Назад

ⓘ Гамета




Гамета
                                     

ⓘ Гамета

Гаметы, или половые клетки, - репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом и участвующие, в частности, в половом размножении. При слиянии двух гамет в половом процессе образуется зигота, развивающаяся в особь с наследственными признаками обоих родительских организмов, произведших гаметы.

У некоторых видов возможно и развитие в организме одиночной гаметы неоплодотворённой яйцеклетки - партеногенез.

                                     

1. Морфология гамет и типы гаметогамии

Морфология гамет различных видов достаточно разнообразна, при этом продуцируемые гаметы могут отличаться как по хромосомному набору при гетерогаметности вида, так и по величине и подвижности способности к самостоятельному передвижению, при этом гаметный диморфизм у различных видов варьирует в широких пределах - от отсутствия диморфизма в виде изогамии до своего крайнего проявления в форме оогамии.

                                     

1.1. Морфология гамет и типы гаметогамии Изогамия

Если сливающиеся гаметы морфологически не отличаются друг от друга величиной, строением и хромосомным набором, то их называют изогаметами, или бесполыми гаметами. Такие гаметы подвижны, могут нести жгутики или быть амёбовидными. Изогамия типична для многих водорослей.

                                     

1.2. Морфология гамет и типы гаметогамии Анизогамия гетерогамия

Гаметы, способные к слиянию, различаются по размерам, подвижные микрогаметы несут жгутики, макрогаметы могут быть как подвижны многие водоросли, так и неподвижны лишённые жгутиков макрогаметы многих протистов.

                                     

1.3. Морфология гамет и типы гаметогамии Оогамия

Способные к слиянию гаметы одного биологического вида резко различаются по размерам и подвижности на два типа: малые подвижные мужские гаметы - сперматозоиды - и крупные неподвижные женские гаметы - яйцеклетки. Различие размера гамет обусловлено тем, что яйцеклетки содержат запас питательных веществ, достаточный для обеспечения нескольких первых делений зиготы при её развитии в зародыш.

Мужские гаметы - сперматозоиды - животных и многих растений подвижны и обычно несут один или несколько жгутиков, исключением являются лишённые жгутиков мужские гаметы семенных растений - спермии, которые доставляются к яйцеклетке при прорастании пыльцевой трубки, а также безжгутиковые сперматозоиды спермии нематод и членистоногих.

Хотя сперматозоиды несут митохондрии, при оогамии от мужской гаметы к зиготе переходит только ядерная ДНК, а митохондриальная ДНК а в случае растений и пластидная ДНК обычно наследуется зиготой только от яйцеклетки.



                                     

2.1. Эволюция гамет Изогамия и анизогамия

Первый раз, когда существовала изогамия на уровне клеток, возникли конфликтные требования к их размерам. Чтобы произошло оплодотворение, гаметам необходимо найти друг друга. Необходимо также обеспечить зиготу достаточным запасом питательных веществ и защитными оболочками. При изогамии каждая гамета выполняет и консервативную обеспечение зиготы ресурсами и оперативную поиск партнёра функции. Имея одинаковые средние с размеры, изогаметы и то, и другое делают посредственно. Дифференциация по размеру позволяет мелким м гаметам лучше осуществлять поиск, а крупным к - обеспечение ресурсами, и сочетание к-м становится выгоднее, чем с-с. Поэтому эволюция гамет происходила, как правило, от изогамии к анизогамии.

Теория дисруптивного отбора Паркера. Если размер зиготы является достаточно важным для её выживания у организмов с внешним оплодотворением, то эволюционно стабильной стратегией будет анизогамия. В таких случаях популяция, состоящая из самцов производителей мелких гамет и самок производителей крупных гамет будет стабильной. Теория дисруптивного отбора позволяет объяснить возникновение и поддержание раздельнополости у многих растений и некоторых животных с внешним оплодотворением.

                                     

2.2. Эволюция гамет Тип гаметности и пол

Понятие пола связано с дифференциацией по размеру гамет, то есть к мужскому полу мы относим особей, которые производят мелкие подвижные гаметы, а к женскому - тех, которые производят крупные. При этом дифференциация по типу гаметности гомо - XX или гетерогаметная конституция - XY у некоторых видов может не совпадать с дифференциацией по размеру.

В процессе эволюции у большинства видов малые гаметы и гетерогаметная конституция XY оказались у мужского пола, а крупные гаметы и гомогаметная конституция XX - у женского. Это виды с гаметностью типа Drosophila. Напротив, у видов с гаметностью типа Abraxas направления этих дифференциаций не совпали. Яйцеклетки у женского пола гетерогаметны, а сперматозоиды у мужского - гомогаметны.

                                     

3. Виды гамет

Гаметы кроссоверные - гаметы, несущие хромосомы, потерпевшие кроссинговер в первом мейотическом делении.

Гаметы некроссоверные - гаметы, несущие хромосомы, которые не потерпели кроссинговера в первом мейтоическом делении.

Гаметы сбалансированные - гаметы без дупликаций и нехваток, образовавшийся у особей, гетерозиготных по транслокации.