PAGPAPABUNGA NG SARILI: SA MGA HAYOP, SA MGA HALAMAN AT HALIMBAWA - BIOLOGY - 2025

Ang pagpapabunga sa sarili ay ang unyon ng mga male at babaeng gametes ng parehong indibidwal. Ito ay nangyayari sa mga organismo na hermaphrodites - mga nilalang na pinagsama ang mga pag-andar ng lalaki at babae sa isang solong indibidwal, alinman sa sunud-sunod o nang sabay-sabay.

Kapag ang paggawa ng mga gametes ng parehong uri ay magkakapatong sa oras (hindi bababa sa oras), ang mga hermaphrodite ay sabay-sabay. Ang modality na ito ay nag-aalok ng posibilidad ng pagpapabunga sa sarili.

Ang pagpapabunga sa sarili ay nangyayari sa maraming species ng mga halaman
Pinagmulan: pixabay.com

Sa mga multicellular organismo, lalo na ang mga halaman at hayop, ang pagiging hermaphrodite ay tila isang malawak na ipinamamahagi na kababalaghan.

Ang pagpapabunga sa sarili ay isang pinakamainam na diskarte para sa patuloy na mga kapaligiran na may kaunting pagkakaroon ng kasosyo. Gayunpaman, nagdadala ito ng ilang mga negatibong kahihinatnan, tulad ng pagkalumbay dahil sa consanguinity.

Sa ganitong kababalaghan, ang genetic variability ng populasyon ay nabawasan, na binabawasan ang kakayahang umangkop sa mga pagbabago sa kapaligiran, paglaban sa mga pathogen o halamang gulay. Ang mga aspeto na ito ay tila mahalaga para sa lahi ng mga halaman at hayop.

Sa mga halaman

Sa mga halaman ay pangkaraniwan para sa parehong indibidwal na maging "ang ama at ina" ng kanilang mga buto. Bagaman ang pangunahing papel ng mga bulaklak ay - pinaka-malamang - upang maitaguyod ang cross-pagpapabunga, ang pagpapabunga sa sarili ay maaaring magkaroon ng hermaphroditic species.

Ang ilang mga halimbawa ng mga halaman kung saan nangyayari ang kababalaghan na ito ay ang mga gisantes (ang organismo na ginamit ni Gregor Mendel upang mabuo ang mga pangunahing batas ng mana, kung saan ang kaganapan sa pagpapabunga sa sarili ay mahalaga para sa proseso) at ilang mga legumes.

Sa kaso ng mga bulaklak ng toyo, halimbawa, ang mga bulaklak ay maaaring magbukas upang payagan ang cross pollination ng mga insekto, o maaari silang manatiling sarado at pollinate sa sarili.

Sa mga hayop

Ayon kay Jarne et al. (2006), hindi kasama ang mga insekto, humigit-kumulang isang third ng mga species ng hayop ang nagpakita ng kababalaghan ng hermaphroditism. Ang katotohanang ito ay nagpadali ng paglaki ng self-pagpapabunga sa maraming mga species ng hayop.

Ang pamamahagi ng mga rate ng pagpapabunga ng sarili ay katulad ng sa mga halaman, na nagmumungkahi na ang mga katulad na proseso ay nagpapatakbo sa parehong mga linya na pabor sa ebolusyon ng self-pagpapabunga.

Para kay Jarne et al. (2006), ang hermaphroditism ay bihirang sa phyla ng mga mas malalaking hayop, lalo na ang mga arthropod. Ito ay isang pangkaraniwang kababalaghan sa mas maliit na phyla, kabilang ang mga sponges ng dagat, dikya, mga flatworms, mollusks, mga squad ng dagat, at mga annelids.

Natagpuan ng mga may-akdang ito na ang kaganapan sa pagpapabunga ng sarili ay nangyayari sa taxa kung saan ang mga gamet (kapwa lalaki at babae) ay ginawa sa isang solong site o glandula, tulad ng nangyayari sa mga snails ng baga.

Maaari rin itong maganap sa mga sitwasyon kung saan ang mga gamet ay ginawa sa iba't ibang mga lugar, o kapag pinatalsik sila sa tubig, tulad ng nangyayari sa mga species ng dagat.

Sa ilang mga trematode at oligochaetes, ang selfing ay nangyayari pagkatapos ng isang kinakailangang pagkopya sa parehong indibidwal.

Mga kalamangan ng pagpapabunga sa sarili

Mayroong ilang mga pakinabang ng pagpapabunga sa sarili sa maikling panahon. Una, ang parehong mga male at male gametes ay nagmula sa parehong indibidwal na magulang.

Kaya, ang mga organismo ay nakikinabang sa isang karagdagang 50% mula sa paghahatid ng kanilang mga gene - kung ihahambing lamang sa karaniwang pangkaraniwang 50% na kontribusyon ng sekswal na pagpaparami, dahil ang natitirang 50% ay tumutugma sa na nag-ambag ng sekswal na kasosyo.

Ang pagpapabunga sa sarili ay maaari ring mapaboran kapag ang rehiyon na tinatahanan ng mga species na pinag-uusapan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang bilang ng mga potensyal na kasosyo o, sa kaso ng mga halaman, sa mga lugar kung saan may kaunting pagkakaroon ng mga pollinator.

Bilang karagdagan, sa mga species ng halaman, ang pagpapabunga sa sarili ay hahantong sa pag-iimpok ng enerhiya, dahil ang mga bulaklak ng mga halaman na ito ay maaaring maliit (hindi na nila kailangang maging malaki at nakikita upang maakit ang mga pollinator) na may isang limitadong dami ng pollen.

