ISOGAMY : 특성 및 유형 - 생물학 - 2026

isogamy는 배우자가 형태 학적으로 유사하다 식물의 생식 시스템입니다. 유사성은 모양과 크기에서 발생하며 남성과 여성의 성세포를 구별 할 수 없습니다. 이 생식 기관은 조상으로 간주됩니다. 그것은 조류, 곰팡이 및 원생 동물의 다른 그룹에서 발생합니다.

isogamy와 관련된 배우자는 이동성 (섬모) 일 수도 있고 아닐 수도 있습니다. 동일한 결합은 접합에 의해 발생합니다. 미분화 성세포는 융합하고 유전 물질을 교환합니다.

Isogamy. Wikimedia Commons를 통해 M. Piepenbring에서 수정 됨

Isogamy는 homothalic 또는 heterothalic 일 수 있습니다. 동일한 게놈을 가진 배우자 사이에서 융합이 발생할 때 동종입니다. heterothalic isogamy에서 배우자는 유전 적 구성이 다릅니다.

형질

출처 : M. Piepenbring

isogamy에 의한 번식은 접합에 의해 발생합니다. 여기서 한 세포의 내용물이 다른 세포로 이동하여 융합이 발생합니다.

carigamy (핵 융합) 및 plasmogamy (세포질 융합) 과정이 관련됩니다. 성세포로의 체세포 분화는 환경 조건과 관련이있을 수 있습니다. 같은 종의 다른 개체와의 상호 작용도 영향을 미칠 수 있습니다.

분화가 발생한 후 배우자는 다른 성세포를 찾아 인식해야합니다. 동위 원소가 발생하는 그룹에서 배우자의 인식과 융합은 다른 방식으로 발생합니다.

성세포는 편모되거나 움직이지 않을 수 있습니다. 어떤 경우에는 일부 녹조와 같이 큽니다.

종류

배우자의 유전 적 구성과 관련된 두 가지 유형의 이소 가미가 있습니다.

동성 동위 원소

개인의 배우자는 동일한 클론 그룹의 다른 그룹과 결합됩니다. 이 경우 자기 수정이 발생하는 것으로 간주됩니다.

모든 핵은 동일한 유전자형을 가지며 다른 유전자형과의 상호 작용이 없습니다. 체세포는 성세포로 직접 분화합니다.

배우자는 클론 집단에서 형성되고 나중에 융합이 발생하여 접합자를 형성합니다.

Heterothalic isogamy

배우자는 다른 유전 적 구성을 가진 다른 개인에서 생산됩니다.

배우자는 융합이 일어나기 위해 유전 적 호환성을 가져야합니다. 일반적으로 두 가지 유형의 배우자가 형성됩니다. 서로 호환되는 "플러스"및 "마이너스"입니다.

한 유형의 배우자 세포 (배우자를 생산하는 세포)는 다른 유형의 세포와 쌍을 이룹니다. 이들은 어떤 경우에는 페로몬 생산을 포함하는 화학 통신을 통해 인식됩니다.

동 위성 배우자를 가진 유기체

동위 원소의 상태는 단세포 유기체에서 우세한 것으로 보이지만, 이방체는 다세포 진핵 생물에 거의 보편적입니다. 단세포 유기체의 대부분의 진핵 세포 계통에서 배우자는 크기가 같으며 남성과 여성을 구별하지 않습니다.

모델 유기체

진핵 생물에는 동 위성 배우자 (isogamic gametes)를 가진 많은 종들이 있습니다. 그러나 우리는 생물학적 문헌에 끊임없이 나타나는 속만 언급 할 것입니다.

Dictyostelium discoideum 종의 잘 알려진 사회적 아메바, 우리가 음식 Saccharomyces cerevisiae를 만드는 데 사용하는 일반적인 효모, 수면병을 일으키는 원생 동물 기생충 인 Trypanosoma brucei는 모두 동일한 배우자를 가진 유기체의 예입니다.

녹조류에서 이소 가미는 일반적인 현상입니다. 사실, 이러한 유기체에는 두 가지 유형의 이소 가미가 있습니다.

