Co je to haploid?
Haploidní buňky jsou buňky, které se skládají pouze z jednoho páru chromozomů, což jsou struktury v buněčném jádru, které obsahují genetickou informaci, která je zodpovědná za přenos dědičných vlastností na potomstvo. Zatímco většina dospělých buněk v eukaryotních organismech je diploidních, každá má dvě sady chromozomů, dospělí samci v hmyzu řádu mravenců, vos a včela jsou složeny z haploidních buněk. Spermie a vajíčko ve většině organismů jsou také v přírodě haploidní, dokud se nesjednotí v procesu oplodnění a nestanou diploidními.
Chromozomální informace se používá k udržení druhu a tato informace se spojí, když se mužské a ženské pohlavní buňky spojí, aby sdílené genetické informace od obou rodičů mohly prospívat potomkům tím, že jim nabídnou mnoho potenciálně dominantních rysů. Někteří potomci však nevyžadují, aby tato úroveň genetické informace plnila svou funkci. Mužské vosy, mravenci a včely obsahují pouze haploidní buňky, protože rostou z nefertilizovaných vajec na dospělé. U některých druhů plísní a řas jsou také normou haploidní buněčné struktury.
Rostliny mají schopnost přepínat mezi haploidním stavem a stavem diploidismu nebo dvojitého haploidního stavu, což je nyní důležitý rys šlechtění rostlin pro kontrolu genetických vlastností takových plodin, jako je ječmen, tabák a řepka. Více než 250 druhů rostlin bylo nyní geneticky modifikováno na dvojité haploidy, pomocí metod asexuální reprodukce nebo parthenogeneze, aby se produkovalo potomstvo bez oplodnění a eliminovaly nežádoucí chromozomy. Jednou z dalších výhod dvojitých haploidních rostlin je to, že jejich potomci jsou geneticky totožné s rodičovskými rostlinami, což eliminuje variace plodin po linii, když dochází k tradiční diploidní reprodukci.
Jednou z nevýhod haploidních organismů, ať už přírodních nebo geneticky modifikovaných, je to, že pokud se ukáže, že gen je vadný, neexistuje jeho totožná kopie, která by plnila svou funkci na svém místě, jako existuje u diploidních buněk. Každý gen v haploidním organismu je účinně exprimován, buď řádně vykonává svou funkci, nebo negativně ovlivňuje zdraví a životaschopnost organismu. Při zkoumání kultur haploidních kvasinek však také vyplývá, že míra mutace v organismech je v diploidních buňkách účinně dvojnásobná, protože haploidní buňky mají pouze polovinu tolika genů, které mohou mutovat.
Evoluční biologie již nějakou dobu zkoumá příčinu dominance diploidních buněk a sexuální přes asexuální reprodukci. Výzkum ukazuje, že organismy založené na haploidech jsou vzácnější ne proto, že jsou zranitelnější vůči stresům v životním prostředí, ale proto, že haploidní organismy v průběhu následujících generací ztrácejí schopnost reprodukce. Sexuální zdatnost je proto s největší pravděpodobností primárním důvodem, že haploidy jsou v přírodě vzácné, i když jsou méně citlivé na škodlivé mutace, které mohou diploidi podstoupit.