Zelfbevruchting bij dieren, planten en voorbeelden

de zelfbestuiving is de vereniging van mannelijke en vrouwelijke gameten van hetzelfde individu. Komt voor in organismen die hermafrodiet zijn - wezens die mannelijke en vrouwelijke functies combineren in een enkel individu, hetzij sequentieel of tegelijkertijd.

Wanneer de productie van gameten van beide soorten elkaar overlapt in de tijd (tenminste in de tijd), zijn de hermafrodieten gelijktijdig. Deze modaliteit biedt de mogelijkheid tot zelfbevruchting.

In meercellige organismen, vooral in planten en dieren, lijkt hermafrodiet een wijdverspreid fenomeen te zijn.

Zelfbevruchting is een optimale strategie voor constante omgevingen en met weinig beschikbaarheid van een paar. Het brengt echter een aantal negatieve gevolgen met zich mee, zoals depressie door bloedverwantschap.

In dit fenomeen wordt de genetische variabiliteit van de populatie verminderd, waardoor het vermogen om zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving, weerstand tegen pathogenen of herbivoren vermindert. Deze aspecten lijken belangrijk te zijn voor de afstamming van planten en dieren.

index

• 1 In planten
• 2 Bij dieren
• 3 Voordelen van zelfbevruchting
• 4 Nadelen van zelfbevruchting
• 5 Mechanismen die zelfbestrijding in planten voorkomen
• 6 Referenties

In planten

In planten is het gebruikelijk dat dezelfde persoon "de vader en de moeder" is van hun zaden. Hoewel de belangrijkste rol van bloemen is - waarschijnlijk - om kruisbestuiving te bevorderen, kan zelfbevruchting voorkomen bij hermafrodiete soorten.

Enkele voorbeelden van planten waar dit verschijnsel voorkomt zijn erwten (het organisme dat door Gregor Mendel werd gebruikt om de basiswetten van erfelijkheid te ontwikkelen, waarbij de zelfbevruchtingsgebeurtenis cruciaal was voor de verwerking) en sommige peulvruchten.

In het geval van sojabloemen, bijvoorbeeld, kunnen de bloemen worden geopend om kruisbestuiving door insecten mogelijk te maken of ze kunnen gesloten en zelfbestoven blijven.

In dieren

Volgens Jarne et al. (2006), met uitzondering van insecten, presenteert ongeveer een derde van de diersoorten het fenomeen hermafrodietisme. Dit feit heeft de ontwikkeling van zelfbevruchting bij talrijke diersoorten mogelijk gemaakt.

De verdeling van zelfbevruchtingspercentages is vergelijkbaar met die in planten, wat suggereert dat vergelijkbare processen in beide geslachten hebben gewerkt ten gunste van de evolutie van zelfbevruchting..

Voor Jarne et al. (2006), hermafrodietisme is zeldzaam in de randen van grotere dieren, voornamelijk bij geleedpotigen. Het is een veelvoorkomend fenomeen in kleinere randen, waaronder zeesponzen, kwallen, platte wormen, weekdieren, zee-spuiten of zeescheden en ringwormen..

Deze auteurs ontdekten dat de zelfbevruchtingsgebeurtenis zich voordoet in taxa waar gameten (zowel mannen als vrouwen) voorkomen in een enkele site of klier, zoals in pulmonate snails..

Het kan ook voorkomen in situaties waarin gameten op verschillende plaatsen voorkomen, of wanneer ze in het water worden verdreven, zoals in mariene soorten..

Bij sommige trematodes en oligochaetes vindt zelfbevruchting plaats na een noodzakelijke copulatie bij dezelfde persoon.

Voordelen van zelfbevruchting

Er zijn enkele voordelen van zelfbevruchting op de korte termijn. Ten eerste komen zowel de mannelijke als de vrouwelijke gameten van hetzelfde ouderlijk individu.

Daarom profiteren organismen van een extra transmissie van hun genen van 50% - vergeleken met slechts 50% van de typische bijdrage van seksuele reproductie, aangezien de resterende 50% overeenkomt met die bijgedragen door de seksuele partner.

Zelfbestuiving kan ook bevorderd worden wanneer de regio die de soort in kwestie bewoont wordt gekenmerkt door een klein aantal potentiële partners of, in het geval van planten, in gebieden waar er weinig beschikbaarheid is van bestuivers..

