stringtranslate.com

Спаривание

Спаривание синехвостых стрекоз
( Ischnura elegans )

В биологии спаривание — это спаривание организмов противоположного пола или гермафродитов с целью полового размножения . Оплодотворение – это слияние двух гамет . [1] Копуляция — это объединение половых органов двух животных, размножающихся половым путем, для осеменения и последующего внутреннего оплодотворения . Спаривание может также привести к внешнему оплодотворению , как это наблюдается у амфибий , рыб и растений. У большинства видов спаривание происходит между двумя особями противоположного пола. Однако для некоторых гермафродитных видов совокупление не требуется, поскольку родительский организм способен к самооплодотворению ( автогамия ); например, банановые слизни .

Термин «спаривание» также применяется к родственным процессам у бактерий , архей и вирусов . Спаривание в этих случаях предполагает спаривание особей, сопровождающееся спариванием их гомологичных хромосом и последующим обменом геномной информацией, приводящим к образованию рекомбинантного потомства (см. Системы спаривания ).

Животные

Для животных стратегии спаривания включают случайное спаривание , дисассортативное спаривание , ассортативное спаривание или пул спаривания . У некоторых птиц это включает в себя такие виды поведения, как строительство гнезда и выкармливание потомства. Человеческая практика спаривания и искусственного осеменения домашних животных является частью животноводства .

У некоторых наземных членистоногих , в том числе у насекомых , представляющих базальные (примитивные) филогенетические клады, самцы откладывают на субстрат сперматозоиды , иногда хранящиеся внутри специальной структуры. Ухаживание включает в себя побуждение самки принять пакет со спермой в ее половое отверстие без фактического совокупления. Ухаживание часто облегчается за счет формирования групп, называемых токами , у мух и многих других насекомых. Например, самец Токунагаюсурика акамуси образует танцующие в воздухе стаи, чтобы привлечь самок. У таких групп, как стрекозы и многие пауки , самцы выдавливают сперму во вторичные копулятивные структуры, удаленные из их полового отверстия, которые затем используются для оплодотворения самки (у стрекоз это набор видоизмененных стернитов на втором брюшном сегменте; у пауков это мужские педипальпы ). В продвинутых группах насекомых самцы используют свой эдеагус , структуру, образованную из конечных сегментов брюшка, для внесения спермы непосредственно (хотя иногда в капсуле, называемой « сперматофором ») в репродуктивные пути самки.

Другие животные размножаются половым путем с помощью внешнего оплодотворения, в том числе многие базальные позвоночные . Позвоночные животные (такие как рептилии , некоторые рыбы и большинство птиц ) размножаются с помощью внутреннего оплодотворения посредством клоакального совокупления (см. также гемипенис ) , в то время как млекопитающие совокупляются вагинально . [2]

У домашних животных для спаривания животных используются различные методы спаривания, такие как спаривание в загоне (когда самка перемещается к желаемому самцу в загон) или спаривание в загоне (когда одного самца выпускают в загон с несколькими самками).

Растения и грибы

Как и у животных, спаривание у других эукариот, таких как растения и грибы , означает половое спаривание [ уточнить ] . Однако у сосудистых растений это достигается большей частью без физического контакта между спаривающимися особями (см. Опыление ), а в некоторых случаях, например, у грибов, не существует различимых мужских и женских органов (см. Изогамия ); однако типы спаривания у некоторых видов грибов в некоторой степени аналогичны половому диморфизму у животных и определяют, могут ли два отдельных изолята спариваться. Дрожжи — это эукариотические микроорганизмы, отнесенные к царству грибов , в настоящее время описано 1500 видов . [3] Как правило, в условиях сильного стресса, например, при нехватке питательных веществ , гаплоидные клетки погибают; Однако в тех же условиях диплоидные клетки Saccharomyces cerevisiae могут подвергаться споруляции, вступать в половое размножение ( мейоз ) и производить различные гаплоидные споры , которые могут спариваться ( конъюгировать ) и реформировать диплоид . [4]

Протисты

Протисты — большая группа разнообразных эукариотических микроорганизмов , преимущественно одноклеточных животных и растений, не образующих тканей . Эукариоты возникли в эволюции более 1,5 миллиардов лет назад. [5] Самые ранние эукариоты, вероятно, были протистами. Спаривание и половое размножение широко распространены среди современных эукариот, включая простейших, таких как Paramecium и Chlamydomonas . У многих видов эукариот спариванию способствуют половые феромоны , в том числе у простейших Blepharisma japonicum . На основании филогенетического анализа Дакс и Роджер [6] предположили, что факультативный пол присутствовал у общего предка всех эукариот.