일부 종은 눈 점으로 표시되는 광 전술 시스템을 사용하여 비교적 중간 크기의 배우자를 생산합니다. 다른 종은 동일한 배우자를 가지고 있지만 이전 경우보다 훨씬 작습니다. 또한 시선이 부족합니다.

규칙에 대한 예외

그러나 이러한 급진적 관찰을 수행하고 동 위성 배우자를 단세포 계통으로 제한하고 이방성 배우자를 다세포 존재로 제한하는 것은 불가능합니다.

실제로 식물은 Pandorina, Volvulina 및 Yamagishiella와 같은 식민지 녹색 조류 속이 이소 가미 상태를 나타 내기 때문에이 규칙에 몇 가지 예외가 있습니다.

다른 배우자를 나타내는 Bryopsidales 목의 녹조류와 같은 단세포 유기체가 있기 때문에 반대 방향의 예외도 있습니다.

조류의 이소 가미

조류에서 이소 가미와 관련된 두 가지 유형의 성세포가 관찰되었습니다.

일부 그룹에서 배우자는 중간 크기이며 광탁 메커니즘을 가지고 있습니다. 빛에 의해 자극되는 눈 반점이 있습니다.

이들은 일반적으로 엽록체의 존재 및 예비 물질 축적 능력과 관련이 있습니다. 다른 경우에는 배우자가 매우 작고 눈가가 없습니다.

이소 가미 조류의 성 생식은 다른 방식으로 발생합니다.

클라 미도 모나스

두 개의 편모가있는 단세포 녹조류 그룹입니다. 그것은 heterothalic isogamy를 나타냅니다. 동성 동위 원소는 일부 종에서 발생할 수 있습니다.

반수체 영양 세포는 질소 조건이 배지에서 증가 할 때 성세포로 분화합니다. 다른 유전 적 보체를 가진 두 가지 유형의 배우자가 있습니다.

배우자는 편모의 부착을 촉진하는 응집체 (접착 분자)를 생성합니다. 융합 후 두 배우자는 배아 발달에 필요한 유전 정보를 제공합니다.

Closterium

이 조류는 Charyophyta 부서에 속합니다. 그들은 단세포입니다. 그들은 homothalic 및 heterothalic isogamy를 나타냅니다.

배우자는 모바일이 아닙니다. 이 경우 성세포가 시작되면 접합 유두가 형성됩니다. 세포질은 세포벽을 파괴하여 방출됩니다.

나중에 두 배우자의 원형질의 융합이 일어나고 접합체가 형성됩니다. 서로 다른 유전 적 유형 사이의 화학적 인력은 헤테로 탈릭 이소 가미에서 발생하는 것으로 간주됩니다.

갈조류

그들은 편모 동위체 배우자를 가진 다세포 유기체입니다. 다른 그룹은 이방체 또는 오가 미로 번식합니다.

배우자는 형태 학적으로 동일하지만 다르게 행동합니다. 암컷 유형이 수컷 유형을 유인하는 페로몬을 방출하는 종이 있습니다.

다른 경우에는 한 유형의 배우자가 짧은 기간 동안 움직입니다. 그런 다음 편모를 섭취하고 페로몬을 방출하십시오. 다른 유형은 더 오래 움직이고 페로몬 신호에 대한 수용체를 가지고 있습니다.

곰팡이의 이소 가미

homothalic 및 heterothalic 유형 모두의 Isogamy가 발생합니다. 대부분의 경우 배우자의 인식은 페로몬 생산과 관련이 있습니다.

효모

Saccharomyces와 같은 여러 단세포 그룹에서 배우자는 배양 배지의 구성 변화에 반응하여 분화합니다. 낮은 질소 수준과 같은 특정 조건에서 체세포는 감수 분열로 분할됩니다.

다른 유전 적 구성을 가진 배우자는 페로몬 신호에 의해 인식됩니다. 세포는 페로몬의 근원을 향한 돌기를 형성하고 그들의 정점에 합류합니다. 두 배우자의 핵은 융합되어 2 배체 세포 (접합체)를 형성 할 때까지 이동합니다.