Bovendien, bij plantensoorten, zou zelfbestuiving leiden tot energiebesparing, omdat de bloemen van deze planten klein kunnen zijn (ze hoeven niet langer groot en zichtbaar te zijn om bestuivers aan te trekken) met een beperkte hoeveelheid stuifmeel.

Zelfbevruchting zorgt dus voor reproductie en verhoogt de kolonisatie van het gebied. De meest geaccepteerde ecologische hypothese om de evolutie van zelfbevruchting te verklaren is gerelateerd aan het garanderen van de reproductie.

Nadelen van zelfbevruchting

Het grootste nadeel van zelfzucht wordt beschouwd als depressie door bloedverwantschap. Dit fenomeen impliceert de reductie van geschiktheid of biologische houding van bloedverwant nageslacht met betrekking tot gekruist nageslacht.

Om deze reden zijn er soorten die, hoewel ze hermafrodiet zijn, mechanismen hebben om zelfbevruchting te voorkomen. De belangrijkste mechanismen worden behandeld in de volgende sectie.

De huidige visie van de evolutie van zelfbevruchting omvat ecologische en evolutionaire krachten. Vanuit het perspectief van Fisher wordt een interactie verondersteld tussen de duidelijke voordelen van zelfbevruchting en depressie door inteelt.

Dit model voorspelt de vorming van zelfbestuiving of zuivere kruisen, als gevolg van disruptieve selectie (wanneer de uitersten van een personage worden bevoordeeld), wat niet bevorderlijk is voor de toename in frequentie van tussenvarianten.

Op deze manier stellen de modellen de evolutie van dit systeem voor als de interactie van de voordelen ervan tegen de nadelen.

De ecologische modellen stellen daarentegen voor dat intermediaire snelheden van zelfbevruchting.

Mechanismen die zelfbemesting in planten voorkomen

Het is algemeen bekend dat seksuele reproductie enorme voordelen heeft. Seks verhoogt de genetische diversiteit van de afstammelingen, wat zich vertaalt in een grotere waarschijnlijkheid dat de opvolgers grotere uitdagingen kunnen aangaan, zoals veranderingen in het milieu, pathogene organismen, onder andere..

Daarentegen vindt zelfbevruchting plaats in bepaalde gewassen en dieren. Er wordt gesuggereerd dat dit proces ervoor zorgt dat het nieuwe individu volledig wordt ontwikkeld, en dat het ook een haalbare strategie is - hoewel het afhangt van de soort en de milieuomstandigheden..

Er is gevonden dat er in verschillende angiospermen mechanismen zijn die zelfbevruchting in hermafrodiete organismen voorkomen, wat op verschillende manieren compliceert dat de bloem zichzelf kan bevruchten.

Deze barrières vergroten de genetische variëteit van de bevolking, omdat ze ervoor proberen te zorgen dat mannelijke en vrouwelijke gameten van verschillende ouders komen.

De planten die bloemen met meeldraden en functionele carpels presenteren, vermijden de zelfbevruchting met de discrepantie van de rijpingstijd van de structuren. Een andere modaliteit is een structurele opstelling die de overdracht van stuifmeel voorkomt.

Het meest voorkomende mechanisme is zelf-incompatibiliteit. In dit geval hebben planten de neiging hun eigen stuifmeel af te wijzen.

referenties

1. Jarne, P., & Auld, J.R. (2006). Dieren vermengen het ook: de verdeling van zelfbevruchting tussen hermafrodiete dieren. evolutie, 60(9), 1816-1824.
2. Jiménez-Durán, K., & Cruz-García, F. (2011). Seksuele onverenigbaarheid, een genetisch mechanisme dat zelfbevruchting voorkomt en bijdraagt ​​aan plantendiversiteit. Mexicaanse fokdagboek, 34(1), 1-9.
3. Lande, R., & Schemske, D.W. (1985). De evolutie van zelfbevruchting en inteeltdepressie in planten. I. Genetische modellen. evolutie, 39(1), 24-40.
4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, S.A. (2015). Seksuele conflicten in hermafrodieten. Cold Spring Harbor perspectieven in de biologie, 7(1), a017673.
5. Slotte, T., Hazzouri, K.M., Ågren, J.A., Koenig, D., Maumus, F., Guo, Y. L., ... & Wang, W. (2013). Het Capella-rubella-genoom en de genomische gevolgen van de evolutie van het snelle paarsysteem. Natuurgenetica, 45(7), 831.
6. Wright, S. I., Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Evolutionaire gevolgen van zelfbevruchting in planten. Proceedings. Biologische wetenschappen, 280(1760), 20130133.