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植物における、動物における、有性生殖の特徴、種類
の 有性生殖 男性と女性の2つの親からの個人の掛け算です。男女の区別がない場合は、細菌または原生動物での有性生殖を指す場合を除きます。それは真核生物において広く分布しているプロセスです。.
有性生殖に参加する各個体は、生殖系列の特殊化された一種の細胞、すなわち精子と胚珠を生み出します。これらは減数分裂と呼ばれる特殊な細胞分裂の一種によって引き起こされます。この出来事は、無性生殖と性的生殖の重大な違いです.
プロセスは、接合子を生み出す2つの配偶子の連合から始まります。その後、接合子は彼らの両親の両方の特性と特定のユニークな性格を持つ新しい個人を生み出す.
プロセスの遍在性のために、我々は性的生殖は無性についての一連の利点を仮定していると推論します。しかし、性的繁殖の潜在的な不利な点はより明白です。とりわけ、パートナーの捜索、女性のための競争、受精していない配偶子の生産コストなどです。.
コストは非常に高いように思われるので、それらは補償するのを助ける実質的な利点を持たなければなりません。有性生殖の恩恵は、進化論の生物学者の間で論争と議論の的になっています。.
1つの仮説は、環境の変化の時にはその種にとって有益であり得る品種を生み出すため、有性生殖が有益であることを示唆しています。実際には、遺伝的多様性の生産は、性別に起因する利点の一つです。.
一方で、有性生殖、具体的には組換えが、DNA修復のメカニズムとして選択されていると提唱する研究者もいます。しかし、そのコストにもかかわらずセックスの有病率はまだ知られていません。.
索引
- 1一般的な特徴
- 2ガメット
- 3動物の性的繁殖
- 3.1生殖に関連する構造
- 3.2ポリフェラ
- 3.3刺繍師
- 3.4セロモルフとフラットワーム
- 3.5軟体動物とアネロイド
- 3.6節足動物
- 3.7棘皮動物
- 3.8コルダドス
- 4動物における単為生殖
- 5植物における有性生殖
- 5.1花
- 5.2受粉
- 5.3受精、種子および果実
- 6バクテリアの有性生殖
- 6.1共役
- 6.2変換
- 6.3変換
- 7進化論
- 7.1性的費用
- 7.2セックスの利点
- 7.3性的選択
- 8参考文献
一般的な特徴
性別は真核生物分類群の間で大きく異なる複雑な現象です。一般的に、3つのステップを含むプロセスとしてそれを理解することができます：2つの一倍体核の融合、新規遺伝子型を生み出す組換えの現象、および半数体核を形成するための二倍体細胞の分裂.
この観点から、真核生物の性別は生活環に依存し、二倍体細胞は減数分裂によって分割されなければなりません。減数分裂のこのプロセスは、将来の配偶子の遺伝物質の配布を担当します。.
減数分裂は、各配偶子が体細胞染色体の半分を保有するように、相同染色体を分離することを目的とする。遺伝的負荷を減らすことに加えて、減数分裂において、非姉妹染色分体間の物質の交換もまた起こり、全く新しい組み合わせを生み出す。.
ガメトス
配偶子は減数分裂によって生成され、遺伝量の半分を含む生物の性細胞です。つまり、それらは一倍体です。.
配偶子は植物と動物の両方で変化し、それらの大きさと相対的な移動性に応じて3つの基本的なカテゴリーに分類される：アイソガミー、アニソガミー、およびオガミー.
アイソガミーとは、新しい個体を生み出すために融合する配偶子の大きさ、機動性、そして構造が同一である、性的再生の方法です。アイソガミーは主に植物に見られる.
これとは対照的に、アニソガミーは、サイズと構造が異なる2つの配偶子の和集合から成ります。アニソガミーの特定のタイプは、オガミーです。オスの配偶子は、サイズが比較的小さく、数が豊富です。女性のものははるかに目立ち、少ない数で生産されています.
動物における有性生殖
動物界では、有性生殖はグループのメンバーに広く分布している現象です。.
ほとんどすべての無脊椎動物と脊椎動物は別々の生物に性別を持っています - つまり、私たちは種の中で男性と女性を区別することができます。この状態は、ジオイカと呼ばれ、ギリシャ語のルーツ「2つの家」から派生した用語です。
これとは対照的に、その性別がモノと呼ばれる同じ個人に存在する特定の少数の種があります： "家"。これらの動物は、雌雄同体としても知られています.
