Почему полиплодия встречается чаще у растений, чем у животных?

Почему полиплодия встречается чаще у растений, чем у животных?

  1. Полиплоидия почти полностью исключает нормальное половое размножение, во всяком случае рекомбинацию и сегрегацию хромосом. Для таких организмов нормальное двуполое размножение затруднительно. Животные вынуждены «пользоваться» партеногенезом, гиногенезом, андрогенезом и другими экзотическими способами. Всего известно около 200 видов. А растения легко размножаются вегетативно, потому в некоторых флорах почти все или в большинстве свом растения полиплоиды. В конце прошлого года вышла замечательная, хотя и сложная для неспециалиста, монография С. Д. Гребельного «Клонирование в природе» (СП-б, 2008) на эту тему.
  2. Полиплоидия (от греч. pol#253;ploos многопутный, здесь многократный и #233;idos вид) , кратное увеличение числа хромосом в клетках растений или животных. Полиплоидия широко распространена в мире растений. Среди раздельнополых животных встречается редко, главным образом у аскарид и некоторых земноводных.

    Соматические клетки растений и животных, как правило, содержат двойное (диплоидное) число хромосом (2 n); одна из каждой пары гомологичных хромосом происходит от материнского, а другая от отцовского организмов. В отличие от соматических, половые клетки имеют уменьшенное исходное (гаплоидное) число хромосом (n). В гаплоидных клетках каждая хромосома единична, не имеет парной себе гомологичной. Гаплоидное число хромосом в клетках организмов одного вида называется основным, или базовым, а совокупность генов, заключнную в таком гаплоидном наборе, геномом. Гаплоидное число хромосом в половых клетках возникает вследствие редукции (уменьшения) вдвое числа хромосом в мейозе, а диплоидное число восстанавливается при оплодотворении. (Довольно часто у растений в диплоидной клетке бывают т. н. В-хромосомы, добавочные к какой-либо из хромосом. Роль их мало изучена, хотя у кукурузы, например, всегда имеются такие хромосомы. ) Число хромосом у различных видов растений весьма разнообразно. Так, один из видов папоротника (Ophioglosum reticulata) имеет в диплоидном наборе 1260 хромосом, а у самого филогенетически развитого семейства сложноцветных вид Haplopappus gracilis имеет всего 2 хромосомы в гаплоидном наборе.

    При Полиплоидия наблюдаются отклонения от диплоидного числа хромосом в соматических клетках и от гаплоидного в половых. При Полиплоидия могут возникать клетки, в которых каждая хромосома представлена трижды (3 n) триплоидные, четырежды (4 n) тетраплоидные, пять раз (5 n) пентаплоидные и т. д. Организмы с соответственным кратным увеличением наборов хромосом плоидности в клетках называются триплоидами, тетраплоидами, пентаплоидами и т. д. или в целом полиплоидами.

    Кратное увеличение числа хромосом в клетках может возникать под действием высокой или низкой температуры, ионизирующих излучений, химических веществ, а также в результате изменения физиологического состояния клетки. Механизм действия этих факторов сводится к нарушению расхождения хромосом в митозе или мейозе и образованию клеток с кратно увеличенным числом хромосом по сравнению с исходной клеткой. Из химических агентов, вызывающих нарушение правильного расхождения хромосом, наиболее эффективен алкалоид колхицин, препятствующий образованию нитей веретена деления клетки. (Воздействуя разбавленным раствором колхицина на семена и почки, легко получают экспериментальные полиплоиды у растений. ) Полиплоидия может возникать и вследствие эндомитоза удвоения хромосом без деления ядра клетки. В случае нерасхождения хромосом в митозе (митотическая Полиплоидия) образуются полиплоидные соматические клетки, при нерасхождении хромосом в мейозе (мейотическая Полиплоидия) половые клетки с измененным, чаще диплоидным, числом хромосом (т. н. нередуцированные гаметы) . Слияние таких гамет дат полиплоидную зиготу: тетраплоидную (4 n) при слиянии двух диплоидных гамет, триплоидную (3 n) при слиянии нередуцированной гаметы с нормальной гаплоидной и т. д.

    Возникновение клеток с числом хромосом 3-, 4-, 5-кратным (и более) гаплоидному набору, называется геномными мутациями, а получаемые формы эуплоидными. Наряду с эуплоидией часто встречается анеуплоидия, когда появляются клетки с изменением числа отдельных хромосом в геноме (например, у сахарного тростника, пшенично-ржаных гибридов и др.) . Различают автополиплоидию кратное увеличение числа хромосом одного и того же вида, и аллополиплоидию кратное увеличение числа хромосом у гибридов при скрещивании разных видов (межвидовая и межродовая гибридизация) .

    У полиплоидных форм растений нередко наблюдается гигантизм .


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *