Антеридиоген - Antheridiogen
Антеридиогены представляют собой класс химических веществ, секретируемых гаметофитами папоротников , которые, как «было показано, влияют на производство мужских гаметангиев и, таким образом, на системы спаривания у большого числа наземных видов папоротников». Антеридиогены наблюдаются только у гомоспористых видов папоротников, поскольку все гаметофиты потенциально двуполые (обладают способностью продуцировать как архегонии, так и антеридии ).
Фон
Первое исследование антеридиогена было опубликовано Вальтером Деппом в 1950 году. В этой статье он объясняет открытие молекулы, которую он назвал «А-субстанция», которая вызвала преждевременное образование антеридий при повторном использовании агаровой среды после культивирования Pteridium aquilinum. . Большинство исследований антеридиогена было проведено двумя исследователями, Ульрихом Нафом и Х. Шраудольфом.
Путь определения пола
Способ, которым антеридиоген определяет пол у папоротников, - это «путь синтеза гиббереллина, расщепленный в пространстве и времени». Гиббереллин - это группа гормонов , контролирующих процессы в растении. На первом этапе этого процесса гаметофиты или проталлы экспрессируют гены, специфичные для гиббереллина (GA), которые продуцируют промежуточную молекулу GA, которая затем секретируется во внешнюю среду. На втором этапе антеридиогены захватываются соседними гаметофитами в колонии и претерпевают ряд молекулярных изменений, которые позволяют им, наконец, вызвать или подавить образование антеридий или архегоний. Это помогает регулировать соотношение полов в колонии.
Время, в течение которого антеридиоген влияет на пол растущих гаметофитов, все еще изучается. Одна теория утверждает, что «споры, которые прорастают первыми, развиваются как гермафродиты и выделяют антеридиоген, а те, которые прорастают позже или развиваются медленнее, становятся мужскими под влиянием секретируемого антеридиогена». В зависимости от соотношения мужчин и гермафродитов, популяция выбирает либо ауткроссинг, либо инбридинг.
Исследования, проведенные на Ceratopteris richardii , доказали, что растущий гаметофит способен реагировать на свой собственный антеридиоген только в течение короткого периода времени на очень ранних стадиях роста, и что, если воздействие устранено, недифференцированные клетки могут превратиться из мужских в гермафродитные. Обратимость мужской экспрессии доказывает, что уровни антеридиогена должны поддерживаться для предотвращения исчезновения мужской экспрессии.
Также было показано, что антеридиоген способствует росту спор, выращенных в полной темноте. Споры, захороненные под землей, при попадании в них антеридиогена могут образовывать гаметофиты, достигающие поверхности. Или они образуют небольшое количество антеридий, и производимая сперма может достигать женских гаметофитов над землей.
Способ определения пола каждого человека является формой определения пола в окружающей среде (ESD). В отличие от хромосомного определения пола, определение пола с помощью ESD является чрезвычайно гибким, позволяя менять пол на протяжении всей жизни человека в ответ на изменения в колонии или окружающей среде. Одно исследование, проведенное на папоротнике вида Woodwardia radicans, показало, что выражение пола зрелых гаметофитов зависит от стрессовых условий. В хороших условиях гаметофиты достигают половой зрелости в большем размере и становятся самками, а затем бисексуалами, тогда как в стрессовых условиях гаметофиты достигают половой зрелости в меньших размерах и становятся самцами.
Подключения
Идея антеридиогена очень похожа на идею феромонов , которые существуют у некоторых млекопитающих. Хотя определение пола у млекопитающих определяется хромосомами, выделяются химические вещества, называемые феромонами, которые обнаруживаются обонятельной системой и могут контролировать социальное поведение и уровни гормонов. Присутствие человеческих феромонов остается предметом долгих споров, поскольку не было никаких исследований, которые полностью доказывали бы существование феромонов или возможный путь обнаружения.