男女間の区別は、サイズや配色の形態学的特徴によってではなく、各性別が生み出す配偶子のタイプによって与えられる.
雌は胚珠を産生し、その大きさと不動性によって特徴付けられる。一方、精子は、雄によって大量に生産され、はるかに小さく、移動して胚珠を受精させることができる特別な構造をしています.
次に、動物の典型的な性器について説明し、次に各動物群における生殖の過程を詳しく説明します。.
生殖に関連する構造
生殖用の特殊化された細胞 - 胚珠および精子 - は、生殖腺と呼ばれる特定の組織で産生されます.
男性では、精巣が精子の産生を担い、女性の配偶子は卵巣で形成されます。.
生殖腺は、主要な性器として考えられています。副生殖器は、胚珠および精子の受け取りおよび移動を担う後生動物の大きな群に存在する。女性には膣、子宮管または卵管、そして子宮があり、男性には陰茎があります。.
ポリフェラ
海綿動物は一般にスポンジとして知られており、性的にも無性的にも繁殖することができます。ほとんどの種で、男性と女性の配偶子の生産は一人の個人で行われます.
肛門細胞は精子に形質転換することができるこの系統の細胞の特定のタイプです。他のグループでは配偶子は古細菌から派生することができます.
多くの種は生存しています、それは受精現象を過ぎて接合子は幼虫の解放が起こるまで親生物によって保持されることを示します。これらの種では、精子は水中に放出され、そして別のスポンジによって摂取されます。.
刺繍師
刺胞動物はクラゲなどを含む海洋生物です。これらの動物は2つの形態を持っています。1つ目はポリープで、固着性のライフスタイルを特徴とし、2つ目の形式は移動と浮遊が可能なクラゲです。.
一般に、ポリープは出芽または分裂過程によって無性生殖する。クラゲはジオイカであり、性的に繁殖します。このグループのライフサイクルは非常に変わりやすいです.
セロモルフとフラットワーム
プラナリアンのようなフラットワームは、主に、無性生殖を介して単一の個体から複数のクローンを再生および生産する能力で知られています。.
これらの虫形動物の大多数は一人称です。それにもかかわらず、彼らは交配受精を実行するためのパートナーを探します.
男性の生殖器系は、複雑な脊椎動物の陰茎に似たいくつかの精巣と乳頭状構造を含みます.
軟体動物とアネロイド
軟体動物の大部分は二価性であり、それらの繁殖は、trocóferaと呼ばれる自由に泳ぐことができる幼虫を発生させ（環形動物に存在する幼虫と非常によく似て）、軟体動物の種によって異なる.
同様に、アネロイドは別々の性別を持ち、一時的に現れる生殖腺を持つ人もいます.
節足動物
節足動物は、キチンと関節のある付属物からなる外骨格を特徴とする、非常に多様な動物群です。この系統には、ミリアポドス、ケリセラドス、甲殻類、ヘキサポッドが含まれます。.
一般的に男女は分離され、生殖に特化した臓器は対になって現れます。ほとんどの種は内部施肥をしています。それらは、卵子、卵子または卵子であり得る。.
棘皮動物
棘皮動物には、ヒトデ、ナマコ、ウニおよび同盟者が含まれます。雌雄同体の種がいくつかありますが、ほとんどは別々の性を持つことを特徴としています。生殖腺は大きな構造であり、管は単純で、精巧な交尾器官はありません。.
受精は外的に起こり、水の体内で自由に動くことができる両側性の幼虫が発生します。いくつかの種は直接開発しています.
コルダドス
男女のほとんどは分離されています。このグループでは、我々は生殖のためのより複雑な器官を見つけます。それぞれの性別には、これらの製品を下水道や肛門近くにある特別な開口部に導くダクトがあります。グループに応じて、受精は外部または内部にすることができます.
動物における単為生殖
単為生殖は、主に無脊椎動物および一部の脊椎動物において動物界で広く見られる現象であり、一人の親を持つ新しい個体の生成を可能にする。無性生殖の一種ですが、ある種の単為生殖は性的生殖の一種と見なされます.
減数分裂単為生殖では、胚珠は減数分裂によって形成され、雄からの精子によって受精されることも受精されないこともあります。.
場合によっては、胚珠は雄性配偶子によって活性化されなければならない。この場合、精子からの遺伝物質は廃棄されるので、両方の核の融合はありません。.