Sa gayon, tinitiyak ng pagpapabunga sa sarili ang pagpaparami at pagtaas ng kolonisasyon ng lugar. Ang pinaka tinanggap na ekolohiya hypothesis upang ipaliwanag ang ebolusyon ng self-pagpapabunga ay may kaugnayan sa paggarantiya ng pagpaparami.

Mga kakulangan sa selfing

Ang pangunahing kawalan ng pagpipigil sa sarili ay isinasaalang-alang ng namamatay na pagkalumbay. Ang kababalaghan na ito ay nagpapahiwatig ng pagbawas ng fitness o biological na saloobin ng consanguineous progeny na may kaugnayan sa cross progeny.

Para sa kadahilanang ito, mayroong mga species na, kahit na sila ay hermaphrodites, ay may mga mekanismo upang maiwasan ang pagpapabunga sa sarili. Ang pangunahing mekanismo ay saklaw sa susunod na seksyon.

Ang kasalukuyang pananaw ng ebolusyon ng self-pagpapabunga ay nagsasangkot ng mga puwersa ng ekolohiya at ebolusyon. Mula sa pananaw ni Fisher, ang isang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga halatang pakinabang ng pagpapabunga ng sarili at pagkalungkot dahil sa consanguinity ay ipinapalagay.

Hinuhulaan ng modelong ito ang pagbuo ng self-pagpapabunga o dalisay na mga krus, bilang isang resulta ng nakakagambalang pagpili (kapag ang mga sukdulan ng isang katangian ay pinapaboran), na hindi pinapaboran ang pagtaas ng dalas ng mga intermediate na variant.

Sa ganitong paraan, iminumungkahi ng mga modelo ang ebolusyon ng sistemang ito bilang pakikipag-ugnayan ng mga benepisyo nito kumpara sa mga kawalan nito.

Ang mga modelo ng ekolohikal, para sa kanilang bahagi, ay nagmungkahi ng mga intermediate na rate ng pagpapabunga sa sarili.

Mga mekanismo na pumipigil sa pagpapabunga sa sarili sa mga halaman

Malawak na kilala na ang sekswal na pagpaparami ay nagbibigay ng napakaraming benepisyo. Ang sex ay nagdaragdag ng genetic pagkakaiba-iba ng mga inapo, na isinasalin sa isang mas malaking posibilidad na ang mga kahalili ay maaaring harapin ang higit na mga hamon, tulad ng mga pagbabago sa kapaligiran, mga pathogen organismo, bukod sa iba pa.

Sa kaibahan, ang pagpapabunga sa sarili ay nangyayari sa ilang mga halaman ng halaman at hayop. Iminumungkahi na ang prosesong ito ay nagsisiguro na ang bagong indibidwal ay ganap na bubuo, at isa ring mabubuting diskarte - bagaman nakasalalay ito sa mga species at kondisyon ng kapaligiran.

Napag-alaman na sa iba't ibang mga angiosperma mayroong mga mekanismo na pumipigil sa pagpapabunga ng sarili sa mga organismo ng hermaphroditic, na kumplikado sa iba't ibang mga paraan na ang bulaklak ay maaaring lagyan ng pataba.

Ang mga hadlang na ito ay nagdaragdag ng genetic na iba't ibang populasyon, dahil hinahanap nila upang matiyak na ang mga male at male gametes ay nagmula sa iba't ibang mga magulang.

Ang mga halaman na nagpapakita ng mga bulaklak na may functional stamens at carpels ay maiiwasan ang sarili sa pagkakaiba-iba ng oras ng pagkahinog ng mga istruktura. Ang isa pang modality ay isang kaayusan sa istruktura na pumipigil sa paglipat ng pollen.

Ang pinakakaraniwang mekanismo ay hindi pagkakatugma sa sarili. Sa kasong ito, ang mga halaman ay may posibilidad na tanggihan ang kanilang sariling pollen.

Mga Sanggunian

1. Jarne, P., & Auld, JR (2006). Hinahalo din ito ng mga hayop: ang pamamahagi ng self-fertilization sa mga hermaphroditic na hayop. Ebolusyon, 60 (9), 1816-1824.
2. Jiménez-Durán, K., & Cruz-García, F. (2011). Ang hindi pagkakatugma sa sekswal, isang mekanismo ng genetic na pumipigil sa pagpapabunga sa sarili at nag-aambag sa pagkakaiba-iba ng halaman. Mexican Fitotecnia Magazine, 34 (1), 1-9.
3. Lande, R., & Schemske, DW (1985). Ang ebolusyon ng self-fertilization at inbreeding depression sa mga halaman. I. Mga modelo ng genetic. Ebolusyon, 39 (1), 24-40.
4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, SA (2015). Sekswal na salungatan sa hermaphrodites. Ang pananaw ng Cold Spring Harbour sa biology, 7 (1), a017673.
5. Slotte, T., Hazzouri, KM, Ågren, JA, Koenig, D., Maumus, F., Guo, YL, … & Wang, W. (2013). Ang Capsella rubella genome at ang genomic na kahihinatnan ng mabilis na ebolusyon ng sistema ng pag-ikot. Mga genetika ng kalikasan, 45 (7), 831.
6. Wright, SI, Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Ebolusyon na bunga ng pagpapabunga sa sarili sa mga halaman. Mga pamamaraan. Mga agham sa biyolohikal, 280 (1760), 20130133.