VAD ÄR ANISOGAMY ELLER HETEROGAMY? - BIOLOGI - 2025

Den anisogamia eller heterogamy, är en förening av två gameter, kallade anisogametos, som skiljer sig i storlek och struktur. Det är det motsatta uttrycket för isogamy, som är föreningen mellan två liknande gameter, kallade isogameter.

Beroende på organisktyp har anisogameter olika egenskaper. Till exempel kan båda gameterna vara flagellat, som i vissa alger eller amoeboid, som förekommer i vissa protosoier.

Källa: pixabay.com

I oogamy, som är varianten av anisogamy i mer komplexa organismer, befruktar en liten, mobil gamet, ofta kallad spermier eller pollen, en mycket större, rörlig gamet, kallad en ägg.

Uppkomst av anisogamy

Utvecklingen av diploida flercelliga organismer skapade de nödvändiga förutsättningarna för utveckling av anisogami, som tros ha föregåtts evolutionsvis av isogamy. Spelet fungerar endast för sexuell reproduktion. Anisogamy tillät specialiseringar relaterade till denna typ av reproduktion.

Progressionen av anisogami mot dess mest extrema form, det vill säga oogamy, ledde till differentiering av de manliga och kvinnliga könen, med allt detta innebär när det gäller dimorfism, urval och sexuella roller.

När multicellulära organismer blev större blev de ofta sällsynta. Sedentära vanor rådde hos växter och många grupper av marina djur. Detta skapade svårigheter för män och kvinnliga gameter.

Hanar specialiserade sig på att producera mycket stora antal små gameter (mikrogameter) som kan lokalisera och befrukta kvinnliga gameter. Kvinnorna specialiserade sig på att producera ett litet antal stora och orörliga gameter (makrogameter), försedda med näringsmaterial för utvecklingen av embryot.

Spermtävling och sexuell selektion

Överskottet av manliga gameter med avseende på den kvinnliga inneboende i anisogamin genererar stark konkurrens mellan spermier eller mellan pollen, vilket gynnar valet, både bland manliga gameter och hos individerna som producerar dem, av de attribut som gynnar befruktning.

Sexuell selektion är den process som gynnar utvecklingen av fördelaktiga egenskaper för parning och produktion av avkommor av män och kvinnor. Sexuell selektion är ansvarig för att det finns egenskaper som skiljer könen. I allmänhet, desto större dimorfism mellan könen, desto större är det sexuella urvalet.

Hos män avgör sexuell selektion att manliga gameter har egenskaper som ökar deras sannolikhet för befruktning, eller att anatomiska och beteendemässiga egenskaper uppträder som gynnar tillgång till kvinnor genom att öka deras förmåga att framgångsrikt domstol dem, eller att slåss mot andra män för de.

Hos kvinnor bestämmer sexuell selektion utvecklingen av attribut som hjälper dem att välja män som gör att de kan producera avkommor med god genetisk kvalitet, eller som har territorier eller ger näringsresurser som gynnar uppfödning.

Anisogamy och reproduktionsstrategier

I många djurarter, när man letar efter en kompis, är kvinnor selektiva, medan hanar inte är det. Detta tillskrivs främst det faktum att kvinnor producerar ett begränsat antal ägg som de måste investera bra. Däremot producerar män praktiskt taget obegränsade mängder spermier.

I arter med föräldraomsorg handlar det inte bara om "dyra" ägg och "billiga" spermier: kvinnor tenderar också att investera mer i avkomman än män. Amning av däggdjur, som uteslutande utförs av kvinnor, är ett exempel på detta. Kvinnor riskerar också sina liv för sina unga.

Om en kvinna parar sig med en man som bär defekta gener och hennes barn inte når mognad på grund av det, förlorar hon sin reproduktiva ansträngning. Istället kan män para sig med ett stort antal kvinnor och överföra generna till kommande generationer, oavsett om några av deras avkommor misslyckats.

Om män investerar lite i gamet och i att uppfostra sina avkommor kan de använda den sparade energin för att tävla med andra män och försöka para sig med så många kvinnor som möjligt och därmed maximera deras reproduktionskapacitet. Detta förklarar sexuell promiskuitet hos män hos många arter.

Fortplantningsförfining

Hanarna hos många arter av gnagare producerar "kopulatoriska pluggar." Spermarna hos dessa män stelnar in i kvinnornas reproduktiva kanal, vilket förhindrar kopulation av andra män. Som en motåtgärd kan hanar i vissa arter bryta igenom pluggarna som andra män lämnar.

I arter där det är vanligt att spermierna hos flera män tävlar om att gödsla ägglossningarna hos samma kvinnliga, tenderar hanarna att ha större testiklar och tillbehörskörtlar och därmed producera mer koncentrerad och riklig spermier.

Kvinnor har utvecklat sofistikerade mekanismer som underlättar eller förhindrar befruktning genom spermier från olika män. För att göra detta använder de muskelsammandragningar, ciliärströmmar och olika beteenden. Kycklingar kan till exempel frivilligt utvisa spermier från tuppar med låg rang.

kontroverser

Charles Darwin ansåg existensen av gameter vara en av de mest gåtfulla aspekterna av levande varelser. Ett och ett halvt sekel senare diskuteras gametes raison d'être fortfarande.

Isogamy är vanligt i encelliga organismer. Däremot råder anisogami hos flercelliga växter och djur. Det har hävdats att dimorfismen i storlek på nivån av gameter tillåter ökad kroppsvolym och komplexitet.

De mest accepterade modellerna för att förklara anisogami åberopar störande urval: små gameter skulle gynnas eftersom de kan produceras i stort antal; stora gameter skulle gynnas eftersom de tillåter en större zygotstorlek, vilket skulle öka sannolikheten för embryoöverlevnad.

Nyligen har vissa författare ifrågasatt att anisogami är en viktig faktor i utvecklingen av sexuella roller. Enligt dem kunde dessa roller ha uppstått slumpmässigt eller som ett resultat av skillnader i livshistorik för män och kvinnor.

Men det nuvarande samförståndet med bred majoritet är att chansen kanske inte har orsakat konsekventa skillnader mellan könen, och att skillnader i manliga och kvinnliga livshistorier är resultatet av urval som slutligen bestäms av anisogamy.

referenser

1. Bell, G. 1978. Utvecklingen av anisogamy. Journal of Theoretical Biology, 73, 247–270.
2. Blute, M. 2013. Utvecklingen av anisogamy: fler frågor än svar. Biologisk teori, 7, 3–9.
3. Da Silva, J. 2018. Utvecklingen av kön: ett specifikt test av den störande urvalsteorin. Ekologi och evolution, 8, 207–219.
4. Kodric-Brown, A., Brown, JH 1987. Anisogamy, sexuell selektion och utveckling och underhåll av sex. Evolutionary Ecology, 1, 95-105.
5. Lehtonen, J., Parker, GA 2014. Gametävling, gametbegränsning och utvecklingen av de två könen. Molekylär mänsklig reproduktion, 20, 1161–1168.
6. Randerson, JP, Hurst, LD 2002. Ett jämförande test av en teori för utvecklingen av anisogami. Proceedings: Biologic Sciences, 268, 879–884.
7. Schärer, L., Rowe, L., Arnqvist, G. 2012. Anisogamy, chans och utvecklingen av sexroller. Trends in Ecology and Evolution, 2012, 1–5.
8. Togashi, T, Cox, PA, eds. 2011. Utvecklingen av anisogami - ett grundläggande fenomen som ligger bakom sexuell selektion. Cambridge University Press, Cambridge.
9. Wedell, N., Gage, MJG, Parker, GA 2002. Spermtävling, manlig försiktighet och spermier som är begränsade till spermier. Trends in Ecology and Evolution, 17, 313–320.