しかし、いくつかの種では、胚珠は活性化プロセスを必要とせずに自発的に成長することができます.
植物における有性生殖
動物の場合と同様に、植物は有性生殖を経験することがあります。それは独特の遺伝的特徴を持つ新しい個体を生み出すであろう2つの一倍体配偶子の連合からなる.
植物は、一人の個体の中に男性および女性の器官を有することができ、またはそれらは分離することができる。きゅうりと乳白色では男女が分離されていますが、バラとペチュニアでは男女が一緒です.
花
有性生殖のプロセスを担当する器官は花です。これらの特殊な構造には、生殖に直接関与しない領域があります。yと花冠、および性的に活性な構造：アンドロセオと生殖腺.
androceoは雄しべからなる男性の生殖器官で、順番にフィラメントと葯に分けられます。この最後の地域は花粉穀物の生産に責任があります.
産婦人科は女性の花の器官であり、カーペットと呼ばれる単位で構成されています。構造は細長い "ドロップ"に似ており、柱頭、スタイル、そして最後に卵巣に分かれています.
受粉
植物における有性生殖のプロセスは主に受粉を通して起こり、それは葯から柱頭への花粉粒の輸送を含む。.
受粉は、同じ花の中で起こることができ（花粉粒は同じ植物の女性器官に行く）または花粉粒が異なる個体を受精させる場合には交配することができる。.
ほとんどの植物では受粉を行うために動物の介入が必要です。これらは、ミツバチまたは他の昆虫などの無脊椎動物、または鳥やコウモリなどの脊椎動物であり得る。植物は花粉媒介者への報酬として蜜を提供し、これらは花粉を拡散させる責任があります。.
生殖に直接関与しない花の構造は花冠とyです。これらは、目を引くか化学的に潜在的な花粉媒介者を引き付ける原因となる、印象的で鮮やかな色の修飾葉を構成します。.
同様に、いくつかの植物は動物の花粉媒介者を必要とせず、花粉の拡散のために風または水を使用します.
受精、種子および果実
プロセスは花の柱頭に花粉の穀物の到着から始まります。卵巣が見つかるまで、このように旅行します。.
二重施肥は開花植物に典型的でありそして全ての生物の中で独特である。この現象は次のように起こります：精子の核が卵に付着し、精子の別の核が胞子体の二倍体胚に融合している.
この異常な受精イベントの結果は、生物の発達のための栄養組織として働く三倍体内胚乳です。胚珠の成熟が成功すると、それらは種子に変化する。一方、果実は成熟卵巣によって形成されています.
果実は、成熟卵巣由来のものであれば単純と分類することができ、イチゴのようないくつかの卵巣由来のものであれば追加することができる。例えば、.
細菌における有性生殖
細菌は無性生殖する能力で主に知られています.
この原核生物系統では、個体は二分裂と呼ばれる過程によって2つに分裂することができる。しかしながら、遺伝物質の交換があるので、有性生殖を彷彿とさせる多くのメカニズムがバクテリアにあります.
1940年代半ばまでは、バクテリアはもっぱら無性生殖経路によって繁殖すると考えられていました。しかし、研究者のJoshua LederbergとEdward Tatumは、細菌をモデルとして使った独創的な実験を通してその信念を否定しました。 大腸菌 さまざまな食物の必要量を使って.
実験は、メチオニンおよびビオチンを含む最少培地で増殖するＡ株、およびトレオニン、ロイシンおよびチアミンを含む環境でのみ増殖するＢ株からなった。言い換えれば、それぞれの株は、それがこれらの化合物を合成するのを妨げる突然変異を有していたので、それらは培地中で合成されなければならなかった。.
コロニーが数時間互いに接触したとき、個体は以前はできなかった栄養素を合成する能力を獲得した。このように、LederbergとTatumは、有性生殖と同様のDNA交換のプロセスがあることを実証し、彼らはそれを接合と呼んだ。.
抱合
抱合のプロセスは、性的ピリと呼ばれる橋のような構造を通して起こります。これは、2つの細菌を物理的に結びつけ、DNAを交換することを可能にします。.
細菌は性的二形性を持たないので、男性と女性について話すことはできません。しかし、1つのタイプだけが線毛を作り出すことができます、そして、彼らは「生殖能力」のためにファクターFと呼ばれるDNAの特別な断片を持っています。 F因子は線毛生産のための遺伝子を持っています.
