Gameta: apibrėžimas, tipai (kiaušialąstė, spermatozoidas) ir reikšmė

Sužinokite, kas yra gameta: apibrėžimas, kiaušialąstė ir spermatozoidas, jų tipai, funkcijos ir reikšmė reprodukcijoje — aiškiai ir suprantamai.

Lytiniu būdu besidauginančių organizmų gameta yra specializuota, paprastai haploidinė lytinė ląstelė, kuri susijungia su kita gameta apvaisinimo (apvaisinimo) metu. Gametos susijungus susidaro diploidinė zigota, iš kurios vystosi naujas organizmas. Gametos susidaro per specializuotą ląstelių dalijimosi procesą – gametogenezę (pvz., spermatogenezė ir oogenezė).

Rūšims, kurios gamina dviejų morfologiškai skirtingų tipų lytines ląsteles (anisogamija), kiekvienas individas paprastai gamina tik vieno tipo gametas: patelė yra bet kuris individas, kuris gamina didesnės dydžio lytinę ląstelę, vadinamą kiaušialąste (arba kiaušinėliu), o patinas gamina mažesnės dydžio lytinę ląstelę, vadinamą spermatozoidu (arba spermatozoidu). Kai kurios rūšys yra izogamiškos – jose gametos yra panašios arba vienodo dydžio.

Kai kurie senesni šaltiniai mini, kad pavadinimą gameta įvedė austrų biologas Gregoras Mendelis, tačiau pats terminas kilęs iš graikų kalbos (žodis susijęs su „santuoka“ arba „sujungimu“). Šiandien terminas „gameta“ plačiai vartojamas biologijoje apibūdinti lytines ląsteles, dalyvaujančias apvaisinime.

Tipai ir pagrindinės savybės

• Kiaušialąstė (oocitė, oosfera): paprastai didelė, stacionari ląstelė su maisto atsargomis (baltymai, lipidai), reikalingais ankstyvajam embriono vystymuisi. Dažnai neoformuojama mažesnė jų skaičiaus dalis (pvz., vienas kiaušinėlis gyvūnams kiek ovuliacijų ciklą), o jų brandinimas gali vykti ilgą laiko tarpą.
• Spermatozoidas: smulkesnė, dažnai mobilioji ląstelė, turinti judamąją dalį (flagelą), kondensuotą branduolį ir mitochondrijų, reikalingų judesiui. Spermos gaminamos gausiai ir nuolat po brendimo daugelyje gyvūnų.
• Izogametai: kai gametos yra panašios formos ir dydžio – daug augalų, dumbliai, kai kurie grymai.

Gametogenezė ir chromosomų rinkinys

Gametos susidaro mejozės metu, per kurį diploidinė pradžios ląstelė atskiriama į haploidines lytines ląsteles. Mejozė sumažina chromosomų skaičių perpus, todėl apvaisinimo metu atkuriamas rūšiai būdingas diploidinis chromosomų rinkinys. Dėl meiotinio chromosomų persipynimo ir nepriklausomo chromosomų išsidėstymo gametos įgyja genetinę įvairovę.

Gyvūnuose spermatogenezė paprastai vyksta nuolatos nuo brendimo, gaminant daugybę spermatozoidų; oogenezė daugelyje rūšių prasideda embriono vystymosi metu, o kiaušialąstės brandinimas gali būti sustabdytas tam tikrose stadijose iki brendimo (pvz., žmogui). Augaluose ir kai kuriuose protistuose gametos gali susidaryti gametofitų stadijoje – pvz., žiedadulkės (vyr. gametofitai) gamina vyriškas gametas, o makrosporos/gametofitai – moteriškas.

Apvaisinimas ir skirtingi būdai

• Išorinis apvaisinimas: gametos išskiriamos į aplinką (vanduo) – dažna žuvų ir amfibijų grupėse. Reikalingas tinkamas laikas ir kartais elgsenos sutelktis (pvz., bestojimas).
• Vidinis apvaisinimas: spermatozoidai patenka į moters reprodukcinį traktą – būdinga daugumai sausumos gyvūnų (įskaitant žinduolius). Šiuo atveju vystosi sudėtingos specializacijos, užtikrinančios gametų susitikimą ir rūšies atpažinimą.
• Kai kurios rūšys gali turėti specialias apvaisinimo formas, pvz., daugybinis apvaisinimas, polispermija (dažnai blokuojama specialiais mechanizmais), arba alternatyviai – partenogenezė (vaisiai be apvaisinimo).

Reikšmė biologijoje ir evoliucijoje

• Gametos ir jų formavimasis yra pagrindinis mechanizmas, lemiantis lytinį dauginimąsi, kuris skatina genetinę įvairovę (per mejozę ir rekombinaciją).
• Genetinė įvairovė leidžia populiacijoms geriau prisitaikyti prie kintančių aplinkos sąlygų ir mažina riziką, kad žalingi mutantai išplis.
• Gametų skirtumai (pvz., anisogamija ir oogamija) turi ekologinių ir evoliucinių pasekmių: investicijos į mažą, judrią spermą ir į didelę, maitinančią kiaušialąstę formuoja poravimosi strategijas ir tėvystės schemas.

Papildomos pastabos ir pavyzdžiai

• Daugelis dumblių, protistų ir kai kurių grybų turi izogametes – tokias pat ar panašias formos lytines ląsteles.
• Hermaproditai (pvz., dauguma sraigių, kai kurie žuvų ir augalų rūšys) gamina abu gametų tipus tame pačiame individue arba skirtingais laikotarpiais.
• Žiedadulkių ir augalų embriočių bei sėklų formavimasis remiasi sudėtingu gametų ir audinių tarpusavio sąveikos mechanizmu, įskaitant izoliacijos mechanizmus, užtikrinančius rūšies specifiškumą.

Trumpai tariant, gametos yra gyvybiškai svarbios lytinio dauginimosi ląstelės: jos perduoda genetinę informaciją, inicijuoja embriono vystymąsi ir lemia daugelio organizmų reprodukcines strategijas bei evoliucinius procesus.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra gameta?

K: Kokia yra gametų ploidija?

K: Kokios rūšies ląstelės yra visos kitos gyvūno ląstelės?

K: Kaip susidaro lytinės ląstelės?

K: Kuo skiriasi vyriškos ir moteriškos lytinės ląstelės?

K: Kokia yra gametos pavadinimo kilmė?

K: Kas yra apvaisinimas?

Paieška pagal raidę