Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe evolueert het vermijden van inteelt bij planten?

Inteeltvermijding is een mechanisme waarmee planten zelfbevruchting voorkomen en kruisbestuiving bevorderen. Het evolueert in planten als gevolg van de negatieve effecten van inteelt, zoals inteeltdepressie.

Inteeltdepressie treedt op wanneer individuen paren met nauw verwante individuen, wat resulteert in nakomelingen met een verminderde conditie en een verhoogde vatbaarheid voor ziekten. Dit komt omdat inteelt de kans vergroot om twee kopieën van hetzelfde schadelijke recessieve allel te erven, wat schadelijke gevolgen kan hebben voor het fenotype van het organisme en de algehele gezondheid.

Om inteeltdepressie te voorkomen, hebben planten verschillende mechanismen ontwikkeld om inteelt te vermijden. Deze mechanismen kunnen in twee hoofdcategorieën worden ingedeeld:

1.Mechanismen voor paring :Deze mechanismen voorkomen zelfbestuiving of paring tussen nauw verwante individuen voordat bevruchting plaatsvindt.

- Dichogamie :Dit verwijst naar de tijdelijke scheiding van mannelijke en vrouwelijke seksuele functies. Sommige planten hebben bijvoorbeeld bloemen die op verschillende tijdstippen opengaan voor de mannelijke en vrouwelijke fase, waardoor zelfbestuiving wordt voorkomen.

- Zelf-incompatibiliteit (SI) :Dit is een genetisch mechanisme dat voorkomt dat stuifmeel eitjes van dezelfde bloem of nauw verwante bloemen bevrucht. SI kan gametofytisch zijn (waarbij de gametofyten betrokken zijn) of sporofytisch (waarbij de sporofyten betrokken zijn) en wordt gecontroleerd door specifieke genetische loci.

- Pollenallelopathie :Hierbij gaat het om de productie van chemische stoffen door stuifmeel die de kieming of groei van stuifmeel van dezelfde of nauw verwante individuen remmen, waardoor kruisbestuiving wordt voorkomen.

2.Mechanismen na paring :Deze mechanismen voorkomen de ontwikkeling of overleving van ingeteelde nakomelingen nadat de bevruchting heeft plaatsgevonden.

- Abortus van de embryozak :In sommige gevallen kan de embryozak na zelfbevruchting afbreken, waardoor de ontwikkeling van het embryo wordt verhinderd.

- Zaadabortus :Bevruchte zaadknoppen kunnen in een vroeg stadium afbreken, waardoor de zelfbevruchte zaden verloren gaan.

- Zelfselectieve abortus :Dit verwijst naar het fenomeen waarbij zelfbevruchte zaden een lagere kans op kieming hebben of zwakkere zaailingen produceren in vergelijking met kruisbestuiving.

De evolutie van het vermijden van inteelt bij planten wordt aangedreven door natuurlijke selectie. Planten die succesvoller zijn in het vermijden van inteelt en het bevorderen van kruisbestuiving hebben een grotere kans om levensvatbare en krachtige nakomelingen te produceren, wat leidt tot een groter reproductief succes en overleving van de soort. In de loop van de tijd zijn deze mechanismen verfijnd en gediversifieerd, wat heeft geresulteerd in de complexe en fascinerende reeks voortplantingsstrategieën die bij planten worden waargenomen.