O isogamia é um sistema reprodutor vegetal onde os gametas são morfologicamente semelhantes. A semelhança ocorre na forma e no tamanho, e as células sexuais masculinas e femininas não podem ser distinguidas. Este sistema reprodutivo é considerado ancestral. Ocorre em diferentes grupos de algas, fungos e protozoários.
Os gametas envolvidos na isogamia podem ser móveis (ciliados) ou não. Sua união ocorre por conjugação. Células sexuais indiferenciadas se fundem e trocam material genético.
A isogamia pode ser homotálica ou heterotálica. É homotálico quando ocorre a fusão entre gametas que possuem o mesmo genoma. Na isogamia heterotálica, os gametas têm uma composição genética diferente.
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A reprodução por isogamia ocorre por conjugação. Neste, o conteúdo de uma célula se move em direção a outra e a fusão ocorre.
Processos de carigamia (fusão de núcleos) e plasmogamia (fusão de citoplasma) estão envolvidos. A diferenciação de células somáticas em células sexuais pode estar associada a condições ambientais. A interação com outros indivíduos da mesma espécie também pode influenciar.
Depois que a diferenciação ocorre, os gametas devem encontrar e reconhecer outras células sexuais. Em grupos onde ocorre a isogamia, o reconhecimento e a fusão dos gametas ocorrem de diferentes maneiras.
As células sexuais podem ser flageladas ou imóveis. Em alguns casos, eles são grandes, como em algumas algas verdes.
Existem dois tipos de isogamia relacionados à composição genética dos gametas.
O gameta de um indivíduo é conjugado com outro do mesmo grupo clonal. Neste caso, considera-se que a autofecundação ocorre.
Todos os núcleos têm o mesmo genótipo e não há interação com um genótipo diferente. As células somáticas se diferenciam diretamente em células sexuais.
Os gametas se formam em populações clonais, e a fusão posterior ocorre para formar o zigoto.
Os gametas são produzidos em diferentes indivíduos, que possuem uma composição genética diferente.
Os gametas devem ter compatibilidade genética para que a fusão ocorra. Geralmente são formados dois tipos de gametas. O "mais" e o "menos" que são compatíveis entre si.
A célula gametangial (que produz o gameta) de um tipo forma um par com a do outro tipo. Estes são reconhecidos por meio de comunicações químicas que, em alguns casos, envolvem a produção de feromônios.
A condição de isogamia parece dominar em organismos unicelulares, enquanto a anisogamia é quase universal para eucariotos multicelulares. Na maioria das linhagens eucarióticas de organismos unicelulares, os gametas são iguais em tamanho e não fazemos distinção entre machos e fêmeas..
Em eucariotos, há um número significativo de espécies com gametas isogâmicos. No entanto, vamos apenas mencionar os gêneros que aparecem constantemente na literatura biológica - embora existam muitos mais..
A conhecida ameba social da espécie Dictyostelium discoideum, o fermento comum que usamos para fazer comida Saccharomyces cerevisiae e o parasita protozoário que causa a doença do sono Trypanosoma brucei são todos exemplos de organismos com gametas idênticos.
Em algas verdes, a isogamia é um fenômeno comum. Na verdade, existem dois tipos de isogamia nesses organismos.
Algumas espécies produzem gametas de tamanho relativamente médio com um sistema fototático representado por uma mancha ocular. Outras espécies possuem os mesmos gametas, mas muito menores do que no caso anterior. Além disso, eles não têm o ponto do olho.
No entanto, não é possível fazer uma observação tão radical e restringir gametas isogâmicos a linhagens unicelulares e anisogâmicos a seres multicelulares..
Na verdade, as plantas apresentam algumas exceções a esta regra, uma vez que gêneros coloniais de algas verdes, como Pandorina, Volvulina Y Yamagishiella apresentar a condição de isogamia.
Também há exceções na direção oposta, uma vez que existem organismos unicelulares, como as algas verdes da ordem Bryopsidales, que apresentam gametas diferentes..
Em algas, foi observada a presença de dois tipos de células sexuais associadas à isogamia.
Em alguns grupos, os gametas são de tamanho médio e possuem mecanismos de fototaxia. Há um ponto no olho que é estimulado pela luz.
Geralmente estão associados à presença de cloroplastos e à capacidade de acumular substâncias de reserva. Em outros casos, os gametas são muito pequenos e não possuem uma mancha no olho..
A reprodução sexual em algas isogamia ocorre de forma diferente.
É um grupo de algas verdes unicelulares, com dois flagelos. Apresenta isogamia heterotálica. A isogamia homotálica pode ocorrer em algumas espécies.
As células vegetativas haplóides se diferenciam em células sexuais quando as condições de nitrogênio aumentam no meio. Existem dois tipos de gametas, com diferentes complementos genéticos.
Os gametas produzem aglutininas (moléculas de adesão) que promovem a fixação dos flagelos. Após a fusão, os dois gametas fornecem a informação genética necessária para o desenvolvimento do embrião..
Essas algas pertencem à divisão Charyophyta. Eles são unicelulares. Apresentam isogamia homotálica e heterotálica.
