Partenogeneza je vrsta reprodukcije. Partenogeneza - tehnika bezgrešnog začeća
Koncept partenogeneze
Tokom oplodnje, spermatozoid oslobađa jaje iz stanja mirovanja i ono počinje da se razvija. Ali u prirodi postoje slučajevi kada se organizam razvio iz neoplođenog jajeta.
Definicija 1
Fenomen razvoja organizma iz neoplođenog jajeta naziva se partenogeneza .
U slučaju partenogeneze, nova generacija ima nepromijenjen genotip roditelja. Kod nekih vrsta mogu postojati i partenogenetske i biseksualne populacije (kod guštera). Za druge vrste partenogeneza je jedini način razmnožavanja (kod štapićastih insekata). Kod zemljanih buba i dafnije, spolne i partenogenetske generacije se prirodno izmjenjuju.
Neki naučnici partenogenezu smatraju zasebnim oblikom aseksualne reprodukcije, jer nema seksualnog procesa (kopulacije). Drugi to smatraju varijantom seksualne reprodukcije, jer u njoj sudjeluju zametne stanice.
Diploidna partenogeneza
Postoji niz životinjskih vrsta kod kojih se neoplođena jajašca razvijaju tokom određenog perioda. U jezgri jajeta broj hromozoma se udvostručuje i oni postaju diploidni (ili ne dolazi do mejoze tokom formiranja jajeta).
Primjer 1
Na primjer, kod gore navedenih zemljanih buba i dafnije, tokom proljeća, ljeta i rane jeseni (dakle veći dio godine), razmnožavanje se odvija samo partenogenetski. Samo se ženke razvijaju iz neoplođenih jaja. U jesen se pojavljuju mužjaci i dolazi do procesa oplodnje. Oplođena jaja prežive zimu. U proljeće se ponovo razvijaju u ženke sposobne za partenogenetičku reprodukciju.
Diploidna partenogeneza doprinosi brzoj reprodukciji populacija ovih vrsta.
Haploidna partenogeneza
Kod pčela i nekih drugih insekata ženke se razvijaju iz oplođenih jaja. Od njih se formiraju radnici (nerazvijene ženke) i matice. Iz neoplođenih jajašca razvijaju se trutovi (partenogenetski mužjaci). Muške ćelije imaju haploidni skup hromozoma. Tokom formiranja sperme ne dolazi do mejoze i ne smanjuje se broj hromozoma u spermi. Stoga, nakon oplodnje, organizmi dobijaju diploidni set hromozoma.
Umjetna partenogeneza
Tokom istraživanja, embriolozi su uspjeli stimulirati razvoj jajeta bez oplodnje. Koristili su određene podražaje kao stimulativni faktor (hemijski, mehanički ili kratkotrajni uticaji visokog ili niske temperature itd.). Utjecaj ovih podražaja doprinio je ekscitaciji jajeta i početku formiranja oplođa za oplodnju.
Napomena 1
Fenomen umjetne partenogeneze aktivno se koristi, na primjer, za regulaciju spola svilenih buba u suparstvo.
Androgeneza
U nauci postoje slučajevi kada je jezgro jajeta uništeno. U isto vrijeme, samo jaje zadržalo je sposobnost oplodnje. Tada je jezgro sperme zauzelo centralni položaj u jajetu. Jajna ćelija se dalje razvijala partenogenetski, ali sa jezgrom sperme. Nastali novi organizam imao je samo očinske karakteristike. Ovaj fenomen se u nauci naziva androgeneza .
Fenomen partenogeneze je vjerovatno nastao kao reakcija tijela na nagle promjene uslova okoline. Ove promjene dovele su do nemogućnosti oplodnje. Dakle, pojedinci su preživjeli. U kojoj se jaje počelo samostalno razvijati. Ova adaptacija omogućila je vrsti preživljavanje u neobičnim i promjenjivim uvjetima. Metoda partenogeneze može biti vrlo korisna u oplemenjivačkom radu.
Partenogeneza (od grčkog parthenos - djevica i ... geneza (Vidi ... geneza))
djevičansko razmnožavanje, jedan od oblika seksualne reprodukcije organizama u kojem se ženske reproduktivne stanice (jaja (vidi jaje) razvijaju bez oplodnje (vidi oplodnju).
P. - seksualna, ali jednospolna reprodukcija - nastala je u procesu evolucije organizama u dvodomnim oblicima. U slučajevima kada su partenogenetske vrste zastupljene (uvijek ili periodično) samo od ženki, jedna od glavnih bioloških prednosti P. je da ubrza stopu reprodukcije vrste, budući da su sve jedinke takvih vrsta sposobne ostaviti potomstvo. U slučajevima kada se ženke razvijaju iz oplođenih jaja, a mužjaci iz neoplođenih jaja, oplodnja pomaže u regulaciji brojčanog omjera spolova (na primjer, kod pčela). Često su partenogenetske vrste i rase poliploidne i nastaju kao rezultat udaljene hibridizacije, pokazujući heterozis i visoku održivost u tom pogledu. P. treba razlikovati od aseksualne reprodukcije (vidi Aseksualno razmnožavanje), koja se uvijek odvija uz pomoć somatskih organa i ćelija (razmnožavanje diobom, pupanjem itd.). Pravi se razlika između prirodne oplodnje, normalnog načina razmnožavanja nekih organizama u prirodi, i umjetne oplodnje, koja je eksperimentalno uzrokovana djelovanjem različitih podražaja na neoplođeno jaje koje inače zahtijeva oplodnju. Partenogeneza kod životinja. Početni oblik P. je rudimentarni, ili rudimentarni, P., karakterističan za mnoge vrste životinja u slučajevima kada njihova jajašca ostaju neoplođena. Po pravilu, rudimentarni P. je ograničen na početne faze embrionalnog razvoja; međutim, ponekad razvoj dostiže završne faze (slučajni ili slučajni, P.). Potpuna prirodna transformacija – nastanak potpuno razvijenog organizma iz neoplođenog jajeta – događa se kod svih vrsta beskičmenjaka. Česta je kod zglavkara (posebno kod insekata). P. je otkriven i kod kičmenjaka - riba, vodozemaca, a posebno je čest kod gmizavaca (na ovaj način se razmnožava najmanje 20 rasa i vrsta guštera, macelina itd.). Kod ptica je kod nekih pasmina ćuraka pronađena veća sklonost ka P., pojačana umjetnom selekcijom na sposobnost proizvodnje spolno zrelih jedinki (uvijek mužjaka). Kod sisara su poznati samo slučajevi rudimentarne P.; uočeni su izolirani slučajevi potpunog razvoja kod kunića s umjetnom P. Pravi se razlika između obligatnog P., kod kojeg su jaja sposobna samo za partenogenetski razvoj, i fakultativne P., kod koje se jaja mogu razviti i putem P. i kao rezultat oplodnje [kod mnogih kukaca himenoptera, kao što su pčele, mužjaci (trutovci) se razvijaju iz neoplođenih jaja), od oplođenih - ženke (matice i pčele radilice)]. Često se reprodukcija putem P. izmjenjuje sa biseksualnom reprodukcijom - takozvanom cikličnom P. Partenogenetička i seksualna generacija s cikličkom P. se spolja razlikuju. Dakle, uzastopne generacije lisnih uši iz roda Chermes oštro se razlikuju po morfologiji (krilati i beskrilni oblici) i ekologiji (povezane s različitim prehrambenim biljkama); kod nekih žučnih kamenaca jedinke partenogenetske i biseksualne generacije su toliko različite da su uzete za različite vrste pa čak i porođaj. Obično (kod mnogih lisnih uši, dafnija, rotifera itd.) ljetne partenogenetske generacije se sastoje samo od ženki, a u jesen se pojavljuju generacije mužjaka i ženki koje ostavljaju oplođena jaja za zimu. Mnoge vrste životinja koje nemaju mužjake sposobne su za dugotrajnu reprodukciju kroz reprodukciju - tzv. stalnu reprodukciju.U nekim vrstama, uz partenogenetičku žensku rasu, postoji i dvospolna rasa (originalna vrsta), koja ponekad zauzima još jedno područje - tzv. geografska reprodukcija (leptiri, kornjaši, mnoge bube, stonoge, mekušci, rotiferi, dafnije, kičmenjaci - gušteri, itd.). Na osnovu njihove sposobnosti da oplodnjom proizvode mužjake ili ženke, razlikuju se: arenotokije, kod kojih se iz neoplođenih jaja (pčele i drugi himenoptera, ljuskavi insekti, grinje i od kičmenjaka - partenogenetske linije purana) razvijaju samo mužjaci; thelytoky, u kojoj se razvijaju samo ženke (najčešći slučaj); deuterotokia, u kojoj se razvijaju jedinke oba spola (na primjer, sa nasumičnom P. kod leptira; u biseksualnoj generaciji s cikličkom P. u dafnije, rotifera i lisnih uši). Citogenetski mehanizam sazrijevanja neoplođenog jajeta je veoma važan. Upravo zbog toga da li jaje prolazi kroz mejozu i smanjenje broja hromozoma za polovinu - redukciju (mejotička P.) ili ne (ameiotička P.), da li je broj hromozoma karakterističan za vrstu očuvan zbog gubitak mejoze (zigotski P.) ili da li se taj broj obnavlja nakon redukcije fuzijom jezgra jajeta sa jezgrom vodećeg tijela ili na neki drugi način (automička P.), nasljedna struktura (genotip) partenogenetičkog embriona i sve njegove najvažnije nasljedne karakteristike - spol, očuvanje ili gubitak heterozisa, sticanje homozigotnosti, itd. - u konačnici zavise. P. se također dijeli na generativnu, ili haploidnu, i somatsku (može biti diploidna i poliploidna). Kod generativnog P., haploidni broj hromozoma (n) je uočen u ćelijama tela koje se dele; ovaj slučaj je relativno rijedak i u kombinaciji sa arenotokijom (haploidni mužjaci su trutovi pčela). Kod somatske P., u ćelijama koje se dijele tijela, početni diploid (2n) ili poliploid (Zn, 4n, 5 n, retko čak 6 n i 8 n) broj hromozoma. Često unutar jedne vrste postoji nekoliko rasa koje karakterizira višestruki broj kromosoma - takozvani poliploidni niz. Zbog vrlo visoke učestalosti poliploidije (vidi Poliploidija), partenogenetske vrste životinja predstavljaju oštar kontrast s biseksualcima, kod kojih poliploidija, naprotiv, veoma rijetko. Poliploidne dvodomne životinjske vrste su očigledno nastale P. i udaljenom hibridizacijom. Vještački P. kod životinja prvi je nabavio ruski zoolog A. A. Tihomirov. On je pokazao (1886) da se neoplođena jaja svilene bube mogu stimulisati na razvoj rastvorima jakih kiselina, trenjem i drugim fizičko-hemijskim stimulansima. Kasnije su J. Loeb i drugi naučnici dobili umjetni P. kod mnogih životinja, uglavnom kod morskih beskičmenjaka ( morski ježevi i zvijezde, crvi, mekušci), kao i kod nekih vodozemaca (žaba) pa čak i sisara (zec). Krajem 19. - početkom 20. vijeka. Eksperimenti na veštačkoj oplodnji privukli su posebnu pažnju biologa, dajući nadu da se uz pomoć ovog fizičko-hemijskog modela aktivacije jajeta (vidi Aktivacija jaja) pronikne u suštinu procesa oplodnje. Umjetna P. nastaje djelovanjem hipertoničnih ili hipotoničnih otopina na jaja (tzv. osmotski P.), ubodom jajeta iglom navlaženom hemolimfom (tzv. traumatska P. vodozemaca), naglim hlađenjem i posebno zagrijavanje (tzv. temperatura P.), kao i djelovanje kiselina, lužina itd. Uz pomoć umjetnog P. obično je moguće dobiti samo početnim fazama razvoj tijela; potpuna P. se rijetko postiže, iako su slučajevi potpune P. poznati čak i kod kičmenjaka (žaba, zec). Metoda masovne proizvodnje kompletnog P., koju je (1936.) za svilenu bubu razvio B. L. Astaurov, zasniva se na precizno doziranom kratkotrajnom zagrijavanju (do 46 °C za 18 min)