사상균

그들은 다세포 생물입니다. 그들은 주로 헤테로 탈릭 시스템을 제시합니다. 성적 발달 동안 그들은 기증자 (남성)와 수용 (여성) 구조를 형성합니다.

세포 융합은 균사와보다 특수화 된 세포 사이 또는 두 균사 사이에서 발생할 수 있습니다. 균사에 기증자 핵 (남성)이 들어가면 자실체의 발달이 촉진됩니다.

핵은 즉시 융합되지 않습니다. 자실체는 다른 유전 적 구성의 핵과 함께 이핵 구조를 형성합니다. 그 후, 핵이 융합되고 감수 분열로 나뉩니다.

원생 동물의 이소 가미

Isogamy는 편모 단세포 그룹에서 발생합니다. 이 섬모 유기체는 원형질막의 특수 영역에서 배우자 사이의 세포질 연결을 설정합니다.

섬모 그룹은 두 개의 핵, 거대 핵과 소핵을 가지고 있습니다. 거대 핵은 체세포 형태입니다. 이배체 소핵은 감수 분열로 분열되어 배우자를 형성합니다.

반수체 핵은 세포질 다리에 의해 교환됩니다. 그 후 각 세포의 세포질이 복원되고 자율성을 회복합니다. 이 과정은 진핵 생물 내에서 독특합니다.

Euplotes에서는 각 유전 유형의 특정 페로몬이 생성됩니다. 세포는 유전 적 구성이 다른 페로몬을 감지하면 체세포 성장을 멈 춥니 다.

Dileptus 종의 경우 인식 분자가 세포 표면에 표시됩니다. 호환 가능한 배우자는 섬모의 접착 단백질에 의해 결합됩니다.

Paramecium에서는 호환 가능한 배우자 사이에서 인식 물질이 생성됩니다. 이 물질은 성세포의 결합과 접착 및 후속 융합을 촉진합니다.

생태 학적 및 진화 적 결과

대칭적인 부모 투자

진화 생물학에서 복잡한 유기체 (예 : 포유류)에 대해 이야기 할 때 가장 많이 논의되는 주제 중 하나는 부모의 투자입니다. 이 개념은 저명한 생물학자인 Ronald Fisher 경이 그의 저서 "자연 선택의 유전 적 이론"에서 개발했으며, 젊은이들의 복지를위한 부모의 비용을 포함합니다.

배우자의 평등은 부모의 투자가 번식 사건에 관련된 두 유기체에 대해 대칭이 될 것임을 의미합니다.

부모의 투자가 비대칭 인 이방체 시스템과 달리 접합체 발달을 위해 대부분의 비유 전적 자원 (영양소 등)을 제공하는 것은 여성 배우자입니다. 배우자에서 이형성을 나타내는 시스템의 진화와 함께 부모 유기체에서도 비대칭이 발생했습니다.

진화

현대 종에서 발견되는 증거와 번식 패턴에 따르면, 성적 번식의 첫 단계에 나타나는 조상 조건으로 이소 가미를 고려하는 것이 논리적으로 보입니다.

식물과 동물과 같은 다세포 유기체의 여러 계통에서 암컷 배우자가 크고 움직이지 않고 수컷 배우자가 작고 난자로 이동할 수있는 차등 생식 시스템이 독립적으로 진화했습니다.

동위 원소에서 이방체 상태로의 정확한 변화 궤적은 알려져 있지 않지만 몇 가지 이론이 공식화되었습니다.

이론 1

그중 하나는 배우자의 크기와 수 사이의 가능한 상충 관계를 강조합니다. 이 주장에 따르면, 이방체의 기원은 접합체의 효율성과 생존을위한 탐색에서 파괴적인 선택에 의해 야기 된 진화 적으로 안정된 전략입니다.

이론 2

또 다른 이론은이 현상을 움직일 수있는 능력을 가진 많은 세포 (정자)를 가진 움직이지 않는 세포 (난자)를 보상하는 방법으로이 현상을 설명하려고합니다.

이론 3

세 번째 관점은 세포 기관의 단일 부모 유전으로 인한 핵과 세포질 간의 충돌을 피하기위한 적응 적 특성으로서 이방체의 생성을 설명합니다.

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