WAS IST ANISOGAMIE ODER HETEROGAMIE? - BIOLOGIE - 2025

Die Anisogamie oder Heterogamie ist die Vereinigung zweier Gameten, Anisogametos genannt, die sich in Größe und Struktur unterscheiden. Es ist der entgegengesetzte Begriff zur Isogamie, bei der es sich um die Vereinigung zweier ähnlicher Gameten handelt, die als Isogameten bezeichnet werden.

Anisogameten haben je nach Art des Organismus unterschiedliche Eigenschaften. Zum Beispiel können beide Gameten wie bei einigen Algen Flagellat oder Amöboid sein, wie es bei einigen Protozoen vorkommt.

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Bei der Oogamie, der Variante der Anisogamie bei komplexeren Organismen, befruchtet ein kleiner, mobiler Gamet, der oft als Sperma oder Pollen bezeichnet wird, einen viel größeren, unbeweglichen Gameten, der als Eizelle bezeichnet wird.

Entstehung der Anisogamie

Die Entwicklung diploider mehrzelliger Organismen schuf die notwendigen Voraussetzungen für die Entwicklung der Anisogamie, der vermutlich die Isogamie evolutionär vorausgegangen ist. Gameten dienen nur zur sexuellen Fortpflanzung. Die Anisogamie erlaubte Spezialisierungen im Zusammenhang mit dieser Art der Reproduktion.

Das Fortschreiten der Anisogamie in Richtung ihrer extremsten Form, dh der Oogamie, führte zur Unterscheidung des männlichen und des weiblichen Geschlechts, mit allem, was dies in Bezug auf Dimorphismus, Selektion und sexuelle Rollen impliziert.

Wenn mehrzellige Organismen größer wurden, wurden sie oft selten. In Pflanzen und zahlreichen Gruppen von Meerestieren herrschten sitzende Gewohnheiten vor. Dies führte zu Schwierigkeiten bei der Begegnung der männlichen und weiblichen Gameten.

Männer spezialisierten sich auf die Herstellung einer sehr hohen Anzahl kleiner Gameten (Mikrogameten), die weibliche Gameten lokalisieren und befruchten können. Die Weibchen spezialisierten sich auf die Herstellung einer kleinen Anzahl großer und unbeweglicher Gameten (Makrogameten), die mit Nährstoffen für die Entwicklung des Embryos versorgt wurden.

Spermienwettbewerb und sexuelle Selektion

Der Überschuss an männlichen Gameten in Bezug auf das der Anisogamie innewohnende Weibchen erzeugt eine starke Konkurrenz zwischen Spermien oder zwischen Pollen, was die Auswahl der bevorzugten Attribute sowohl unter männlichen Gameten als auch bei den Individuen, die sie produzieren, begünstigt Düngung.

Sexuelle Selektion ist der Prozess, der die Entwicklung vorteilhafter Eigenschaften für die Paarung und Produktion von Nachkommen durch Männer und Frauen begünstigt. Die sexuelle Selektion ist verantwortlich für die Existenz von Merkmalen, die die Geschlechter unterscheiden. Im Allgemeinen ist die sexuelle Selektion umso größer, je größer der Dimorphismus zwischen den Geschlechtern ist.

Bei Männern bestimmt die sexuelle Selektion, dass männliche Gameten Merkmale aufweisen, die ihre Befruchtungswahrscheinlichkeit erhöhen, oder dass anatomische und Verhaltensmerkmale auftreten, die den Zugang zu Frauen begünstigen, indem sie ihre Fähigkeit verbessern, sie erfolgreich zu umwerben oder gegen andere Männer zu kämpfen Sie.

Bei Frauen bestimmt die sexuelle Selektion die Entwicklung von Attributen, die ihnen bei der Auswahl von Männern helfen, die es ihnen ermöglichen, Nachkommen von guter genetischer Qualität zu produzieren, oder die Territorien besitzen oder Nährstoffe bereitstellen, die die Zucht begünstigen.

Anisogamie und Fortpflanzungsstrategien

Bei vielen Tierarten sind Frauen bei der Suche nach einem Partner selektiv, Männer hingegen nicht. Dies ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass Frauen eine begrenzte Anzahl von Eiern produzieren, die sie gut investieren müssen. Im Gegensatz dazu produzieren Männer praktisch unbegrenzt viel Sperma.

Bei Arten mit elterlicher Fürsorge geht es nicht nur um "teure" Eier und "billige" Spermien: Frauen investieren tendenziell mehr in die Nachkommen als Männer. Ein Beispiel hierfür ist die Laktation von Säugetieren, die ausschließlich von Frauen durchgeführt wird. Frauen riskieren auch ihr Leben für ihre Jungen.

Wenn sich eine Frau mit einem Mann paart, der defekte Gene trägt, und ihre Kinder dadurch nicht reif werden, verliert sie ihre Fortpflanzungskraft. Stattdessen können sich Männer mit einer großen Anzahl von Frauen paaren und ihre Gene an zukünftige Generationen weitergeben, unabhängig davon, ob einige ihrer Nachkommen versagen.

Wenn Männer wenig in Gameten und in die Aufzucht ihrer Nachkommen investieren, können sie die eingesparte Energie nutzen, um mit anderen Männern zu konkurrieren und versuchen, sich mit so vielen Frauen wie möglich zu paaren, um so ihre Fortpflanzungsfähigkeit zu maximieren. Dies erklärt die männliche sexuelle Promiskuität bei vielen Arten.

Reproduktive Verfeinerungen

Die Männchen vieler Nagetierarten produzieren "Kopulationspfropfen". Das Sperma dieser Männchen verfestigt sich im Fortpflanzungstrakt der Weibchen und verhindert so die Kopulation durch andere Männchen. Als Gegenmaßnahme können Männchen bei einigen Arten die von anderen Männchen hinterlassenen Stopfen durchstechen.

Bei Arten, bei denen es häufig vorkommt, dass die Spermien mehrerer Männchen um die Befruchtung der Eizellen desselben Weibchens konkurrieren, neigen die Männchen dazu, größere Hoden und Nebendrüsen zu haben, wodurch konzentriertere und reichlichere Spermien entstehen.

Frauen haben ausgefeilte Mechanismen entwickelt, die die Befruchtung durch die Spermien verschiedener Männer erleichtern oder verhindern. Dazu verwenden sie Muskelkontraktionen, Ziliarströme und verschiedene Verhaltensweisen. Zum Beispiel können Hühner freiwillig Sperma aus niedrigrangigen Hähnen ausstoßen.

Kontroversen

Charles Darwin betrachtete die Existenz von Gameten als einen der rätselhaftesten Aspekte von Lebewesen. Eineinhalb Jahrhunderte später wird die Existenzberechtigung der Gameten immer noch diskutiert.

Isogamie ist bei einzelligen Organismen häufig. Im Gegensatz dazu herrscht bei mehrzelligen Pflanzen und Tieren Anisogamie. Es wurde argumentiert, dass der Dimorphismus in der Größe auf der Ebene der Gameten eine Erhöhung des Körpervolumens und der Komplexität ermöglicht.

Die am meisten akzeptierten Modelle zur Erklärung der Anisogamie rufen eine störende Auswahl hervor: Kleine Gameten würden bevorzugt, weil sie in großen Stückzahlen hergestellt werden können; Große Gameten wären bevorzugt, weil sie eine größere Zygotengröße ermöglichen, was die Überlebenswahrscheinlichkeit des Embryos erhöhen würde.

Kürzlich haben einige Autoren in Frage gestellt, dass Anisogamie ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung sexueller Rollen ist. Ihnen zufolge könnten diese Rollen zufällig oder aufgrund von Unterschieden in der Lebensgeschichte von Männern und Frauen entstanden sein.

Der derzeitige Konsens mit breiter Mehrheit ist jedoch, dass der Zufall möglicherweise keine konsistenten Geschlechtsunterschiede verursacht hat und dass Unterschiede in der Lebensgeschichte von Männern und Frauen das Ergebnis einer Selektion sind, die letztendlich durch Anisogamie bestimmt wird.

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