HVA ER PLASMOGAMI? - BIOLOGI - 2026

Den plasmogamia er et stadium av seksuell reproduksjon, hvor sammensmeltingen av de cytoplasms gametene eller kjønnsceller skjer uten fusjon av deres kjerner. Plasmogamy er vanlig hos sopp, og er den første fasen av deres seksuelle reproduksjon. Det kan også forekomme i plante- og dyreceller som har blitt smeltet og dyrket.

Gameter er spesielle celler, differensiert fra de andre cellene i en organisme, på grunn av deres morfologi og den reproduktive funksjonen de oppfyller. I noen tilfeller skjer prosessen med plasmogami ikke mellom differensierte gameter, men mellom udifferensierte somatiske celler (somatogamy-type plasmogamy).

Figur 1. Ulike stadier av utvikling av det kvinnelige gametangium (Oogonio) av Saprolegnia sp. (Oomycota). A: umoden oogonium, B: utvikling av oogonium; C: modent oogonium, D: egg. Kilde: Jon Houseman

Etter en periode med intensiv vekst går soppene inn i en reproduksjonsfase, og danner og frigjør et stort antall sporer. Sporene er generelt enscellulære og produseres ved fragmentering av mycelet eller i spesialiserte strukturer som sporangia, sporophores eller gametangia, blant andre.

Sporene kan produseres aseksuelt eller indirekte i seksuell reproduksjon. Seksuell reproduksjon i sopp, så vel som i andre organismer, innebærer fusjon av to kjerner som inneholder den genetiske informasjonen til hvert foreldreindivid. Kjerner møtes fysisk når to kjønnsceller eller gameter forenes.

Stadier av seksuell reproduksjon av sopp

Seksuell reproduksjon kan defineres som en mekanisme som kontinuerlig fornyer den genetiske belastningen til individene av en biologisk art. Det er en viktig kilde til genetisk variabilitet, som gir en større kapasitet til å tilpasse seg nye miljøforhold.

Prosessen med seksuell reproduksjon av sopp har unike og spesielle egenskaper ved dette riket.

I andre eukaryote organismer (med kjerner og membraninnesluttede organeller), som planter, dyr og protister (veldig enkle eukaryoter, uten differensiert vev), involverer celledeling oppløsningen og gjenoppbyggingen av kjernemembranen.

I sopp forblir kjernemembranen intakt gjennom hele prosessen; i noen arter, som er unntaket, brytes kjernemembranen, men bare delvis.

Den seksuelle reproduksjonen av sopp foregår i tre stadier: plasmogamy, karyogamy og meiose. Varigheten av hver hendelse eller stadium av seksuell reproduksjon varierer, og intervallene mellom disse hendelsene er også varierende, avhengig av type organisme.

I primitive, mindre utviklede sopp forekommer karyogami nesten umiddelbart etter plasmogami. I kontrast, i høyere, mer utviklede sopp, er det et intervall mellom begge stadier.

Plasmogamy

Plasmogamy eller cellefusjon er det første stadiet av seksuell reproduksjon i sopp, der to gameter som er genetisk forskjellige haploide celler smelter sammen, noe som resulterer i en celle med to haploide kjerner. I plasmogami forene bare cytoplasmaene til de to foreldre haploide gamene.

Haploide celler inneholder et enkelt sett med kromosomer og er representert som: n. Diploide celler har to sett med kromosomer; er symbolisert som: 2n.

Karyogamy

I det neste stadiet, kalt karyogamy, oppstår fusjon eller forening av de to haploide kjernene i foreldrenes gameter, noe som gir opphav til en celle med en diploid kjerne.

Med fusjon av kjernene produseres en ny celle kalt en zygote. Kjernen i denne zygoten inneholder et doblet antall kromosomer (dvs. at det er diploid eller 2n).

meiose

Meiosis er det siste stadiet av seksuell reproduksjon, der antall kromosomer reduseres med halvparten igjen. Ved meiose produserer en diploid celle (2n) fire haploide celler (n).

Ved meiose forekommer også kromosomrekombinasjonsprosesser som garanterer at den genetiske sammensetningen (eller genetiske belastningen) til de nye cellene er forskjellig fra forløperen for hele prosessen.

Typer plasmogami

Sopp benytter en rekke metoder for å forbinde to haploide kjerner av kompatible celler, det vil si for at plasmogamy skal oppstå.

Plasmogami forekommer hyppigere i celler som ikke er forskjellige i morfologi, og i dette tilfellet kalles det isogamy. Når cellene som smelter sammen deres cytoplasmer er av forskjellig størrelse, kalles plasmogamy anisogamy.

