Kaj je partenogeneza?
Razmnoževanje brez oploditve
Dmitry Miroshnikov / Getty Images
Partenogeneza je vrstanespolno razmnoževanjepri kateri se ženska gameta ali jajčna celica brez oploditve razvije v osebko. Izraz izhaja iz grških besed partenos (kar pomeni devica) in geneza (kar pomeni ustvarjanje.)
Živali, vključno z večino vrst os, čebelami in mravljami, ki nimajo štspolnih kromosomovrazmnožujejo s tem postopkom. nekaj plazilci in tudi ribe so se sposobne razmnoževati na ta način. Mnoge rastline se lahko razmnožujejo tudi s partenogenezo.
Tudi večina organizmov, ki se razmnožujejo s partenogenezorazmnožujejo spolno. Ta vrsta partenogeneze je znana kot fakultativna partenogeneza in organizmi, vključno z vodnimi bolhami, raki, kače , morski psi in komodoški varani se razmnožujejo s tem procesom. Druge partenogene vrste, vključno z nekaterimi plazilci, dvoživkami in ribami, so sposobne samo nespolnega razmnoževanja.
Ključni zaključki: Partenogeneza
- Pri partenogenezi pride do razmnoževanja nespolno, ko se ženska jajčna celica brez oploditve razvije v nov posameznik.
- S partenogenezo se razmnožujejo številne različne vrste organizmov, vključno z žuželkami, dvoživkami, plazilci, ribami in rastlinami.
- Večina partenogenih organizmov se razmnožuje tudi spolno, drugi pa samo nespolno.
- Partenogeneza je prilagodljiva strategija, ki organizmom omogoča razmnoževanje, kadar spolno razmnoževanje zaradi okoljskih razmer ni mogoče.
- Partenogeneza, ki se zgodi z apomiksom, vključuje replikacijo jajčeca z mitozo, ki povzroči diploidne celice, ki so kloni staršev.
- Partenogeneza, ki se zgodi z avtomešanjem, vključuje replikacijo jajčeca z mejozo in transformacijo haploidnega jajčeca v diploidno celico s podvajanjem kromosoma ali fuzijo s polarnim telesom.
- Pri arhenotokoznem partenogeneza se iz neoplojenega jajčeca razvije samec.
- Pri thelytoky partenogenezi se neoplojeno jajčece razvije v samico.
- Pri devterotokični partenogenezi se lahko iz neoplojenega jajčeca razvije samec ali samica.
Prednosti in slabosti
Partenogeneza je prilagodljiva strategija za zagotovitev razmnoževanja organizmov, kadar pogoji niso ugodni za spolno razmnoževanje.
Nespolno razmnoževanje je lahko koristno za organizme, ki morajo ostati v določenem okolju in na mestih, kjer je parov malo. Številne potomce je mogoče proizvesti, ne da bi starša 'stala' velika količina energije ali časa.
Pomanjkljivost te vrste razmnoževanja je pomanjkanje genetske variacije . Ni gibanja geni iz ene populacije v drugo. Ker so okolja nestabilna, se populacije, ki so genetsko spremenljive, lahko bolje prilagajajo spreminjajočim se razmeram kot tiste, ki nimajo genetskih variacij.
Kako poteka partenogeneza
Partenogeneza poteka na dva glavna načina: apomiksis in avtomiksis.
Pri apomiksu jajčne celice proizvajajo mitoza . Pri apomiktični partenogenezi samicaspolna celica(oocita) se razmnožuje z mitozo, pri čemer nastaneta dva diploiden celice. Te celice imajo popolno dopolnilo kromosomi potrebno za razvoj v zarodek.
Nastali potomci so kloni starševske celice. Med organizmi, ki se razmnožujejo na ta način, so cvetoče rastline in listne uši .
Dorling Kindersley / Getty Images
Pri avtomiksisu jajčne celice proizvajajo mejoza . Običajno v oogenezi (razvoj jajčne celice), ki nastane hčerinske celice med mejozo razdelijo neenakomerno.
Ta asimetrična citokineza povzroči eno veliko jajčno celico (oocit) in manjše celice, imenovane polarna telesca. Polarna telesa se razgradijo in niso oplojena. Oocit je haploiden in postane diploiden šele potem, ko ga oplodi moška sperma.
Ker avtomiktična partenogeneza ne vključuje samcev, postane jajčna celica diploidna tako, da se zlije z enim od polarnih teles ali s podvajanjem svojih kromosomov in podvojitvijo svojega genetskega materiala.
Ker nastali potomci nastanejo z mejozo, genetska rekombinacija in ti posamezniki niso pravi kloni starševske celice.
Spolna aktivnost in partenogeneza
Zanimivo je, da nekateri organizmi, ki se razmnožujejo s partenogenezo, dejansko potrebujejo spolno aktivnost, da pride do partenogeneze.
Ta vrsta razmnoževanja, znana kot psevdogamija ali ginogeneza, zahteva prisotnost semenčic za spodbujanje razvoja jajčnih celic. Pri tem se ne izmenja genski material, ker semenčica ne oplodi jajčne celice. Jajčna celica se s partenogenezo razvije v zarodek.
Organizmi, ki se razmnožujejo na ta način, vključujejo nekatere močeradre, paličnjake, klopi , listne uši, pršice , cikade, ose, čebele in mravlje .
Kako se določi spol
Pri nekaterih organizmih, kot so ose, čebele in mravlje,spol je določenz oploditvijo.
Pri arhenotokous partenogenesis , iz neoplojenega jajčeca se razvije samec, iz oplojenega pa samica. Samica je diploidna in vsebuje dva kompleta kromosomov, samec pa haploiden.
Pri thelytoky partenogenezi se neoplojena jajčeca razvijejo v samice. Telitokična partenogeneza se pojavlja pri nekaterih mravljah, čebelah, osah, členonožci , močeradi, ribe in plazilci.
V devterotoki partenogenezi se samci in samice razvijejo iz neoplojenih jajčec.
Druge vrste nespolnega razmnoževanja
Poleg partenogeneze obstaja več drugih vrst nespolnega razmnoževanja. Nekatere od teh metod vključujejo:
- Allen, L., et al. Molekularni dokazi za prve zapise o fakultativni partenogenezi pri elapidnih kačah . Royal Society Open Science , vol. 5, št. 2, 2018.
- Dudgeon, Christine L., et al. Preklopite s spolnega na partenogenetsko razmnoževanje pri morskem psu zebra . Novice o naravi , Založba Narava, 16. 1. 2017.
- ' Partenogeneza .' Enciklopedija novega sveta.