Ζευγάρωμα

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Γαλάζιες νυχτοπεταλούδες(Ischnura elegans) που ζευγαρώνουν

Στη βιολογία, το ζευγάρωμα είναι η σύζευξη ερμαφρόδιτων οργανισμών είτε αντίθετου φύλου είτε οργανισμών με στόχο τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Η γονιμοποίηση είναι η συνένωση δύο γαμετών.[1] Η συνουσία είναι η ένωση των γεννητικών οργάνων δύο ζώων που αναπαράγονται σεξουαλικά με σκοπό τη γονιμοποίηση και την επακόλουθη εσωτερική γονιμοποίηση. Το ζευγάρωμα μπορεί επίσης να οδηγήσει σε εξωτερική γονιμοποίηση, όπως παρατηρείται στα αμφίβια, στα ψάρια και στα φυτά. Για πολλά είδη, το ζευγάρωμα γίνεται μεταξύ δύο ατόμων διαφορετικού φύλου. Ωστόσο, για ορισμένα ερμαφρόδιτα είδη, η συνουσία δεν απαιτείται επειδή ο γονικός οργανισμός είναι ικανός για αυτογονιμοποίηση (αυτογαμία), όπως για παράδειγμα στους μπανανοσάλιαγκες.

Ο όρος ζευγάρωμα εφαρμόζεται επίσης με συναφείς διαδικασίες σε βακτήρια, αρχαία και ιούς. Το ζευγάρωμα σε αυτές τις περιπτώσεις περιλαμβάνει τη σύζευξη των ατόμων, η οποία συνοδεύεται από τη σύζευξη των ομόλογων χρωμοσωμάτων τους και στη συνέχεια την ανταλλαγή γονιδιωματικών πληροφοριών που οδηγεί στο σχηματισμό ανασυνδυασμένων απογόνων.

Ζώα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Για τα ζώα, στις στρατηγικές ζευγαρώματος περιλαμβάνονται το τυχαίο ζευγάρωμα, το δυσαναλογικό ζευγάρωμα, το ανάλογο ζευγάρωμα ή μια δεξαμενή ζευγαρώματος. Κάποια πτηνά, εκδηλώνουν συμπεριφορές όπως κατασκευή φωλιάς και το τάισμα απογόνων (νεοσσών). Η ανθρώπινη πρακτική του ζευγαρώματος και της τεχνητής γονιμοποίησης των οικόσιτων ζώων αποτελεί κομμάτι της κτηνοτροφίας.

Σε ορισμένα χερσαία αρθρόποδα, συμπεριλαμβανομένων των εντόμων που αντιπροσωπεύουν βασικές (πρωτόγονες) φυλογενετικές κλάσεις, το αρσενικό εναποθέτει σπερματοζωάρια στο υπόστρωμα, τα οποία μερικές φορές αποθηκεύονται μέσα σε μια ειδική δομή. Το φλερτ περιλαμβάνει την πρόκληση του θηλυκού να δεχτεί το πακέτο σπέρματος στο γεννητικό της άνοιγμα χωρίς πραγματική συνουσία. Η ερωτοτροπία συχνά διευκολύνεται με τη δημιουργία ομάδων, που ονομάζονται λεκς, στις μύγες και σε πολλά άλλα έντομα. Για παράδειγμα, τα αρσενικά Tokunagayusurika akamusi σχηματίζουν σμήνη που χορεύουν στον αέρα για να προσελκύσουν τα θηλυκά. Σε ομάδες όπως οι λιβελούλες και πολλές αράχνες, τα αρσενικά εκβάλλουν σπέρμα σε δευτερεύουσες συνουσιακές δομές που αφαιρούνται από το άνοιγμα των γεννητικών τους οργάνων, οι οποίες στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για τη γονιμοποίηση του θηλυκού (στις λιβελούλες, πρόκειται για ένα σύνολο τροποποιημένων στερνιτών στο δεύτερο κοιλιακό τμήμα- στις αράχνες, πρόκειται για τα αρσενικά ποδοκέφαλα). Σε προηγμένες ομάδες εντόμων, το αρσενικό χρησιμοποιεί τον αιδεαγόνο του, μια δομή που σχηματίζεται από τα τελικά τμήματα της κοιλιάς, για να εναποθέσει το σπέρμα απευθείας (αν και μερικές φορές σε μια κάψουλα που ονομάζεται "σπερματοφόρος") στην αναπαραγωγική οδό του θηλυκού.