Однако до недавнего времени многим биологам казалось маловероятным, что спаривание и пол могут быть изначальными и фундаментальными характеристиками эукариот. Основная причина этой точки зрения заключалась в том, что спаривание и секс, по-видимому, отсутствовали у некоторых патогенных протистов, чьи предки рано отделились от генеалогического древа эукариот. Однако теперь известно, что некоторые из этих протистов способны или недавно имели способность к мейозу и, следовательно, к спариванию. В качестве примера можно привести распространенный кишечный паразит Giardia кишечный , который когда-то считался потомком линии протистов, которая предшествовала появлению мейоза и пола. Однако недавно было обнаружено, что у G.intinalilis имеется основной набор генов, которые функционируют в мейозе и широко распространены среди половых эукариот. [7] Эти результаты свидетельствуют о том, что G. кишечная способна к мейозу и, следовательно, к спариванию и половому размножению. Более того, прямые доказательства мейотической рекомбинации, указывающей на спаривание и половое размножение, были также обнаружены у G. Instinalis . [8] Другими простейшими, для которых недавно были описаны доказательства спаривания и полового размножения, являются паразитические простейшие рода Leishmania , [9] Trichomonas vaginalis , [10] и акантамеба . [11]

Протисты обычно размножаются бесполым путем в благоприятных условиях окружающей среды, но имеют тенденцию размножаться половым путем в стрессовых условиях, таких как голод или тепловой шок. [12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Бесплатный словарь. «'Оплодотворение' - определение». Farlex, Inc. Архивировано из оригинала 28 мая 2022 года . Проверено 25 января 2014 г.
  2. ↑ Либби Генриетта Хайман (15 сентября 1992 г.). Сравнительная анатомия позвоночных Хаймана. Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-87013-7. Архивировано из оригинала 1 августа 2023 года . Проверено 21 ноября 2016 г.
  3. ^ «Что такое дрожжи?». Виртуальная библиотека дрожжей . 13 сентября 2009 г. Архивировано из оригинала 26 февраля 2009 г. . Проверено 28 ноября 2009 г.
  4. ^ Нейман, AM (2005). «Образование аскоспор у дрожжей Saccharomyces cerevisiae». Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 69 (4): 565–584. дои : 10.1128/MMBR.69.4.565-584.2005. ПМК 1306807 . ПМИД  16339736. 
  5. ^ Javaux EJ, Нолл А.Х., Уолтер М.Р. (2001). «Морфологическая и экологическая сложность экосистем ранних эукариот». Природа . 412 (6842): 66–9. Бибкод : 2001Natur.412...66J. дои : 10.1038/35083562. PMID  11452306. S2CID  205018792.
  6. ^ Дакс Дж., Роджер А.Дж. (1999). «Первая половая линия и актуальность факультативного секса». Дж. Мол. Эвол . 48 (6): 779–83. Бибкод : 1999JMolE..48..779D. дои : 10.1007/pl00013156. PMID  10229582. S2CID  9441768.
  7. ^ Рамеш М.А., Малик С.Б., Логсдон Дж.М. (2005). «Филогеномный перечень мейотических генов; доказательства пола у Giardia и раннего эукариотического происхождения мейоза». Курс. Биол . 15 (2): 185–91. дои : 10.1016/j.cub.2005.01.003 . PMID  15668177. S2CID  17013247.
  8. ^ Купер М.А., Адам Р.Д., Воробей М., Стерлинг Ч.Р. (2007). «Популяционная генетика свидетельствует о рекомбинации лямблий». Курс. Биол . 17 (22): 1984–8. дои : 10.1016/j.cub.2007.10.020 . PMID  17980591. S2CID  15991722.
  9. ^ Акопьянц Н.С., Кимблин Н., Секундино Н., Патрик Р., Питерс Н., Юрист П., Добсон Д.Е., Беверли С.М., Сакс Д.Л. (2009). «Демонстрация генетического обмена во время циклического развития Leishmania у переносчика москитов». Наука . 324 (5924): 265–8. Бибкод : 2009Sci...324..265A. дои : 10.1126/science.1169464. ПМК 2729066 . ПМИД  19359589. 
  10. ^ Малик С.Б., Пайтлинг А.В., Стефаниак Л.М., Щурко А.М., Логсдон Дж.М. (2008). «Расширенный перечень консервативных мейотических генов свидетельствует о наличии пола у Trichomonas vaginalis». ПЛОС ОДИН . 3 (8): e2879. Бибкод : 2008PLoSO...3.2879M. дои : 10.1371/journal.pone.0002879 . ПМЦ 2488364 . ПМИД  18663385. 
  11. ^ Хан Н.А., Сиддики Р. (2015). «Есть ли свидетельства полового размножения (мейоза) у акантамебы?». Патог Глоб Здоровье . 109 (4): 193–5. дои : 10.1179/2047773215Y.0000000009. ПМЦ 4530557 . ПМИД  25800982. 
  12. ^ Фаулер, Саманта; Руш, Ребекка; Мудрый, Джеймс (2013). «Глава 13: Разнообразие микробов, грибов и протистов». Концепции биологии. ОпенСтакс. Архивировано из оригинала 19 апреля 2021 года . Проверено 13 ноября 2020 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме секса с животными.