La parthénogenèse est un type de reproduction. Parthénogenèse - technique de l'immaculée conception

Le concept de parthénogenèse

Lors de la fécondation, le spermatozoïde libère l’ovule de son état de dormance et celui-ci commence à se développer. Mais dans la nature, il existe des cas où un organisme s'est développé à partir d'un œuf non fécondé.

Définition 1

Le phénomène de développement d'un organisme à partir d'un œuf non fécondé est appelé parthénogenèse .

Dans le cas de la parthénogenèse, la nouvelle génération possède un génotype parental inchangé. Chez certaines espèces, des populations à la fois parthénogénétiques et bisexuées peuvent exister (chez les lézards). Pour d'autres espèces, la parthénogenèse est le seul mode de reproduction (chez les phasmes). Chez les carabes et les daphnies, les générations sexuelles et parthénogénétiques alternent naturellement.

Certains scientifiques considèrent la parthénogenèse comme une forme distincte de reproduction asexuée, puisqu'il n'y a pas de processus sexuel (copulation). D'autres la considèrent comme une variante de la reproduction sexuée, puisque ce sont les cellules germinales qui y participent.

Parthénogenèse diploïde

Il existe un certain nombre d'espèces animales chez lesquelles des œufs non fécondés se développent pendant une certaine période. Dans le noyau de l'œuf, le nombre de chromosomes double et ils deviennent diploïdes (ou la méiose ne se produit pas lors de la formation de l'œuf).

Exemple 1

Par exemple, chez les coléoptères et les daphnies mentionnés ci-dessus, au printemps, en été et au début de l'automne (c'est-à-dire la majeure partie de l'année), la reproduction se produit uniquement par parthénogénétique. Seules les femelles se développent à partir d’œufs non fécondés. En automne, les mâles apparaissent et le processus de fécondation a lieu. Les œufs fécondés survivent à l'hiver. Au printemps, ils se transforment à nouveau en femelles capables de se reproduire parthénogénétiquement.

La parthénogenèse diploïde contribue à la reproduction rapide des populations de ces espèces.

Parthénogenèse haploïde

Chez les abeilles et certains autres insectes, les femelles se développent à partir d’œufs fécondés. À partir d'elles, se forment des ouvrières (femelles sous-développées) et des reines. Les faux-bourdons (mâles parthénogénétiques) se développent à partir d’œufs non fécondés. Les cellules mâles possèdent un ensemble haploïde de chromosomes. Lors de la formation des spermatozoïdes, la méiose ne se produit pas et le nombre de chromosomes dans les spermatozoïdes ne diminue pas. Par conséquent, lors de la fécondation, les organismes reçoivent un ensemble diploïde de chromosomes.

Parthénogenèse artificielle

Au cours de leurs recherches, les embryologistes ont pu stimuler le développement d'un ovule sans fécondation. Ils utilisaient certains stimuli comme facteurs stimulants (influences chimiques, mécaniques ou à court terme de forte ou basses températures etc.). L'influence de ces stimuli a contribué à l'excitation de l'œuf et au début de la formation des membranes de fécondation.

Note 1

Le phénomène de parthénogenèse artificielle est activement utilisé, par exemple, pour réguler le sexe des vers à soie en sériciculture.

Androgenèse

Il existe des cas scientifiques où le noyau d'un œuf a été détruit. Dans le même temps, l’œuf lui-même conservait la capacité de féconder. Le noyau du spermatozoïde occupait alors une position centrale dans l’ovule. L'ovule s'est développé de manière parthénogénétique, mais avec un noyau de spermatozoïde. Le nouvel organisme qui en résulte n’a que des caractéristiques paternelles. Ce phénomène est appelé en science androgenèse .

Le phénomène de parthénogenèse est probablement apparu comme une réaction de l'organisme à des changements soudains des conditions environnementales. Ces changements ont conduit à l'impossibilité de la fécondation. Les individus ont donc survécu. Dans lequel l'œuf a commencé à se développer de manière indépendante. Cette adaptation a permis à l’espèce de survivre dans des conditions inhabituelles et changeantes. La méthode de parthénogenèse peut être très utile dans les travaux de sélection.