交換に参加するDNAは、単一の細菌染色体の一部ではありません。代わりにそれはそれ自身の複製システムを持っているプラスミドと呼ばれる孤立した環状部分です.
変換
接合に加えて、細菌が余分なＤＮＡを得ることができそして接合よりも単純であることを特徴とする他の方法がある。そのうちの1つは、外部環境から裸のDNAを取り出すことからなる変換です。この外因性DNA断片は細菌の染色体に統合することができます.
変容のメカニズムは、有性生殖の概念に入ります。バクテリアは遊離のDNAを取りましたが、この遺伝物質は他の生物から来たものでなければなりません - 例えば、死んでそのDNAを環境に放出したバクテリア.
トランスダクション
外部ＤＮＡを得るために細菌において知られている第３のそして最後の機構は形質導入である。これはバクテリアに感染するウイルスの関与を含みます：バクテリオファージ.
トランスダクションでは、ウイルスはバクテリアのDNAの一部を取り、別のバクテリアに感染したときにこのフラグメントを彼に渡します。何人かの著者はこれらの3つのメカニズムを指すのに「性的な出来事」という用語を使用します.
進化の視点
生物における有性生殖の遍在は顕著な事実です。したがって、進化生物学における最大の問題の1つは、それがエネルギーコストのかかる活動であるならば、なぜセックスがそれほど多くの系列に広がっているのか、そして場合によっては危険なことさえあります。.
真核生物において有性生殖を起こした選択的な力は、細菌に関して説明された逆説的なプロセスを維持するのと同じであると疑われている.
性的費用
進化論に照らして、「成功」という用語は、彼らの遺伝子を次世代に引き継ぐ個人の能力を指す。逆説的に言えば、性は生殖に関連する一連の費用から、この定義を完全には満たしていないプロセスです。.
有性生殖はパートナーを見つけることを含み、ほとんどの場合、この課題は些細なことではありません。あなたはこの作品に莫大な時間とエネルギーを注がなければなりません。それは、「理想的なパートナー」を見つけるという意味で、子孫の成功を左右します。.
動物は彼らの潜在的なパートナーを懇願するために一連の儀式を示し、そしてある場合にはそれらは交尾するために彼ら自身の生命を露出して戦わなければならない。.
細胞レベルでさえ、減数分裂による分裂は有糸分裂よりはるかに長いので、性別は高価です。では、なぜほとんどの真核生物は性的に繁殖するのでしょうか。?
2つの基本的な理論があります。一つは「利己的な」遺伝要素の水平伝播のメカニズムとしての細胞融合に関連しているが、第二の理論はDNA修復のメカニズムとして組換えを提案している。次に、各理論の長所と短所について説明します。
セックスの利点
この質問に答えるために、我々は最初の真核生物における有性生殖の可能な利益に焦点を合わせなければなりません。.
配偶子を融合して接合体を形成することは、一方のゲノムの可能性のある欠陥遺伝子を他方の正常なコピーで補うことができる２つの異なるゲノムの組み合わせをもたらす。.
たとえば人間では、私たちは各親のコピーを継承します。私達が私達の母から欠陥のある遺伝子を受け継ぐならば、私達の父の正常な遺伝子は補うことができます（そのような場合には病理学または病気はホモ接合劣性として現れるだけです）.
2番目の理論 - 最初のものほど直感的ではない - は減数分裂がDNAの修復機構として作用することを提案している。遺伝物質の損傷は、すべての生物が直面しなければならない問題です。しかし、無性生殖のみを再現する生物があり、そのDNAは特に損傷を受けていません.
別の仮説は、性は他の遺伝的系統に分配されるために、利己的な遺伝的要素間の寄生適応として進化したかもしれないと述べている。同様のメカニズムがで証明されています。 大腸菌.
可能な説明がありますが、性の進化は進化論の生物学者の間で困難な議論の主題です.
性的選択
性選択は、チャールズ・ダーウィンによって導入された概念であり、有性生殖を持つ集団にのみ適用されます。それはその存在が自然選択によって想像することができない行動、構造および他の属性の存在を説明するために使用されます.
例えば、孔雀のとてもカラフルである程度「誇張された」羽毛はそれが可能な捕食者にそれをより目に見えるようにするので個人に直接の利益をもたらさない。また、男性にしか存在しない.
参考文献
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