neoplođena jajašca izvađena iz ženke. Ova metoda omogućava da se od svilenih buba dobiju samo ženske jedinke koje su nasljedno identične s izvornom ženkom i međusobno. Rezultirajući di-, tri- i tetraploidni klonovi mogu se razmnožavati pomoću P. neograničeno. Istovremeno, oni zadržavaju svoju izvornu heterozigotnost i "hibridnu snagu". Selekcija je rezultirala klonovima koji se razmnožavaju putem P. jednako lako kao i biseksualne rase putem oplodnje (više od 90% izleganja aktiviranih jaja i do 98% održivosti). P. je od raznolikog interesa za bavljenje suparstvom. Partenogeneza u biljkama. P., uobičajen među sjemenskim i sporastim biljkama, obično je konstantnog tipa; fakultativna P. pronađena je u izolovanim slučajevima (kod nekih vrsta jastreba i kod kukurika Thalictrum purpurascens). U pravilu, spol partenogenetski razmnožavajućih biljaka je ženski: kod dvodomnih biljaka P. je povezan s odsutnošću ili izuzetnom rijetkošću muških biljaka, u jednodomnim biljkama - s degeneracijom muških cvjetova, odsutnošću ili abortivnošću polena. Kao i kod P. kod životinja, pravi se razlika između generativnog ili haploidnog P. i somatskog, koji može biti diploidan ili poliploidan. Generativni P. se nalazi u algama (cutleria, spirogyra, ectocarpus) i gljivama (saprolegnia, mucor, endomyces). Kod cvjetnica se uočava samo u eksperimentalnim uvjetima (duvan, trava, pamuk, žitarice i mnogi drugi). Somatski P. se nalazi u algama (Chara, Cocconeis), u paprati (Marselia Drummond), te u višim cvjetnicama (chondrila, mantle, hawkweed, mačja šapa, maslačak, itd.). Poliploidni P. je vrlo čest u biljkama; međutim, poliploidija ovdje nije odlika partenogenetskih vrsta, jer je rasprostranjena i kod biseksualnih biljaka. Druge metode razmnožavanja koje su bliske P. u biljkama su apogamija, u kojoj se embrij ne razvija iz jajeta, već iz drugih gametofitnih stanica, i Apomixis.
Umjetni paraziti u biljkama dobiveni su iz nekih algi i gljiva djelovanjem hipertoničnih otopina, kao i kratkotrajnim zagrijavanjem ženskih zametnih stanica. Austrijski naučnik E. Čermak (1935-48) razvio je vještački polen u cvjetnicama (žitarice, mahunarke i mnoge druge), uzrokujući ga nadražujući stigmu mrtvim ili stranim polenom ili praškastim tvarima (talk, brašno, kreda itd.). ). Sovjetski naučnik E. M. Vermel je dobio (1972) diploidni P. u ribizli, paradajzu i krastavcima djelovanjem dimetil sulfoksida. P. uključuje i osebujne metode razvoja životinja i biljaka - Ginogenezu i Androgenezu, u kojima se jajna stanica aktivira za razvoj prodiranjem u spermu svoje ili slične vrste, ali se jezgra jajne stanice i sperme ne spajaju, oplodnja se okreće. je lažno, a embrion se razvija samo sa ženskim (ginegeneza) ili samo sa muškim (androgeneza) jezgrom. Lit.: Astaurov B.L., Veštačka partenogeneza kod svilene bube (Eksperimentalna studija), M. - L., 1940; po njemu, Citogenetika razvoja svilene bube i njeno eksperimentalno suzbijanje, M., 1968; Tyler A., Umjetna partenogeneza, trans. sa engleskog, u knjizi: Neki problemi moderne embriofiziologije, M., 1951; Astaurov B.L., Demin Yu.S., Partenogeneza kod ptica, “Ontogeneza”, 1972, tom 3, br. Rostand J., La parthenogenèse animale. P., 1950. B. L. Astaurov.
Velika sovjetska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978 .