Det er fem hovedtyper av plasmogamy som er følgende: kamfusjon, gametangial kopulering, gametangial fusjon, spermatisering og somatogamy. Disse typene plasmogami er beskrevet nedenfor.

Gamete fusion

Noen sopp produserer spesialiserte sexceller (gameter) som frigjøres fra kjønnsorganer kalt gametangia, som vi så tidligere.

Sammensmeltingen av encellede gameter skjer i tilfelle at begge eller minst en av dem er mobile. Spores mobilitet avhenger av at de har flagella som lar dem drive seg til å svømme, i så fall kalles de zoosporer. Generelt er de to gametene som smelter sammen av samme størrelse og kalles isogamiske zoosporer.

Noen ganger kan det være slik at det ene spillet er større enn det andre (anisogamiske gameter). I slekten Monoblepharis av phylla Chytridiomycota frigjøres de bevegelige mannlige gameter fra det mannlige gametangium eller antheridium.

Senere trenger de mannlige gametene inn i et kvinnelig gametangium (kalt en oogonium) og befruktning de store, immobile kvinnelige gametes (kalt oospheres).

Gametangial kopulering

I andre sopp kommer to gametangia i kontakt, og kjernen går fra hannen til kvinnelig gametangium. I dette tilfellet tjener gametangiaene som gameter.

Denne typen plasmogami forekommer i organismer fra Oomycota-gruppen, der den lille mannlige gametangia (antheridia) produserer befruktningsrør som vokser, forgrener seg og deretter smelter sammen med det større kvinnelige gametangium (oogonium).

Gjødslingsrør lar kjernene til de mannlige gametene passere gjennom en fin gjennomtrengende tapp og smelte sammen med de kvinnelige gametene (oosfærer).

Figur 2. Vannform av Oomycota-gruppe som vokser på døde larver. Denne formen viser plasmogamy av gametangial kopuleringstype. Kilde: TheAlphaWolf

Fusjon av gametangia

I denne typen plasmogami smelter gametangia sammen og forener kjernene deres. For eksempel er sporene til soppene i Zigomycota-gruppen morfologisk identiske, vokser sammen og danner differensiert gametangia som smelter sammen for å danne en zygote eller et egg. Denne zygoten forvandles senere til en tykkvegget zygospore.

Figur 3. Modnet zygosporangium av en sopp fra Zigomycota-gruppen. Kilde: Jon Houseman

Spermatization

Spermatisering består av sammensmelting av mononucleated celler (med en enkelt kjerne), ikke motil (uten flagellum), med en kvinnelig gametangium.

Somatogamy

Noen mer utviklede sopp produserer ikke gametangia. I disse tilfellene får de vegetative somatiske hyfer som danner soppens kropp seksuell funksjon, kommer i kontakt, smelter sammen og bytter kjerner med hverandre.

Denne typen plasmogami oppstår med fusjon av vegetative, ikke-seksuelle strukturer, for eksempel hyfer og gjærceller.

Fordeler og ulemper ved seksuell reproduksjon

Reproduksjon av den seksuelle typen har noen ulemper sammenlignet med reproduksjon av den aseksuelle typen. Disse ulempene inkluderer økte energiforbruk for å få gameter til å møtes, tregere reproduksjon og færre avkom som et resultat.

På den annen side har seksuell reproduksjon fordelen av å produsere genetisk variasjon mellom individer. I denne typen reproduksjon kommer den genetiske belastningen til etterkommerne fra genene til de to foreldrene, og er ikke identisk med den for noen av dem.

Jo større den genetiske variasjonen i en populasjon er, jo større er utviklingshastigheten. Befolkninger med høy genetisk variabilitet har forskjellige responsmekanismer på endringer i miljøet, siden disse kan produsere individer med overlegen adaptiv kapasitet.

referanser

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW og Blackwell, M. Redaktører. (nitten nittiseks). Innledende mykologi. Fjerde utgave. New York: John Wiley og sønner.
2. Clark, J. og Haskins, EF (2013). Den kjernefysiske reproduksjonssyklusen i myxomycetes: en anmeldelse. Mycosphere. 4 (2): 233–248.doi: 10.5943 / mycosphere / 4/2/6
3. Dighton, J. (2016). Sopp økosystemprosesser. 2. utgave. Boca Raton: CRC Press.
4. Kavanah, K. Redaktør. (2017). Sopp: Biologi og applikasjoner. New York: John Wiley.
5. Ashton GD og Dyer PS (2016). Seksuell utvikling i sopp og dens anvendelser i genuttrykkssystemer. I: Schmoll M., Dattenböck C. (eds) Genekspressjonssystemer i sopp: Fremskritt og applikasjoner. Soppbiologi. Springer.