أنثيريديوجين
الأنثيريديوجينات هي فئة من المواد الكيميائية التي تفرزها المشيجات السرخسية [1] والتي "ثبت أنها تؤثر على إنتاج الأمشاج الذكرية وبالتالي أنظمة التزاوج في عدد كبير من أنواع السرخس الأرضية". [2] لا تُلاحظ الأنثيريديوجينات إلا في أنواع السرخس المتجانسة ، حيث أن جميع المشيجات ثنائية الجنس (لديها القدرة على إنتاج كل من الأركيجونيا والأنثيريديا ). [3]
خلفية
نُشرت أول دراسة تتعلق بالأنثيريديوجين بواسطة والتر دوب في عام 1950. [4] في هذه المقالة، يشرح اكتشاف جزيء، أطلق عليه اسم "A-substanz"، والذي تسبب في تكوين الأنثيريديا قبل الأوان عندما أعيد استخدام وسط الأجار بعد زراعة Pteridium aquilinum . [5] تم إجراء غالبية الدراسات المتعلقة بالأنثيريديوجين بواسطة باحثين، أولريش ناف وهـ. شراودولف. [6]
مسار تحديد الجنس
الطريقة التي يحدد بها الأنثيريديوجين الجنس في السرخس هي "مسار تخليق الجبرلين المنقسم مكانيًا وزمانيًا". [7] الجبرلين هو مجموعة من الهرمونات التي تتحكم في عمليات النبات. [8] في الخطوة الأولى من هذه العملية، تعبر المشيجات، أو البروثالي ، عن جينات خاصة بالجبرلين (GA)، والتي تنتج جزيء وسيط من الجبرلين يتم إفرازه بعد ذلك في البيئة الخارجية. في الخطوة الثانية، يتم امتصاص الأنثيريديوجينات بواسطة المشيجات المجاورة في المستعمرة وتخضع لسلسلة من التغييرات الجزيئية التي تسمح لها أخيرًا بتحفيز أو قمع تكوين الأنثيريديا أو الأركيجونيا. يساعد هذا في تنظيم نسبة الجنس في المستعمرة. [7]
لا يزال توقيت تأثير الأنثيريديوجين على جنس الأمشاج النامية قيد الدراسة. تنص إحدى النظريات على أن "الجراثيم التي تنبت أولاً تتطور كخنثى وتفرز الأنثيريديوجين، بينما تلك التي تنبت لاحقًا أو تتطور ببطء تصبح ذكورًا تحت تأثير الأنثيريديوجين المفرز". [9] اعتمادًا على نسبة الذكور إلى الخنثى، يتم اختيار التهجين الخارجي أو التزاوج الداخلي من قبل السكان.
أثبتت الدراسات التي أجريت على Ceratopteris richardii أن المشيج النامي قادر فقط على الاستجابة لمادة الأنثيريديوجين الخاصة به لفترة وجيزة من الزمن في المراحل المبكرة جدًا من النمو، وأنه إذا تمت إزالة التعرض، يمكن للخلايا غير المتمايزة أن تتحول من ذكر إلى خنثى. [9] تثبت قابلية عكس التعبير الذكري أنه يجب الحفاظ على مستويات الأنثيريديوجين من أجل منع اختفاء التعبير الذكري.
وقد ثبت أيضًا أن الأنثيريديوجين يسمح للجراثيم التي تنمو في الظلام الدامس بالنمو. [5] يمكن للجراثيم المدفونة تحت الأرض، إذا وصلت إليها الأنثيريديوجين، أن تشكل مشيجيات تصل إلى السطح. أو أنها تشكل كمية صغيرة من الأنثيريديات، ويمكن للحيوانات المنوية المنتجة أن تصل إلى مشيجيات الإناث فوق الأرض.
الطريقة التي يتم بها تحديد جنس كل فرد هي شكل من أشكال تحديد الجنس البيئي (ESD). على النقيض من تحديد الجنس الكروموسومي ، فإن تحديد الجنس من خلال ESD مرن للغاية، مما يسمح بتغييرات الجنس طوال حياة الفرد استجابةً للتغيرات في المستعمرات أو البيئة. وجدت إحدى الدراسات التي أجريت على نوع السرخس Woodwardia radicans أن التعبير عن جنس المشيجات الناضجة يعتمد على ظروف الإجهاد. [10] في الظروف الجيدة، وصلت المشيجات إلى مرحلة النضج الجنسي بحجم أكبر وأصبحت إناثًا ثم ثنائية الجنس، بينما في الظروف المجهدة، وصلت المشيجات إلى مرحلة النضج الجنسي بحجم أصغر وأصبحت ذكورًا.
الاتصالات
فكرة الأنثيريديوجين تشبه إلى حد كبير فكرة الفيرومونات ، التي توجد في بعض الثدييات. على الرغم من أن تحديد جنس الثدييات يتم تحديده من خلال الكروموسومات، يتم إطلاق مواد كيميائية تسمى الفيرومونات، والتي يتم اكتشافها بواسطة نظام الشم، ويمكنها التحكم في السلوكيات الاجتماعية ومستويات الهرمونات. [11] لا يزال وجود الفيرومونات البشرية موضوعًا مثيرًا للجدال منذ فترة طويلة، حيث لم تكن هناك أي دراسات تثبت تمامًا وجود الفيرومونات أو مسار محتمل للكشف.
مراجع
- ^ يامان، هيساكازو (1998). Fern Antheridiogens . International Review of Cytology. المجلد 184. ص 1-32. doi :10.1016/s0074-7696(08)62177-4. ISBN 978-0-12-364588-3.
- ^ Chiou, Wen-Liang; Farrar, Donald R. (مايو 1997). "إنتاج واستجابة الأنثيريديوجين في الأنواع من الفصيلة البوليبودية". المجلة الأمريكية لعلم النبات . 84 (5): 633-640. doi : 10.2307/2445900 . JSTOR 2445900. PMID 21708616.
- ^ Takeno, K. (1991). "Antheridiogen, Gibberellin, and the Control of Sex Differentiation in Gametophytes of the Fern Lygodium japonicum". Gibberellins . ص. 389–397. doi :10.1007/978-1-4612-3002-1_38. ISBN 978-1-4612-7754-5.
- ^ دوب ، دبليو (1955). "Hemmung der Antheridienbildung an den Prothallien von Pteridium aquilinum durch 2,3,5-Trijodbenzoesäure" [تثبيط تكوين الأنثريديا على البروثاليا من Pteridium aquilinum بواسطة حمض 2,3,5-ثلاثي يودوبنزويك]. يموت Naturwissenschaften (في المانيا). 42 (4): 99. بيب كود :1955NW .....42Q..99D. دوى :10.1007/BF00617249. S2CID 5324824.
- ^ ab Hornych, Ondřej; Testo, Weston L.; Sessa, Emily B.; Watkins, James E.; Campany, Courtney E.; Pittermann, Jarmila; Ekrt, Libor (يناير 2021). "نظرة ثاقبة على التاريخ التطوري والانتشار الواسع لأنظمة الأنثيريديوجين في السرخس". New Phytologist . 229 (1): 607–619. doi : 10.1111/nph.16836 . PMC 7754499. PMID 32740926 .
- ^ عطاالله، نادية م.؛ بنكس، جو آن (6 مارس 2015 ) . "التكاثر والتنظيم الفرموني لنوع الجنس في أمشاج السرخس". Frontiers in Plant Science . 6 : 100. doi : 10.3389/fpls.2015.00100 . PMC 4351586. PMID 25798139.
- ^ أب تاناكا، جونمو؛ يانو، كينجي؛ آية كويشيرو. هيرانو، كو؛ تاكيهارا، ساياكا؛ كوكيتسو، إيريكو؛ أوردونيو، رينانت لاكسامانا؛ بارك، سيونغ هيون؛ ناكاجيما، ماساتوشي؛ أويجوتشي تاناكا، مياكو؛ ماتسوكا، ماكوتو (24 أكتوبر 2014). "يحدد الأنثريديوجين الجنس في السرخس عبر مسار تخليق الجبرلين المقسم مكانيًا". علوم . 346 (6208): 469-473. بيب كود :2014Sci...346..469T. دوى :10.1126/science.1259923. بميد 25342803. S2CID 39997805.
- ^ جاو ، شيوهوا. تشانغ، ينغينغ. هو، زوهوا؛ فو، شيانغدونغ (2017). "جبريلين". استقلاب الهرمونات والتشوير في النباتات . ص 107-160. دوى :10.1016/B978-0-12-811562-6.00004-9. رقم ISBN 978-0-12-811562-6.
- ^ ab "الجينات التي تحدد الجنس في السرخس المتجانس Ceratopteris". الاتجاهات في علم الوراثة . 10 (9): 308. 1994. doi :10.1016/0168-9525(94)90027-2. S2CID 446583.
- ^ DeSoto, Lucía; Quintanilla, Luis G.; Méndez, Marcos (نوفمبر 2008). "تحديد الجنس البيئي في السرخس: تأثيرات توافر المغذيات والكثافة الفردية في Woodwardia radicans". مجلة علم البيئة . 96 (6): 1319–1327. Bibcode :2008JEcol..96.1319D. doi : 10.1111/j.1365-2745.2008.01425.x .
- ^ Liberles, Stephen D. (10 فبراير 2014). "Mammalian Pheromones". Annual Review of Physiology . 76 (1): 151–175. doi :10.1146/annurev-physiol-021113-170334. PMC 4310675. PMID 23988175 .