Os gametas não são móveis. Nesse caso, quando as células sexuais se originam, forma-se uma papila de conjugação. Os citoplasmas são liberados pela ruptura da parede celular.
Posteriormente, ocorre a fusão dos protoplasmas de ambos os gametas e o zigoto é formado. Atração química entre os diferentes tipos genéticos é considerada como ocorrendo na isogamia heterotálica.
Eles são organismos multicelulares, com gametas isogâmicos flagelados. Outros grupos se reproduzem por anisogamia ou oogamia.
Os gametas são morfologicamente iguais, mas se comportam de maneira diferente. Existem espécies onde o tipo feminino libera feromônios que atraem o tipo masculino.
Em outros casos, um tipo de gameta se move por um curto período. Em seguida, ingerir o flagelo e liberar feromônios. O outro tipo se move por mais tempo e tem um receptor de sinal de feromônio.
Ambos os tipos homotálico e heterotálico são isogamia. Na maioria dos casos, o reconhecimento de gametas está associado à produção de feromônios.
Em vários grupos unicelulares, como Saccharomyces, os gametas se diferenciam em resposta a uma mudança na composição do meio de cultura. As células somáticas se dividem por meiose sob certas condições, como baixos níveis de nitrogênio..
Gametas com composição genética diferente são reconhecidos por sinais de feromônios. As células formam projeções em direção à fonte de feromônios e se unem a seus ápices. Os núcleos de ambos os gametas migram até se fundirem e formarem uma célula diplóide (zigoto).
Eles são organismos multicelulares. Eles apresentam principalmente sistemas heterotálicos. Durante o desenvolvimento sexual, eles formam estruturas doadoras (masculinas) e receptivas (femininas).
A fusão celular pode ocorrer entre uma hifa e uma célula mais especializada ou entre duas hifas. A entrada do núcleo doador (masculino) na hifa, estimula o desenvolvimento de um corpo frutífero.
Os núcleos não se fundem imediatamente. O corpo frutífero forma uma estrutura dicariótica, com núcleos de diferentes composições genéticas. Posteriormente, os núcleos se fundem e se dividem por meiose.
A isogamia ocorre em grupos unicelulares flagelados. Esses organismos ciliados estabelecem conexão citoplasmática entre gametas em áreas especializadas da membrana plasmática..
Os grupos ciliados possuem dois núcleos, um macronúcleo e um micronúcleo. O macronúcleo é a forma somática. O micronúcleo diplóide se divide por meiose e forma o gameta.
Os núcleos haplóides são trocados por uma ponte citoplasmática. Posteriormente, os citoplasmas de cada célula são restaurados e elas recuperam sua autonomia. Este processo é único em eucariotos.
Sobre Euplots Feromônios específicos de cada tipo genético são produzidos. As células param o crescimento somático quando detectam um feromônio de composição genética diferente.
Para espécies de Dileptus as moléculas de reconhecimento são apresentadas na superfície da célula. Gametas compatíveis são ligados por proteínas de adesão nos cílios.
Sobre Paramecium substâncias de reconhecimento são produzidas entre gametas compatíveis. Essas substâncias promovem a união das células sexuais, bem como sua adesão e posterior fusão..
Na biologia evolutiva, um dos tópicos mais discutidos quando falamos sobre organismos complexos (como mamíferos) é o investimento dos pais. Este conceito foi desenvolvido pelo eminente biólogo Sir Ronald Fisher em seu livro "A teoria genética da seleção natural”, E implica nas despesas dos pais para o bem-estar da prole.
A igualdade nos gametas implica que o investimento dos pais será simétrico para ambos os organismos envolvidos no evento reprodutivo..
Ao contrário do sistema de anisogamia, onde o investimento dos pais é assimétrico, e é o gameta feminino que fornece a maior parte dos recursos não genéticos (nutrientes, etc.) para o desenvolvimento do zigoto. Com a evolução de sistemas que apresentam dimorfismo em seus gametas, uma assimetria também se desenvolveu nos organismos parentais..
De acordo com as evidências e os padrões de reprodução que encontramos nas espécies modernas, parece lógico considerar a isogamia como condição ancestral, aparecendo nos primeiros estágios da reprodução sexuada..
Em várias linhagens de organismos multicelulares, como plantas e animais, um sistema de reprodução diferencial evoluiu de forma independente, onde os gametas femininos são grandes e imóveis e os masculinos são pequenos e com a capacidade de se mover para o óvulo..
Embora as trajetórias precisas de mudança de uma condição isogâmica para uma anisogâmica não sejam conhecidas, várias teorias foram formuladas..
Um deles destaca uma possível compensação entre o tamanho dos gametas e seu número. De acordo com esse argumento, a origem da anisogamia é uma estratégia evolutivamente estável causada pela seleção disruptiva na busca por eficiência e sobrevivência do zigoto..
Outra teoria busca explicar o fenômeno como uma forma de compensar uma célula imóvel (o óvulo) com muitas células com capacidade de se mover (o esperma)..
Uma terceira visão explica a geração da anisogamia como uma característica adaptativa para evitar conflitos entre o núcleo e o citoplasma devido à herança uniparental das organelas..
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