Gamet

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Dieser Artikel beschreibt Geschlechtszellen. Zur Wettervorhersage für Flüge siehe GAMET. Zum französischen Toningenieur siehe Pierre Gamet.
Zwei menschliche Keimzellen, ein Spermium und die im Vergleich dazu sehr große Eizelle, unmittelbar vor der Befruchtung

Gameten, auch als Geschlechtszellen oder Keimzellen bezeichnet, sind haploide Zellen (mit einem Satz von Chromosomen), die sich bei der geschlechtlichen Fortpflanzung paarweise zu einer diploiden Zygote (mit zwei Chromosomensätzen) vereinigen (Befruchtung).

Kontext: der Kernphasenwechsel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Kernphasenwechsel

Wie sich bei der Befruchtung haploide Gameten zu einer diploiden Zygote vereinigen, so gehen an anderer Stelle des Entwicklungszyklus durch die Meiose aus einer diploiden Zelle wieder haploide Tochterzellen hervor. Diesen Wechsel zwischen einer haploiden und einer diploiden Phase bezeichnet man als Kernphasenwechsel.

Beim Menschen und bei allen vielzelligen Tieren gehen die Gameten unmittelbar aus einer meiotischen Teilung hervor. Sie sind also die einzigen haploiden Zellen dieser Organismen, während alle anderen Zellen diploid sind. Diese Lebewesen nennt man deshalb Diplonten. Der umgekehrte Fall liegt bei den Haplonten vor, bei denen nur die Zygote diploid ist und alle anderen Zellen haploid. Das kommt allerdings nur bei relativ wenigen einfach organisierten Organismen vor, insbesondere bei fadenförmigen Grünalgen und bei Flagellaten. Sehr verbreitet ist hingegen die dritte Form des Kernphasenwechsels, bei dem sowohl in der haploiden und in der diploiden Phase mitotische Zellteilungen erfolgen (Diplohaplonten). Das ist bei allen höher organisierten Pflanzen und bei vielen Algen und Pilzen der Fall. (Bei den Samenpflanzen ist die haploide Phase allerdings auf den winzigen Embryosack in der Samenanlage und auf das Pollenkorn beschränkt.)

Gametentypen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Lebewesen wie den einzelligen Flagellaten sehen die Gameten wie normale Zellen aus, und die verschmelzenden Gameten unterscheiden sich nicht in ihrer Gestalt. Auch bei einigen mehrzelligen Algen sind die Gameten, die miteinander verschmelzen, äußerlich nicht voneinander zu unterscheiden. Man bezeichnet solche Gameten als Isogameten, die Bildung von Isogameten als Isogametie und die Verschmelzung von Isogameten als Isogamie. Da sich Isogameten aber physiologisch unterscheiden, nämlich verschiedenen Paarungstypen angehören, bezeichnet man die miteinander verschmelzenden Zellen als +Gameten und -Gameten (Plusgameten bzw. Minusgameten).

Bei den meisten Lebewesen unterscheiden sich die Gameten jedoch auch in ihrer Gestalt. Man spricht dann von Anisogameten, Anisogametie und Anisogamie. Viele Lebewesen bilden kleinere, sich aktiv bewegende Mikrogameten und größere Makrogameten ohne aktive Bewegung. In diesem Fall werden die beiden Paarungstypen auch als männlich (Mikrogameten) und weiblich (Makrogameten) bezeichnet. Im Extremfall (so bei Menschen und bei allen „höheren“ Tieren) ist die weibliche Geschlechtszelle viel größer als die Mikrogameten und ist nicht zu aktiver Bewegung fähig, sie wird Eizelle genannt, die viel kleineren, meist sich lebhaft bewegenden männlichen Geschlechtszellen werden als Spermatozoiden, Spermatozoen oder kurz Spermien bezeichnet. Die Verschmelzung von Eizellen und Spermien wird als Oogamie bezeichnet. Bei einigen Organismen (Rotalgen) gibt es aber auch unbewegliche Spermienzellen, die dann Spermatien genannt werden.[1]

Herkunft der Gameten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei den meisten vielzelligen Tieren gehen die Gameten aus der Keimbahn hervor, die sich in einem sehr frühen Stadium der Entwicklung vom übrigen Organismus (Soma) absondert. In diversen Gruppen einfacher organisierter Tiere leiten sie sich jedoch erst viel später von pluripotenten Stammzellen her, die sich auch zu den verschiedenen Zelltypen somatischer Gewebe entwickeln können. Beispiele sind die Interstitial-Zellen der Hohltiere, die Neoblasten der Plattwürmer und die Hämoblasten, die im Blut der Seescheiden zirkulieren.[2] Auch Pflanzen und Pilze haben keine gesonderte Keimbahn. So bildet etwa das Meristem im Sprossscheitel der Blütenpflanzen während des vegetativen Wachstums Laubblätter, aber dann zur Fortpflanzung Staubblätter und Fruchtblätter.

Zur Bildung der Gameten entwickeln die meisten Organismen spezielle Geschlechtsorgane. Diese werden bei Tieren Gonaden, bei Pflanzen und Pilzen Gametangien genannt. Bei geschlechtlicher Differenzierung in weiblich und männlich werden die weiblichen Gametangien Archegonien oder Oogonien und die männlichen Gametangien Antheridien genannt.

Rekombination der Gene[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Normalerweise tragen die somatischen Zellen (d. h. die normalen Körperzellen) eines diploiden Organismus je einen Satz der Chromosomen des Vaters (der aus dem Spermium stammt) sowie einen der Mutter (der aus der Eizelle stammt). Die Chromosomensätze der Gameten sind jedoch nicht etwa nur das bloße Duplikat eines Chromosomensatzes der somatischen Zellen des gametenproduzierenden Individuums; vielmehr sind sie Hybriden, die durch Rekombination von Chromosomen bei der Entstehung der Gameten (Meiose) erzeugt werden (siehe auch Crossing-over, Meiotic Drive). Diese Hybridisation hat etwas Zufälliges an sich, so dass das Genom in jedem Gameten, den das Individuum erzeugt, dazu tendiert, einmalig zu sein. Dies führt zu genetischen Unterschieden von Geschwistern.

Vorteil der geschlechtlichen Fortpflanzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Vorteil der geschlechtlichen Fortpflanzung besteht in einer Neukombination verschiedener Genome und der damit verbundenen Vergrößerung der genetischen Vielfalt der Angehörigen einer Art. Dieser Effekt ist dann besonders groß, wenn verhindert wird, dass - wie es z.B. bei vielen Pflanzen mit zweigeschlechtlichen Blüten möglich ist (Selbstbestäubung) - Gameten desselben Individuums miteinander verschmelzen. Dies wird erreicht, indem die Gameten-bildenden Individuen einer Art und die von ihnen gebildeten Gameten verschiedenen Paarungstypen angehören und Gameten desselben Paarungstyps nicht miteinander verschmelzen können. Paarungstypen unterscheiden sich also in ihren physiologischen Eigenschaften; oft unterscheiden sie sich auch in ihrer Gestalt. Bei den meisten solcher Arten gibt es zwei Paarungstypen, es gibt aber auch Arten mit mehr als zwei Paarungstypen.

Verwandte Begriffe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Gametogenese beschreibt die Gametenentwicklung. Gametopathie bezeichnet Fehlbildungen bei der Gametenentwicklung.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Vgl. Spermatium bei Duden online
  2. Bernard John: Meiosis. Cambridge University Press 1990. S. 103f.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Gamet – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wiktionary: Keimzelle – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen