Dolar 12,4280
Euro 14,0266
Altın 717,01
BİST 1.776
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 21 °C
Kuvvetli Sağanak

Bilim İnsanları Evrimsel Bir Merakı Çözdü: Neden Bir İnsan Yumurtası Sperm Hücresinin Hacminin 10 Milyon Katıdır?

18.10.2021
65
Bilim İnsanları Evrimsel Bir Merakı Çözdü: Neden Bir İnsan Yumurtası Sperm Hücresinin Hacminin 10 Milyon Katıdır?

Sperm ve Yumurta Hücreleri

Yumurta ve sperm hücresi boyutu rekabetten evrimleşmiştir. Sınırlı kaynaklar, gametlerin boyut ve sayı bakımından büyük farklılıklar göstermesine neden oldu.

Çoğu canlı hayvanda, yumurta hücreleri sperm hücrelerinden çok daha büyüktür. Örneğin insanlarda tek bir yumurta, bir sperm hücresinin hacminin 10 milyon katıdır.

Northwestern Engineering araştırmacıları yeni bir çalışmada, rekabetin ve doğal seçilimin bu ilginç boyut tutarsızlığını tetiklediğini buldu.

Araştırmacılar, matematiksel modellemeyi kullanarak, ilkel türlerin dış döllenme kullanarak çoğaldığı evrimin çok erken bir zamanını düşündüler. Modelde, daha büyük üreme hücreleri veya gametler, potansiyel bir zigot için daha fazla besin tutabildikleri için rekabet avantajı sağladı. Bununla birlikte, daha küçük gametler yapmak için daha az kaynağa ihtiyaç duyuyordu ve bu da ebeveyn üzerinde daha az stres oluşturuyordu.

McCormick Mühendislik Okulu’nda mühendislik bilimleri ve uygulamalı matematik profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Daniel Abrams, “Organizmaların ya en fazla erzakla en büyük gametleri ya da en az kaynakları kullanmak için en küçük gametleri üretmesi gerekiyordu” dedi. “Eşeyli üremenin nasıl işlediğine ve doğal seçilimin nasıl çalıştığına dair makul varsayımlara dayanarak, bu boyut farkının neredeyse kaçınılmaz olduğuna inanıyoruz.”

Araştırma internette yayınlandı Teorik Biyoloji Dergisi. Abrams’ın laboratuvarında doktora adayı olan Joseph Johnson, makalenin ilk yazarıdır. Abrams’ın laboratuvarındaki lisans öğrencileri Nathan White ve Alain Kangabire, makaleyi birlikte yazdı.

Northwestern ekibinin modeli, tüm gametlerin kabaca aynı boyutta olduğu ve henüz farklı cinsiyetlerin olmadığı ilkel bir durum olan izogami ile başlar. Ekip daha sonra izogaminin anizogamiye nasıl geçtiğini göstermek için basit bir matematiksel model geliştirdi ve uyguladı.

Modelde, anizogami, sınırlı kaynaklara sahip bir ortamda hayatta kalmak için rekabetten ortaya çıkmıştır. Gametlerin, komşularından daha büyük ve daha büyük gametleri tercih eden bir “silahlanma yarışına” yol açan bir boyut avantajına sahip olmaları durumunda hayatta kalma olasılıkları daha yüksekti. Ancak organizmalar, giderek daha fazla kaynağa ihtiyaç duymadan çok sayıda seks hücresi üretemezdi. Bununla birlikte, çok sayıda küçük gamet üreterek kaynaklarını koruyabilirlerdi.

“Evrimin başlarında, eşeyli üreme ortaya çıktığında, gametler simetrikti. Ama bu simetrinin kırıldığı yer burası” dedi Abrams. “Sonunda büyük gametlerde uzmanlaşmış bazı organizmalar ve küçük gametlerde uzmanlaşmış diğerleri var.”

Abrams, bazı izogamist türlerin bugün hala neden var olduğu konusunda kalan bir gizem olduğunu söyledi. Örneğin bazı alg ve mantar türleri ya eşeysiz ya da simetrik çiftleşme türleri ile çoğalır.

Abrams, “Anizogaminin nasıl ortaya çıktığı hakkında, Charles Darwin’e kadar uzanan farklı teoriler var” dedi. “Evrimsel biyolojideki konuları test etmek çok zor çünkü sadece günümüzde var olan türleri inceleyebiliriz. Milyarlarca yıl önce nasıl göründüklerini göremiyoruz. Matematiksel modellerin kullanılması yeni içgörü ve anlayış sağlayabilir.”

Referans: Joseph D. Johnson, Nathan L. White, Alain Kangabire ve Daniel M. Abrams tarafından “Anizogaminin kökeni için dinamik bir model”, 18 Mart 2021, Teorik Biyoloji Dergisi.
DOI: 10.1016/j.jtbi.2021.110669

“Anizogaminin Kökeni için Dinamik Bir Model” araştırması, Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenmiştir (hibe numarası 1547394).

.

ETİKETLER: , ,
ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.