PLAZMOGAMI NEDIR? - BIYOLOJI - 2025

Plasmogamia gamet veya cinsiyet hücreleri sitoplazmalarının füzyon nükleuslarında füzyon olmadan meydana geldiği cinsel üreme bir aşamadır. Plazmogami, cinsel üremelerinin ilk aşaması olan mantarlarda yaygındır. Ayrıca kaynaşmış ve kültürlenmiş bitki ve hayvan hücrelerinde de meydana gelebilir.

Gametler, morfolojileri ve yerine getirdikleri üreme işlevi nedeniyle bir organizmanın diğer hücrelerinden farklılaşan özel hücrelerdir. Bazı durumlarda, plazmogami süreci farklılaşmış gametler arasında değil, farklılaşmamış somatik hücreler arasında (somatogami tipi plazmogami) meydana gelir.

Şekil 1. Saprolegnia sp. (Oomycota). A: olgunlaşmamış oogonyum, B: gelişen oogonyum; C: olgun oogonyum, D: yumurtalar. Kaynak: Jon Houseman

Bir yoğun büyüme döneminden sonra, mantarlar bir üreme aşamasına girerek çok sayıda spor oluşturur ve salar. Sporlar genellikle tek hücrelidir ve miselyumun parçalanmasıyla veya diğerleri arasında sporangia, sporoforlar veya gametangia gibi özel yapılar içinde üretilir.

Sporlar eşeyli üremede eşeysiz veya dolaylı olarak üretilebilir. Mantarlarda ve diğer organizmalarda cinsel üreme, her ebeveyn bireyin genetik bilgisini içeren iki çekirdeğin füzyonunu içerir. Çekirdekler, iki cinsiyet hücresi veya gamet birleştiğinde fiziksel olarak buluşur.

Mantarların eşeyli üreme aşamaları

Cinsel üreme, biyolojik bir türün bireylerinin genetik yükünü sürekli yenileyen bir mekanizma olarak tanımlanabilir. Yeni çevresel koşullara uyum sağlamak için daha büyük bir kapasite sağlayan önemli bir genetik değişkenlik kaynağıdır.

Mantarların eşeyli üreme süreci, bu krallığın benzersiz ve belirli özelliklerine sahiptir.

Bitkiler, hayvanlar ve protistler (farklılaşmış dokular içermeyen çok basit ökaryotlar) gibi diğer ökaryotik organizmalarda (çekirdekli ve zarla çevrili organellerle), hücre bölünmesi nükleer zarın çözülmesini ve yeniden yapılandırılmasını içerir.

Mantarlarda, nükleer membran tüm süreç boyunca bozulmadan kalır; istisna olan bazı türlerde, nükleer membran kırılır, ancak yalnızca kısmen.

Mantarların eşeyli üremeleri üç aşamada gerçekleşir: plazmogami, karyogami ve mayoz. Cinsel üremenin her bir olayın veya aşamasının süresi değişir ve bu olaylar arasındaki aralıklar da organizmanın türüne bağlı olarak değişir.

İlkel, daha az evrimleşmiş mantarlarda karyogami, plazmogamiden hemen sonra meydana gelir. Aksine, daha yüksek, daha gelişmiş mantarlarda, her iki aşama arasında bir aralık vardır.

Plasmogami

Plazmogami veya hücre füzyonu, genetik olarak farklı haploid hücreler olan iki gametin kaynaştığı ve iki haploid çekirdeğe sahip bir hücre ile sonuçlandığı mantarlarda cinsel üremenin ilk aşamasıdır. Plazmogamide sadece iki ebeveyn haploid gametin sitoplazmaları birleşir.

Haploid hücreler tek bir kromozom seti içerir ve şu şekilde temsil edilir: n. Diploid hücrelerin iki takım kromozomu vardır; şu şekilde sembolize edilir: 2n.

Karyogamy

Karyogami adı verilen bir sonraki aşamada, ebeveyn gametlerinin iki haploid çekirdeğinin füzyonu veya birleşmesi meydana gelir ve diploid çekirdekli bir hücreye yol açar.

Çekirdeklerin kaynaşmasıyla zigot adı verilen yeni bir hücre üretilir. Bu zigotun çekirdeği iki kat fazla kromozom içerir (yani, diploid veya 2n'dir).

Mayoz

Mayoz, kromozom sayısının tekrar yarı yarıya azaldığı cinsel üremenin son aşamasıdır. Mayozda, bir diploid hücre (2n) dört haploid hücre (n) üretir.

Mayozda, yeni hücrelerin genetik kompozisyonunun (veya genetik yükünün) tüm sürecin öncü gametlerinden farklı olduğunu garanti eden kromozom rekombinasyon süreçleri de meydana gelir.

Plazmogami türleri

Mantarlar, uyumlu hücrelerin iki haploid çekirdeğini, yani plazmogaminin oluşması için birleştirmek için çeşitli yöntemler kullanır.

Plazmogami, morfolojide farklılık göstermeyen hücrelerde daha sık görülür ve bu durumda izogami olarak adlandırılır. Sitoplazmalarını birleştiren hücreler farklı boyutlarda olduğunda, plazmogamiye anizogami denir.

