Kas ir haploīds?

Hromosomu informācija tiek izmantota sugas iemūžināšanai, un šī informācija tiek apvienota, apvienojot vīriešu un sieviešu dzimuma šūnas, lai abu vecāku kopīgā ģenētiskā informācija varētu sniegt labumu pēcnācējiem, piedāvājot tam daudzas potenciāli dominējošas iezīmes. Tomēr dažiem pēcnācējiem nav nepieciešams šāds ģenētiskās informācijas līmenis, lai izpildītu savas funkcijas. Tēviņu lapsenes, skudras un bites satur tikai haploīdas šūnas, jo tās no neapaugļotām olām izaug par pieaugušajiem. Arī noteiktām sēņu un aļģu sugām haploīdu šūnu struktūras ir norma.

Augiem ir iespēja pārslēgties no haploīda stāvokļa uz diploīdisku vai dubulthaploīdu stāvokli, kas tagad ir svarīga augu selekcijas iezīme, lai kontrolētu tādu kultūru kā miežu, tabakas un rapša sēklu ģenētiskās īpašības. Vairāk nekā 250 augu sugas tagad ir ģenētiski modificētas, lai kļūtu par dubulthaploīdiem, izmantojot aseksuālās vairošanās metodes jeb partenoģenēzi, lai radītu pēcnācējus bez apaugļošanas un likvidētu nevēlamās hromosomas. Viena no dubulto haploīdu augu papildu priekšrocībām ir tāda, ka to pēcnācēji ir ģenētiski identiski mātesaugiem, kas novērš kultūru atšķirības, kad notiek tradicionālā diploīdā reprodukcija.

Viens no haploīdu organismu trūkumiem, neatkarīgi no tā, vai tie ir dabiski vai ģenētiski modificēti, ir tas, ka, ja gēns izrādās bojāts, tā vietā nav identiskas kopijas, kas pildītu savas funkcijas, kā tas ir ar diploīdām šūnām. Katrs gēns haploīdā organismā tiek efektīvi ekspresēts, vai nu pareizi pildot savas funkcijas, vai negatīvi ietekmējot organisma veselību un dzīvotspēju. Tomēr, pārbaudot haploīdu rauga kultūras, pierādījumi liecina arī par to, ka organismu mutāciju ātrums diploīdās šūnās ir divreiz lielāks, jo haploīdās šūnās ir tikai uz pusi mazāk gēnu, kas var mutēt.

Evolūcijas bioloģija jau kādu laiku ir pētījusi diploīdu šūnu un seksuālās pārsvara pār aseksuālo vairošanos cēloni. Pētījumi liecina, ka organismi, kuru pamatā ir haploīdi, ir retāk sastopami nevis tāpēc, ka tie ir neaizsargātāki pret vides spriedzi, bet gan tāpēc, ka haploīdie organismi nākamajās paaudzēs zaudē spēju vairoties. Tāpēc seksuālā piemērotība, visticamāk, ir galvenais iemesls, kāpēc haploīdi dabā ir reti sastopami, lai gan tie ir mazāk jutīgi pret kaitīgajām mutācijām, kuras var pakļaut diploīdiem.