Защо двудомно организми изместват perekrestnooplodotvoryayuschihsya хермафродити

Катедра по зоология и екология на Харков Националния университет на животните Karazin, [email protected]

Разнообразие от форми на възпроизводство на населението

Въпреки извънредното разнообразие на форми на живот, обитаващи Земята, те осъзнават, сравнително малък брой от коренно различни форми на възпроизвеждане на организма. Специфичен метод на разпространение на организми съответства на определен вид на възпроизвеждане на населението. Има три основни форми на възпроизводство на населението, както и различни форми, които са специфични за определени групи от живи същества.

Алтернатива на безполово размножаване е сексуално. Вероятно всички организми с помощта на хаплоиден-диплоиден жизнен цикъл с оплождането и мейоза, произлезли от общ прародител, са овладели този метод на развитие. Торенето (образуване на зиготата от сливането на две гамети, гаметно) води до удвояване на генетична информация, която пада върху клетката. Мейоза (намаляване деление) компенсира този ефект чрез намаляване на количеството на генетична информация два пъти. Въпреки това, от гледна точка на характеристика население структурата на полово размножаване на е представена от два различни вида възпроизводството на населението.

II. Взаимно обогатяване на хермафродити. При този метод, всеки отделен умножение произвежда двете мъжки и женски гамети, обикновено - едновременно. В ботаниката, метод за възпроизвеждане се нарича еднодомните. При този метод популация за развъждане, като в първия случай се състои от функционално идентични индивиди (хермафродити, носители и на женски и мъжки функция). Въпреки това, генеалогични линии от предците на наследници, са много по-сложни, а това не е точно това. че родословието на мрежата става линейна. От съществено значение е, че всеки човек във всяка от линиите за развъждане е генетично уникален поради рекомбинация.

III. Dioecism (Dioica). Мъжки гамети произведени мъжки, женски - жени. Всяка популация се състои от функционално различни индивиди (мъже и жени), като всяка генеалогична линия се състои от генетично уникален поради рекомбинация лица. Този метод на възпроизвеждане ни изглежда най-естествено: тя не е уникален за нашия вид, но също така и за по-голямата част от многоклетъчни животни. При растенията, също така е широко (и призова двудомно), но, за разлика от животните, не е доминиращ.

Предимството на полово размножаване

Както беше казано, на прехода от тип I за репродукцията II и III, не е вероятно само един път в историята на живота на Земята. Очевидно е, че преходът от тип II до III и обратно, както и връщането им тип I се наблюдава многократно независимо в различни групи. В много таксони на растения и животни наблюдава мозайка представители използват I, II или III на метода за възпроизвеждане на населението.

Самата поява на двудомно изисква това обяснение. Според развива в тази работа хипотеза, за да обясни това явление може да бъде полезно да се концепцията за теорията на игрите - Наш равновесие.

Наш Равновесие

От наша гледна точка, населението, което използва тип II размножаване нестабилна Неш и използване III - стабилна.

В популация от хермафродити изгодно да бъде мъжки

За да докаже това твърдение само, че е необходимо да се гарантира, че при население от хермафродити образец, които ще променят начина му на разпространение, може да получи допълнителна награда.

Помислете хипотетично население от хермафродити. Всеки индивид произвежда яйце (с много енергия) и сперматозоиди (относително "евтини"). Среща двойки хермафродити обмен сперматозоидите да оплодят яйцеклетката помежду си. Всяка от тези индивиди, например, индивиди А и В, оставяйки две пило потомци - съответно от лица В и А. Възможно е, в които отделните C оплодят яйцеклетката от тяхната проба сперматозоиди D, но някак избяга от своя партньор сперматозоиди. Тъй като сперматозоиди се произвеждат в излишък, това лице ще бъде в състояние да се чифтосат и със специален E. Дори ако другия партньор да осеменява образеца C, той ще остави три килийки на наследници (само по себе си, С и D и изключване Е), тогава няма да има по-успешни от тези на техния роднини, които няма да се плашим от получаване на сперма на някой друг в първия чифтосване. Така че за укриване на андрогинни лица от извършване на женски роли води до увеличаване на приноса му за следващото поколение.

С излишък от мъжки изгодно да женски

Така че, при население от хермафродити мъже ще имат предимство. Те могат да оплодят повече от един партньор, и все повече и повече, и които осигуряват увеличаване на техния дял в населението. Този процес ще намали общия брой на потомци на населението. Ще този процес до изчезването на населението? Не. Когато мъжките стават много, предимството е на страната на онези лица, които са "честни" ще произвеждат яйце - хермафродити и жени. В условията на излишните мъжки ще е най-печелившата стратегия за женската, не хермафродит - защо производството на сперма, ако се оплоди вашия партньор все още е невъзможно?

Популацията на двудомно видове Nash равновесие

Както току-що посочи, повторното заселване Krestnaya-oplodo създадете-schihsya хермафродити могат да бъдат трансформирани в една популация от организми поради двудомно. че чрез промяна на характеристика на потомците на пътя си към производство, индивидът може да увеличи приноса си към бъдещите поколения. Възможно ли е в този смисъл, като "промяна на правилата на играта" в популация от двудомно организми?

Добре известно е, че в една популация, където мъжете преобладават, е по-изгодно да се жени (сърна точно оставят потомство, а мъжкият - само ако успее да се чифтосват с женски), и по население, където има повече жени, по-изгодно е мъж (всяка жена ще остави само едно котило на потомство а мъжкият може да напусне и няколко люпила от различни жени).

изгодно да мъж или жена да стане хермафродит ли е? Това вероятно зависи от начина на живот на представители на вида в процес на разглеждане. В случай на мобилни организми, които могат да избират своите партньори - е нерентабилно. Дори ако хермафродит ще функционира както на репродуктивната система, както и когато се свърже с една жена, той ще бъде в състояние да действа само в мъжка роля, а когато се свърже с мъжки - женски само. Развитие на втората от репродуктивната система ще бъде ненужен разход на енергия. Като функционална и екологична диференциация на развитието на пола хермафродит с пълното функциониране на репродуктивната система, както е по-трудно.

Това не означава, че организмите в двудомно население не е възможно да се усъвършенства тяхната стратегия; Наш равновесие се постига по такъв население само в избора на "играчи" на техния пол. В същото време, както на жените и мъжете стратегии може да се подобри, в резултат на ecophysiological диференциация на половете и да се ускори развитието на адаптации поради рязко избор на мъжете. В същото време, външни фактори могат да доведат до преход от тип III възпроизвеждане население да има тип I (под формата на apomixis). Такива фактори могат да включват необходимостта от запазване (чрез спиране рекомбинация) генотип адаптирани към екстремни условия на околната среда, или интензивно избор за максимизиране на репродуктивния потенциал на населението в относително стабилна

Може двудомно преход от Хермафродитизмът да бъдат подкрепени от селекцията? Вероятно, това може да се случи в дълготрайните организми (като растения) или видове, които обитават силно фрагментирани местообитания (например ендопаразити), което е, тези организми, които не могат да избират своите партньори. Горното може да се обясни по-широко разпространено при висшите растения еднодомен в сравнение с по-високи андрогинията животни. и висока честота на поява сред Хермафродитизмът паразити.

Защо яйце различен от сперма?

Разглеждане на хипотетичен пример, в които лицата произвеждат и отделят водата в гамети от същия тип. Два от тези гамети се срещне и предпазител, за да образуват зигота. Всеки гамета носи половината от запасите от хранителни вещества, необходими за нормалното развитие на зиготата. Това състояние на равновесие на Неш? Тя зависи от това как променящите се шансовете за оцеляване и успешно развитие на зиготата, в зависимост от получената си запас от хранителни вещества.

По този начин, вероятно предположение е, че шансовете за оцеляване на зиготата е пряко пропорционално на наличните количества на веществото в нея. В такъв случай, индивидът, който ще генерира 10% повече гамети затворени във всяка от тях, съответно минимално количество енергия и материя, ще получите репродуктивно предимство. по-малки резерви вещества попадат във всяка от тези гамети. разработва приблизително 0,909, съответстваща на нормата (1 / 1,1

0.909). Пред нормални гамети, такива "леки" гамети ще доведе до развитието на зиготата, жизнеспособността на която е от 0,9545 конвенционален (1 + 0,909 = 1,909; 1,909 / 2 = 0.9545). Тази стратегия ще се увеличи общият брой на потомство оцеляване (0,9545 х 1,1 = 1,04995). Така че, в популация, където по-голямата част от лицата произвежда гамети са еднакви по размер, за предпочитане е да се премине към производството на по-малки полови клетки. Способността на такива "леки" гамети за "признаването", един от друг може да гарантира тяхната връзка само с "плътен" гамети.

В популация, в които значителна част от лицата произвежда множество малки гамети, става изгодно да произвеждат такива големи полови клетки, които не биха необходими, за да попълват своя запас от хранителни вещества по време на оплождането. Отглеждани за производство на такива гамети (или разходите за тях на част от своите ресурси в техните женски роли) е гарантирано да се осигури появата на зиготи с достатъчно ресурси за развитие. Също така разликата в размера на склад материали и енергия, малки и големи гамети са подвижни в различна степен. Функционална специализация на малки гамети да се премести в голям стабилизира oogamy. Oogamnaya население попада в равновесно състояние на Неш, когато промяната в природата произвежда гамети не може да доведе до увеличаване на репродуктивния успех.

Биологично тълковен речник. М. сови. Енциклопедия, 1986. - 831 стр.

Д. Наш noncooperative игра / матрица игра. Fizmatgiz М., 1961 - стр 205-221.