Sinonimi:Pogledajte šta je "Partenogeneza" u drugim rječnicima:
partenogeneza... Pravopisni rječnik-priručnik
- (od grčkog parthenos virgin i ... genesis) (djevičanska reprodukcija), oblik polne reprodukcije, razvoj jajeta bez oplodnje. Karakteristično za mnoge beskičmenjake (dafnije, lisne uši, pčele itd.) i mnoge biljke. Zvao se ... ... Moderna enciklopedija
PARTENOGENEZA, jedan od oblika polnog razmnožavanja organizama, u kojem se ženska reproduktivna ćelija ili GAMETA razvija bez OPLOĐENJA. Pošto muška gameta nije uključena u ovaj proces, nastaju potomci koji su genetski identični... Naučno-tehnički enciklopedijski rječnik
- (od grč. parthenos djevica i ... geneza), djevičansko razmnožavanje, jedan od oblika polnog razmnožavanja organizama, sa rojem žena. zametne ćelije (jajne ćelije, jajne ćelije) se razvijaju bez oplodnje. Dakle, P. seksualna, ali istospolna reprodukcija, ... ... Biološki enciklopedijski rječnik
- (od grčkog parthenos virgin i...genesis), razvoj embriona iz jajeta bez oplodnje. Nalazi se u mnogim biljnim i životinjskim organizmima. Partenogeneza je glavna mogućnost razmnožavanja organizama pri rijetkim kontaktima različitih spolova. Ekološki rječnik
- (od grčkog parthenos virgin i ... genesis) (djevičanska reprodukcija) oblik polne reprodukcije, razvoj jajeta bez oplodnje. Karakteristično za mnoge beskičmenjake (dafnije, rotifere, lisne uši, pčele, itd.) i mnoge sjemenske i ... ... Veliki enciklopedijski rječnik Rječnik sinonima
Partenogeneza. Vidi djevičansku reprodukciju. (
Gnojidba , fuzija muške reproduktivne ćelije (spermatozoida) sa ženskom (jaje, jajna ćelija), što dovodi do formiranja zigota - novog jednoćelijskog organizma. Biološki smisao oplodnje je ujedinjavanje nuklearnog materijala muške i ženske gamete, što dovodi do ujedinjenja očevih i majčinih gena, obnavljanja diploidnog seta hromozoma, kao i aktivacije jajne ćelije, odnosno stimulacije njegov embrionalni razvoj. Spajanje jajne ćelije sa spermom obično se dešava u levkastom proširenom delu jajovoda tokom prvih 12 sati nakon ovulacije. Semenska tečnost (sperma), koja ulazi u vaginu žene tokom seksualnog odnosa (koitusa), obično sadrži od 60 do 150 miliona spermatozoida, koji zahvaljujući pokretima brzinom od 2 - 3 mm u minuti, konstantne talasaste kontrakcije materice i jajovoda i alkalne sredine, već nakon 1 - 2 minute nakon spolnog odnosa stižu do materice, a nakon 2 - 3 sata - do krajnjih dijelova jajovoda, gdje obično dolazi do spajanja sa jajetom.
Postoje monospermične (jedan spermij prodire u jajnu stanicu) i polispermični (dva ili više spermatozoida prodiru u jajnu stanicu, ali se samo jedno jezgro spermatozoida spaja sa jezgrom jajne ćelije). Očuvanje aktivnosti sperme pri prolasku kroz genitalni trakt žene olakšava blago alkalna sredina cervikalnog kanala maternice, ispunjena sluznim čepom. Za vrijeme orgazma za vrijeme spolnog odnosa, sluzni čep iz cervikalnog kanala se djelomično istiskuje, a zatim se ponovo uvlači u njega, čime se omogućava brži ulazak sperme iz vagine (gdje je inače kod zdrave žene okolina blago kisela) u jače. povoljno okruženje grlića materice i šupljine materice. Prolaz sperme kroz mukozni čep cervikalnog kanala također je olakšan naglo povećanom propusnošću sluzi u danima ovulacije. U preostalim danima menstrualnog ciklusa, sluzni čep ima znatno manju propusnost za spermu.
Mnoge sperme koje se nalaze u genitalnom traktu žene mogu zadržati sposobnost oplodnje 48 - 72 sata (ponekad čak i do 4 - 5 dana). Ovulisano jaje ostaje održivo otprilike 24 sata. Uzimajući to u obzir, najpovoljnijim vremenom za oplodnju smatra se period rupture zrelog folikula nakon kojeg slijedi rođenje jajne stanice, kao i 2. - 3. dan nakon ovulacije. Ubrzo nakon oplodnje, zigota počinje da se fragmentira i formira embrion.
Partenogeneza(od grčkog παρθενος - djevica i γενεσις - rođenje, u biljkama - apomixis) - takozvana “djevičanska reprodukcija”, jedan od oblika seksualne reprodukcije organizama, u kojem se ženske reproduktivne stanice (jaja) razvijaju u odrasli organizam bez oplodnje. Iako partenogenetska reprodukcija ne uključuje fuziju muških i ženskih gameta, partenogeneza se još uvijek smatra spolnom reprodukcijom, budući da se organizam razvija iz zametne stanice. Vjeruje se da je partenogeneza nastala tijekom evolucije organizama u dvodomnim oblicima.
