
5. Миками, Казуюки (2000), Тарин, Хуан Х.; Кано, Антонио (ред.), «Оплодотворение у простейших», Оплодотворение у простейших и метазойных животных: клеточные и молекулярные аспекты , Берлин, Гейдельберг: Springer, стр. 1–25, doi :10.1007/978-3-642-58301-8_1, ISBN 978-3-642-58301-8, получено 2022-03-16
6. Арриола, Пол Э.; Эллстранд, Норман К. (1997). «Приспособленность межвидовых гибридов рода Sorghum: сохранение генов сельскохозяйственных культур в диких популяциях». Экологические приложения . 7 (2): 512–518. doi :10.2307/2269516. ISSN  1051-0761. JSTOR  2269516.
7. Панавала, Лакна (2017). «Разница между аллогамией и ксеногамией».
8. «Улучшение урожая: способ опыления».
9. Ариан, Мендес (2024). «Анализ системы спаривания и генетическое разнообразие Parkia Multijuga Benth. Один из местных видов деревьев Амазонки». Леса . 15 (1): 172. doi : 10.3390/f15010172 . ProQuest  2918759358.
10. Бэрд, У. Вэнс; Риопель, Джеймс Л. (1986). «Исследования истории жизни Conopholis americana (Orobanchaceae)». The American Midland Naturalist . 116 (1): 140–151. doi :10.2307/2425946. ISSN  0003-0031. JSTOR  2425946.
11. Бернстайн Х., Хопф ФА, Мишод Р. Э. (1987). «Молекулярная основа эволюции пола». Молекулярная генетика развития . Достижения в генетике. Т. 24. С. 323–70. doi :10.1016/S0065-2660(08)60012-7. ISBN 9780120176243. PMID  3324702.
12. Michod, RE (1994). «Эрос и эволюция: естественная философия секса» Addison-Wesley Publishing Company, Рединг, Массачусетс. ISBN 978-0201442328 
13. Уиллис, Джон Х. (1993). «Частичное самооплодотворение и инбридинговая депрессия в двух популяциях Mimulus guttatus». Наследственность . 71 (2): 145–154. doi : 10.1038/hdy.1993.118 . ISSN  1365-2540. S2CID  1461571.
14. Teixeira S, Foerster K, Bernasconi G (2009). «Доказательства инбридинговой депрессии и постопыляционного отбора против инбридинга у двудомного растения Silene latifolia». Наследственность (Edinb) . 102 (2): 101–12. doi : 10.1038/hdy.2008.86 . PMID  18698334.