Aşağıdaki 5 ana plazmogami türü vardır: gamet füzyonu, gametangial çiftleşme, gametangial füzyon, spermatizasyon ve somatogami. Bu tür plazmogami aşağıda açıklanmaktadır.

Gamet füzyonu

Bazı mantarlar, daha önce gördüğümüz gibi, gametangia adı verilen cinsel organlardan salınan özel seks hücreleri (gametler) üretir.

Tek hücreli gametlerin füzyonu, her ikisinin veya en az birinin hareketli olması durumunda meydana gelir. Sporların hareketliliği, kendilerini yüzmeye iten kamçıya sahip olmalarına bağlıdır, bu durumda bunlara zoospor denir. Genel olarak, birbirine kaynaşan iki gamet aynı boyuttadır ve izogamik zoosporlar olarak adlandırılır.

Bazen bir gametin diğerinden daha büyük olması söz konusu olabilir (anizogamik gametler). Phylla Chytridiomycota'nın Monoblepharis cinsinde, hareketli erkek gametler erkek gametangium veya anteridyumdan salınır.

Daha sonra, erkek gametler bir dişi gametanjiyuma (oogonyum denir) nüfuz eder ve büyük, hareketsiz dişi gametleri (oosferler olarak adlandırılır) döller.

Gametangial çiftleşme

Diğer mantarlarda, iki gametangia temas eder ve çekirdek erkekten dişi gametanjiyuma geçer. Bu durumda, gametangia gamet görevi görür.

Bu tip plazmogami, küçük erkek gametanginin (anteridia) büyüyen, dallanan ve daha sonra daha büyük dişi gametangium (oogonium) ile kaynaşan döllenme tüpleri ürettiği Oomycota grubu organizmalarında meydana gelir.

Gübreleme tüpleri, erkek gametlerin çekirdeklerinin ince bir delici pimden geçmesine ve dişi gametlerle (oosferler) kaynaşmasına izin verir.

Şekil 2. Ölü larvalarda büyüyen Oomycota grubu su küfü. Bu kalıp, gametangial çiftleşme tipi plazmogami sergiler. Kaynak: TheAlphaWolf

Gametangia füzyonu

Bu tip plazmogamide, gametangia çekirdeklerini birleştirir ve birleştirir. Örneğin, Zigomycota grubunun mantarlarının sporları morfolojik olarak aynıdır, birlikte büyür ve bir zigot veya yumurta oluşturmak için kaynaşan farklılaşmış gametangia oluşturur. Bu zigot daha sonra kalın duvarlı bir zigospor'a dönüşür.

Şekil 3. Zigomycota grubuna ait bir mantarın olgun zygosporangium'u. Kaynak: Jon Houseman

Spermatizasyon

Spermatizasyon, tek çekirdekli hücrelerin (tek çekirdekli) hareketli değil (kamçı olmadan) dişi bir gametanjiyum ile füzyonundan oluşur.

Somatogami

Bazı daha gelişmiş mantarlar gametangia üretmez. Bu durumlarda, mantarın gövdesini oluşturan vejetatif somatik hifler cinsel işlev kazanır, temas eder, çekirdeklerini birbirleriyle kaynaşır ve değiştirirler.

Bu tür plazmogami, hipha ve maya hücreleri gibi bitkisel, cinsel olmayan yapıların füzyonuyla oluşur.

Cinsel üremenin avantajları ve dezavantajları

Eşeyli türün üremesinin, eşeysiz türün üremesine kıyasla bazı dezavantajları vardır. Bu dezavantajlar, gametlerin karşılanması için artan enerji harcamasını, daha yavaş üremeyi ve sonuç olarak daha az yavruları içerir.

Öte yandan cinsel üreme, bireyler arasında genetik çeşitlilik yaratma avantajına sahiptir. Bu tür üremede, torunların genetik yükü, iki ebeveynin genlerinden gelir ve ikisininki ile aynı değildir.

Bir popülasyondaki genetik değişkenlik ne kadar büyükse, evrim hızı da o kadar artar. Yüksek genetik çeşitliliğe sahip popülasyonlar, çevrelerindeki değişikliklere farklı tepki mekanizmalarına sahiptir, çünkü bunlar, üstün uyum kapasitelerine sahip bireyler üretebilirler.

Referanslar

1. Alexopoulus, CJ, Mims, CW ve Blackwell, M. Editörler. (bin dokuz yüz doksan altı). Giriş Mikolojisi. 4. Baskı. New York: John Wiley and Sons.
2. Clark, J. ve Haskins, EF (2013) Miksomisetlerdeki nükleer üreme döngüsü: bir inceleme. Mikosfer. 4 (2): 233–248. Doi: 10.5943 / mycosphere / 4/2/6
3. Dighton, J. (2016). Mantar Ekosistem Süreçleri. 2. Baskı. Boca Raton: CRC Basın.
4. Kavanah, K. Editör. (2017). Mantarlar: Biyoloji ve Uygulamalar. New York: John Wiley.
5. Ashton GD ve Dyer PS (2016). Mantarlarda Cinsel Gelişim ve Gen İfade Sistemlerinde Kullanımı. In: Schmoll M., Dattenböck C. (eds) Mantarlarda Gen Ekspresyon Sistemleri: Gelişmeler ve Uygulamalar. Fungal Biyoloji. Springer.