U slučajevima kada partenogenetske vrste predstavljaju (uvijek ili periodično) samo ženke, jedna od glavnih bioloških prednosti partenogeneza sastoji se u ubrzavanju stope reprodukcije vrste, budući da su sve jedinke sličnih vrsta sposobne ostaviti potomstvo. Ovu metodu reprodukcije koriste neke životinje (iako joj relativno primitivni organizmi pribjegavaju češće). U slučajevima kada se ženke razvijaju iz oplođenih jaja, a mužjaci iz neoplođenih jaja, partenogeneza doprinosi regulaciji brojčanog omjera spolova (na primjer, kod pčela). Često su partenogenetske vrste i rase poliploidne i nastaju kao rezultat udaljene hibridizacije, pokazujući heterozis i visoku održivost u tom pogledu. Partenogeneza treba klasificirati kao spolno razmnožavanje i razlikovati ga od aseksualnog razmnožavanja koje se uvijek odvija uz pomoć somatskih organa i ćelija (razmnožavanje diobom, pupanjem itd.).
Većina predstavnika životinja i flora podijeljeni na muške i ženske. Kao rezultat miješanja genetskog materijala roditelja, potomci imaju veće šanse da prežive i da se prilagode uvjetima stalno promjenjivog okruženje. Međutim, postoji i put nazad. Ponekad se ženke, prilikom razmnožavanja potomstva, snalaze same, da tako kažem, bez "tate". Nećemo opisivati sve metode aseksualne reprodukcije organizama, već ćemo se fokusirati na jednu od metoda spolne reprodukcije - partenogenezu. Šta je to? Koje vrste ovog fenomena postoje? O tome ćemo govoriti u članku.
Dva špila ili jedan
Da bismo objasnili razliku između aseksualne (mitoza) i seksualne (mejoze) diobe stanica, koristit ćemo se asocijacijom na kartaške igre. Skup gena svih nuklearnih (eukariotskih) organizama sastoji se od dva špila karata - jedan dobijen od majke, drugi od oca (diploidni set). Uparene karte su aleli istog gena. Upravo to miješanje genetskog materijala omogućava evoluciju i povećava šanse za uspješnu adaptaciju organizama na okolinu. Tokom mitoze (jednostavne diobe), hromozomski set potomaka je potpuno identičan onom roditeljske ćelije. Tokom mejoze, konačni proizvod diobe bit će polne ćelije (gamete) sa poluhaploidnim hromozomskim setom - svaka sa jednim špilom karata, i sa različitim "leđa".
Dva roditelja ili jedan
Tokom polne reprodukcije, ženske i muške gamete se spajaju i formiraju zigot (embrion) sa kompletnim diploidnim skupom hromozoma (jedan tatin, drugi mamin), karakterističnim za određeni organizam. Ali u nekim slučajevima, zigot se formira bez učešća jednog od roditelja. Partenogeneza je metoda reprodukcije organizama kada ženske gamete formiraju embrion bez oplodnje, bez spajanja sa muškim gametama. Termin je izveden od grčkih riječi “parthenos” – “djevica” i “genesis” – “rađanje, razvoj”. U prirodi partenogenetska reprodukcija nije tako česta i naziva se prirodnom. Šta je veštačka partenogeneza? Ovo je dioba jajeta uzrokovana raznim agensima i obično zahtijeva oplodnju.
Vrste partenogeneze
Klasifikacija partenogeneze zasniva se na različitim kriterijumima poređenja.
Mogu sam, mogu sa partnerom
Kada se uzima kriterijum da se uključi prisustvo u životnom ciklusu organizma različite forme reprodukcije, onda se klasifikuju tri tipa partenogeneze: obavezna, ciklička i fakultativna. Obavezna, ili stalna partenogeneza, je reprodukcija koja je jedinstvena za dati organizam. Ciklička je ona koja se izmjenjuje sa stvarnim seksualnim. Šta je fakultativna partenogeneza? Ovo je rezervni način da se ostavi potomstvo ili je postao izuzetak za ovu vrstu.