Άλλα ζώα αναπαράγονται σεξουαλικά με εξωτερική γονιμοποίηση, συμπεριλαμβανομένων πολλών βασικών σπονδυλωτών. Τα σπονδυλωτά (όπως τα ερπετά, ορισμένα ψάρια και τα περισσότερα πτηνά) αναπαράγονται με εσωτερική γονιμοποίηση μέσω κλωστικής συνουσίας, ενώ τα θηλαστικά συνουσιάζονται κολπικά.[2]

Στα εξημερωμένα ζώα υπάρχουν διάφοροι τύποι μεθόδων ζευγαρώματος που χρησιμοποιούνται για το ζευγάρωμα των ζώων, όπως το ζευγάρωμα σε μαντρί (όταν το θηλυκό μετακινείται στο επιθυμητό αρσενικό σε ένα μαντρί) ή το ζευγάρωμα σε μάντρα (όταν ένα αρσενικό αφήνεται ελεύθερο στην μάντρα με πολλά θηλυκά).

Φυτά και μύκητες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Όπως και στα ζώα, το ζευγάρωμα σε άλλους ευκαρυώτες, όπως τα φυτά και οι μύκητες, υποδηλώνει σεξουαλική σύζευξη. Ωστόσο, στα τραχειόφυτα αυτό επιτυγχάνεται ως επί το πλείστον δίχως φυσική επαφή μεταξύ των ατόμων που ζευγαρώνουν (βλ. επικονίαση) και σε ορισμένες περιπτώσεις, π. χ. στους μύκητες, δεν υπάρχουν διακριτά αρσενικά ή θηλυκά όργανα (ισογαμία). Παρόλα αυτά, οι τύποι ζευγαρώματος σε ορισμένα είδη μυκήτων είναι κάπως ανάλογοι με τον σεξουαλικό διμορφισμό στα ζώα και καθορίζουν αν δύο μεμονωμένα άτομα μπορούν να ζευγαρώσουν ή όχι. Οι ζυμομύκητες είναι ευκαρυωτικοί μικροοργανισμοί που κατατάσσονται στο βασίλειο των μυκήτων, με 1. 500 είδη να έχουν περιγραφεί μέχρι σήμερα.[3] Γενικά, σε συνθήκες υψηλού στρες, όπως η λιμοκτονία από θρεπτικά συστατικά, τα απλοειδή κύτταρα θα πεθάνουν, υπό παρόμοιες συνθήκες. Ωστόσο, τα διπλοειδή κύτταρα του σακχαρομύκητα μπορούν να υποστούν σποροποίηση, εισερχόμενα στη σεξουαλική αναπαραγωγή (μείωση) και να παράγουν μια ποικιλία απλοειδών σπορίων, τα οποία μπορούν να ζευγαρώσουν (συζευχθούν) και να αναμορφώσουν το διπλοειδές.[4]

Πρωτόζωα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα πρωτόζωα είναι μια μεγάλη ομάδα ποικίλων ευκαρυωτικών μικροοργανισμών, κυρίως μονοκύτταρων ζώων και φυτών, που δεν σχηματίζουν ιστούς. Οι ευκαρυώτες εμφανίστηκαν πριν από 1,5 δισεκατομμύριο έτη.[5] Οι πρώτοι ευκαρυώτες ήταν πιθανότατα πρωτόζωα. Το ζευγάρωμα και η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι ευρέως διαδεδομένα στους υπάρχοντες ευκαρυώτες, συμπεριλαμβανομένων των πρωτίστων όπως το παραμήκιο και ο χλαμυδομονάς. Σε πολλά ευκαρυωτικά είδη, το ζευγάρωμα προωθείται από φερομόνες φύλου, συμπεριλαμβανομένου του πρωτόζωου Blepharisma japonicum. Με βάση μια φυλογενετική ανάλυση, οι Ντακς και Ρότζερ[6] ισχυρίστηκαν ότι το διακριτικό φύλο ήταν παρόν στον κοινό πρόγονο όλων των ευκαριωτικών.

Ωστόσο, σε πολλούς βιολόγους φαινόταν απίθανο μέχρι πρόσφατα ότι το ζευγάρωμα και το φύλο θα μπορούσαν να είναι ένα αρχέγονο και θεμελιώδες χαρακτηριστικό των ευκαρυωτών. Ένας βασικός λόγος για την άποψη αυτή ήταν ότι το ζευγάρωμα και το φύλο έμοιαζαν να λείπουν από ορισμένους παθογόνους πρωτίστους, οι πρόγονοι των οποίων διακλαδώθηκαν νωρίς από το ευκαρυωτικό γενεαλογικό δέντρο. Ωστόσο, αρκετά από αυτά τα πρωτόζωα είναι τώρα γνωστό ότι είναι ικανά ή ότι είχαν πρόσφατα την ικανότητα για μαιώση και, συνεπώς, για ζευγάρωμα. Για να αναφέρουμε ένα παράδειγμα, το κοινό εντερικό παράσιτο Giardia intestinalis θεωρούνταν κάποτε απόγονος μιας γενεαλογικής γραμμής πρωτίστων που προϋπήρχε της εμφάνισης της μειώσεως και του φύλου. Ωστόσο, πρόσφατα διαπιστώθηκε ότι το G. intestinalis διαθέτει ένα βασικό σύνολο γονιδίων που λειτουργούν στη μαιόση και τα οποία είναι ευρέως παρόντα μεταξύ των σεξουαλικών ευκαρυωτικών.[7] Τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι το G. intestinalis είναι ικανό για μείωση και, συνεπώς, για ζευγάρωμα και σεξουαλική αναπαραγωγή. Επιπλέον, στο G. intestinalis βρέθηκαν επίσης άμεσες ενδείξεις μαιωτικού ανασυνδυασμού, ενδεικτικές του ζευγαρώματος και της σεξουαλικής αναπαραγωγής.[8] Άλλα πρωτόζωα για τα οποία έχουν περιγραφεί πρόσφατα στοιχεία ζευγαρώματος και σεξουαλικής αναπαραγωγής είναι παρασιτικά πρωτόζωα του γένους Λεϊσμάνια,[9] Trichomonas vaginalis[10] και Ακανθαμοιβάδα.[11]

Οι πρώτιστοι αναπαράγονται γενικά αγενώς υπό ευνοϊκές περιβαλλοντικές συνθήκες, αλλά τείνουν να αναπαράγονται σεξουαλικά υπό στρεσογόνες συνθήκες, όπως η πείνα ή το θερμικό σοκ.[12]

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. The Free Dictionary. «'Fertilization' - definition of». Farlex, Inc. Ανακτήθηκε στις 25 Ιανουαρίου 2014. 
  2. Libbie Henrietta Hyman (15 Σεπτεμβρίου 1992). Hyman's Comparative Vertebrate Anatomy. University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-87013-7. 
  3. «What are yeasts?». Yeast Virtual Library. 13 Σεπτεμβρίου 2009. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 26 Φεβρουαρίου 2009. Ανακτήθηκε στις 28 Νοεμβρίου 2009. 
  4. Neiman, A.M. (2005). «Ascospore formation in the yeast Saccharomyces cerevisiae». Microbiology and Molecular Biology Reviews 69 (4): 565–584. doi:10.1128/MMBR.69.4.565-584.2005. PMID 16339736. PMC 1306807. https://archive.org/details/sim_microbiology-and-molecular-biology-reviews_2005-12_69_4/page/565. 
  5. «Morphological and ecological complexity in early eukaryotic ecosystems». Nature 412 (6842): 66–9. 2001. doi:10.1038/35083562. PMID 11452306. Bibcode2001Natur.412...66J. 
  6. «The first sexual lineage and the relevance of facultative sex». J. Mol. Evol. 48 (6): 779–83. 1999. doi:10.1007/pl00013156. PMID 10229582. Bibcode1999JMolE..48..779D. https://archive.org/details/sim_journal-of-molecular-evolution_1999-06_48_6/page/779. 
  7. «A phylogenomic inventory of meiotic genes; evidence for sex in Giardia and an early eukaryotic origin of meiosis». Curr. Biol. 15 (2): 185–91. 2005. doi:10.1016/j.cub.2005.01.003. PMID 15668177. 
  8. «Population genetics provides evidence for recombination in Giardia». Curr. Biol. 17 (22): 1984–8. 2007. doi:10.1016/j.cub.2007.10.020. PMID 17980591. 
  9. «Demonstration of genetic exchange during cyclical development of Leishmania in the sand fly vector». Science 324 (5924): 265–8. 2009. doi:10.1126/science.1169464. PMID 19359589. Bibcode2009Sci...324..265A. 
  10. «An expanded inventory of conserved meiotic genes provides evidence for sex in Trichomonas vaginalis». PLOS ONE 3 (8): e2879. 2008. doi:10.1371/journal.pone.0002879. PMID 18663385. Bibcode2008PLoSO...3.2879M. 
  11. «Is there evidence of sexual reproduction (meiosis) in Acanthamoeba?». Pathog Glob Health 109 (4): 193–5. 2015. doi:10.1179/2047773215Y.0000000009. PMID 25800982. 
  12. Fowler, Samantha· Roush, Rebecca· Wise, James (2013). «Chapter 13: Diversity of Microbes, Fungi, and Protists». Concepts of Biology. OpenStax. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 19 Απριλίου 2021. Ανακτήθηκε στις 13 Νοεμβρίου 2020. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]