Partenogeneza kod pčela
Fakultativna, potpuna i mejotička partenogeneza može se ilustrovati na primjeru poznatih pčela. U rano proleće Matica se izleže iz kukuljice i polijeće na let za parenje kada je oplode mnogo mužjaka (trutova). Ali njihova sperma se akumulira u spermateci pčelinje matice i ona će time oploditi jajašca koja polaže tokom svog života. Ili neće. Kada jaje prođe kroz jajovod ženke, otvara se spermatski kanal i oplodi ga - iz diploidnog zametka izlazi ženka, a da li će postati matica ili pčela radilica zavisi od toga čime pčele radilice hrane larvu. Ako se sjemenovod ne otvori, jaje će ostati neoplođeno i razviti će se u haploidnog muškog truta. Sličan ciklus se javlja kod lisnih uši i mrava.
Biološke prednosti
Uprkos neosporne prednosti seksualna reprodukcija, partenogeneza ima svoje prednosti. Ako su uslovi životne sredine povoljni i dovoljno hrane, onda ovaj način reprodukcije, kada svaka jedinka ostavlja potomstvo, daje prednosti izražene u brzini kolonizacije određenih biotopa. Kada se uvjeti okoline promijene u nepovoljnom smjeru, možete žrtvovati kvantitet, ali poboljšati kvalitetu potomstva prelaskom na seksualnu reprodukciju. To je ono što je fakultativna partenogeneza. Karakteristična je za člankonošce, vodozemce, gmizavce i ptice.
Usamljena majka ajkula
Retko se dešava da partenogeneza postane pravo čudo. Na primjer, u slučaju morskih pasa bio je poznat samo jedan način razmnožavanja - seksualni. Ali 2001. godine ajkula čekić iz zoološkog vrta u Nebraski u SAD iznenada je rodila bebu ajkule, i to uprkos činjenici da je godinama živjela sama u akvariju. Ovaj događaj je zbunio biologe. Slučajna smrt bebe ajkule, koju je ubola otrovna raža, pomogla je da se razjasni situacija. Genetska analiza je pokazala da je mladunče rođeno istinskom partenogenezom. Očigledno, tijelo majke ajkule aktiviralo je mehanizme nepoznate nauci za očuvanje vrste na granicama njenog raspona. Ili je možda majka ajkula bila veoma usamljena.
Takmičenje sa Bogom
Tema bezgrešnog, djevičanskog začeća ne izlazi iz medija već dugi niz godina. Možda je priča o Isusovom rođenju od Djevice Marije primjer partenogeneze kod ljudi? Genetičari nedvosmisleno i kategorično kažu: "Ne!" Uostalom, da je ovo partenogenetska reprodukcija, Isus bi morao biti... djevojka. I općenito, prirodna partenogeneza kod sisara, uključujući ljude – kao najvišu filogenetsku grupu – jednostavno je nemoguća. I zato. Kod sisara je razvoj mnogih osobina povezan sa genima vezanim za spol (spolni markeri). To znači da uključivanje određenih gena zavisi od kvaliteta genetskog materijala i majke i oca. Naravno, ako stručnjaci za genetski inženjering ne prionu na posao.
Upravo su japanski stručnjaci, nakon više od 600 eksperimenata, od kojih su 24 završila trudnoćom, a samo 2 porođajem, a samo jedno mladunče preživjelo, 2004. godine dobili miša kao rezultat „bezgrešnog začeća“ miša majka.
Partenogeneza- forma seksualno reprodukcija, u kojoj se jajašca ženki razvijaju u novi organizam bez prethodne oplodnje.
Terminologija
Ranije su mnogi autori (na primjer, B.N. Shvanvich) definirali partenogenezu kao varijantu aseksualnog oblika, iako je to bilo u suprotnosti s općenito prihvaćenom biološkom terminologijom. Aseksualnost je nastanak novih jedinki iz somatskih ćelija majčinog tela, a ne iz seksualnih, kao što se dešava tokom partenogeneze. Stoga se trenutno partenogeneza obično klasifikuje kao seksualna, jer se u njenom procesu formiraju jedinke kćeri iz, a ne iz dijelova “majčinog” tijela, kao što je, na primjer, jednostavnom podjelom bakterija, pupanjem kvasca, tijela segmentacija kod pljosnatih crva itd. .d.
Fenomen partenogeneze se u većini slučajeva opaža kod primitivnih organizama, iako se općenito nalazi među mnogim predstavnicima životinjskog svijeta: člankonošcima, mekušcima, ribama, pa čak i gmazovima. Zanimljiva je pretpostavka o postojanju partenogeneze kod ljudi: prema nepotvrđenim podacima, bilo je slučajeva da su umrle žene bile trudne. ranih datuma, a pri pregledu fetusa pokazalo se da embrion predstavlja potpunu genetsku kopiju majke. Međutim, čak i ako je takav fenomen moguć kod viših životinja (znači, u prirodni uslovi), tada se potpuni razvoj jajeta nikada ne događa; obično se zaustavlja u fazi blastule. (napomena autora) (fotografija)
Ova pojava se relativno često uočava među insektima. Uglavnom su ova bića dvodomna, što se već na prvi pogled može naslutiti po spolu jedinki mnogih vrsta, ali ponekad se partenogeneza kombinira s klasičnim spolom ili ga čak potpuno zamjenjuje.
Partenogeneza kao biološki proces
Citološka osnova ovog fenomena varira. U nekim slučajevima postoji "poremećaj" u razvoju normalnog jajeta, na primjer, promjena u broju podjela genetskog materijala. U drugim, druge strukture preuzimaju ulogu sperme. Na primjer, postoji takva formacija kao usmjereno (polarno) tijelo. Vezana je za jaje i sadrži malu količinu citoplazme i genetskog materijala. U “normi”, odnosno tokom seksualnog odnosa, odvaja se nakon određenog broja mejotičkih dioba. Kod nekih partenogenetičkih individua, na primjer, insekta ljuske Lecanium, tijelo se ne degenerira niti odvaja, već prodire unutra i spaja se s jezgrom jajeta, imitirajući prodor sperme i dajući poticaj razvoju embrija.
Čini se da je partenogeneza fenomen koji ne zavisi od "volje" insekta. Međutim, u nekim slučajevima, pojedinci sami kontroliraju svoje oblike. Kod nekih himenoptera (medonosnih pčela), kao i kod kalifornijske rase ljuskavaca, spermatozoidi se čuvaju u posebnoj komori, odakle ih ženka može, ali i ne mora pustiti u jaje, u zavisnosti od „namena“ polaganja jaja. . (fotografija)
Sorte partenogeneze
Partenogeneza je vrlo heterogena pojava koja se dijeli u nekoliko kategorija.
Sporadično: većinu vremena biseksualne jedinke se razmnožavaju na „normalan“ način, ali kada se stvore određeni uslovi (smanjenje veličine populacije, odsustvo mužjaka) mogu se prebaciti na partenogenezu. Ova pojava je tipična za topola jastreba i druge insekte, prvenstveno Lepidoptera. U rijetkim slučajevima, sporadična partenogeneza se uočava kod pauka, na primjer, tropskih žetelaca, ali obično njihovi neoplođeni umiru bez dovršetka razvoja.
Konstantno: posmatrano sve vreme, zajedno sa seksualnim oblikom. Tipičan primjer je društveni Hymenoptera, kod kojeg se iz neoplođenih uvijek razvijaju mužjaci, a iz oplođenih ženke. U nekim slučajevima partenogeneza potpuno ili gotovo potpuno zamjenjuje seksualnost. Tako su kod nekih vrsta štapićastih insekata, ljuskavaca, žučnih moljaca i piljara mužjaci ili rijetki ili potpuno nepoznati. Slična se pojava događa i među krpeljima.
Postoje organizmi kod kojih učestalost pojavljivanja mužjaka varira u zavisnosti od staništa. Na primjer, mužjaci ciste (stonoge) se često nalaze u Francuskoj (42% jedinki), dok ih je u Holandiji samo 39%, u Danskoj - 8%, a daljim kretanjem prema sjeveru uopće ih nema.
Ciklična: postoji ispravna izmjena seksualnih i aseksualnih generacija, kao, na primjer, u. U njima oplođena preživi zimu, nakon čega iz nje izlazi djevičanska ženka, čime se stvara još jedan niz koji se također partenogenetski razmnožava. U jesen, mužjaci se takođe izlegu, pare i polažu jaja, započinjujući novi krug. životni ciklus. (fotografija)
Veštačko: Ova kategorija se može smatrati vrstom sporadične partenogeneze, ali se ne javlja u prirodi. Suština ovog oblika je da jedinke koje se „normalno“ razmnožavaju spolno prelaze na partenogenezu kada su izložene posebnim fizičkim (struja, temperatura) i hemijskim faktorima. Ovaj fenomen je prvi put otkriven 1886.
Pedogeneza: vrsta partenogeneze u kojoj je djevica