Parthénogenèse (du grec parthenos - vierge et... genèse (Voir... genèse))

reproduction vierge, l'une des formes de reproduction sexuée des organismes dans laquelle les cellules reproductrices femelles (œufs (voir ovule)) se développent sans fécondation (voir fécondation). P. - reproduction sexuée, mais unisexuée - est née au cours du processus d'évolution d'organismes sous des formes dioïques. Dans les cas où les espèces parthénogénétiques sont représentées (toujours ou périodiquement) uniquement par des femelles, l'un des principaux avantages biologiques de P. est d'accélérer le taux de reproduction de l'espèce, puisque tous les individus de ces espèces sont capables de laisser une progéniture. Dans les cas où les femelles se développent à partir d’œufs fécondés et les mâles à partir d’œufs non fécondés, la fécondation aide à réguler les sex-ratios numériques (par exemple chez les abeilles). Les espèces et races parthénogénétiques sont souvent polyploïdes et résultent d'une hybridation à distance, présentant une hétérosis et une viabilité élevée à cet égard. P. est à distinguer de la reproduction asexuée (Voir Reproduction asexuée), qui s'effectue toujours à l'aide d'organes et de cellules somatiques (reproduction par division, bourgeonnement, etc.). Une distinction est faite entre la fécondation naturelle, méthode normale de reproduction de certains organismes dans la nature, et la fécondation artificielle, provoquée expérimentalement par l'action de divers stimuli sur un œuf non fécondé qui nécessite normalement une fécondation.

Parthénogenèse chez les animaux. La forme initiale de P. est rudimentaire, ou rudimentaire, P., caractéristique de nombreuses espèces d'animaux dans les cas où leurs œufs restent non fécondés. En règle générale, P. rudimentaire est limité aux premiers stades du développement embryonnaire ; cependant, le développement atteint parfois les stades finaux (aléatoire ou accidentel, P.). Une transformation naturelle complète – l’émergence d’un organisme pleinement développé à partir d’un œuf non fécondé – se produit chez tous les types d’invertébrés. Il est courant chez les arthropodes (en particulier les insectes). P. est également découvert chez les vertébrés - poissons, amphibiens, et est particulièrement commun chez les reptiles (au moins 20 races et espèces de lézards, geckos, etc. se reproduisent de cette manière). Chez les oiseaux, une plus grande tendance à P., renforcée par la sélection artificielle sur la capacité de produire des individus sexuellement matures (toujours des mâles), a été trouvée chez certaines races de dindes. Chez les mammifères, seuls des cas de P. rudimentaires sont connus ; des cas isolés de développement complet ont été observés chez des lapins porteurs de P.

Une distinction est faite entre P. obligatoire, dans lequel les œufs ne sont capables que de développement parthénogénétique, et P. facultatif, dans lequel les œufs peuvent se développer à la fois par P. et par fécondation [chez de nombreux insectes hyménoptères, tels que les abeilles, les mâles (bourdons) se développent à partir d'œufs non fécondés), des œufs fécondés - femelles (reines et abeilles ouvrières)]. Souvent, la reproduction via P. alterne avec la reproduction bisexuelle - ce qu'on appelle le P. cyclique. Les générations parthénogénétiques et sexuées avec P. cyclique sont extérieurement différentes. Ainsi, les générations successives de pucerons du genre Chermes diffèrent fortement en termes de morphologie (formes ailées et sans ailes) et d'écologie (associée à différentes plantes alimentaires) ; dans certains calculs biliaires, les individus des générations parthénogénétiques et bisexuelles sont si différents qu'ils ont été pris pour différents types et même l'accouchement. Habituellement (chez de nombreux pucerons, daphnies, rotifères, etc.), les générations parthénogénétiques estivales sont constituées uniquement de femelles, et à l'automne, des générations de mâles et de femelles apparaissent, qui laissent des œufs fécondés pour l'hiver. De nombreuses espèces d'animaux qui n'ont pas de mâles sont capables de se reproduire à long terme par reproduction - ce qu'on appelle la reproduction constante. Chez certaines espèces, à côté de la race femelle parthénogénétique, il existe une race bisexuelle (l'espèce d'origine), qui parfois occupe une autre zone - la reproduction dite géographique (papillons coléoptères porteurs de cas, de nombreux coléoptères, mille-pattes, mollusques, rotifères, daphnies, vertébrés - lézards, etc.).

Sur la base de leur capacité à produire des mâles ou des femelles par fécondation, on les distingue : arrhénotoquie, dans laquelle seuls les mâles se développent à partir d'œufs non fécondés (abeilles et autres hyménoptères, cochenilles, acariens et à partir de vertébrés - lignées parthénogénétiques de dindes) ; thelytoky, dans lequel seules les femelles se développent (cas le plus courant) ; deutérotokia, dans laquelle se développent des individus des deux sexes (par exemple, avec P. aléatoire chez les papillons ; dans une génération bisexuelle avec P. cyclique chez les daphnies, les rotifères et les pucerons).

Le mécanisme cytogénétique de maturation d’un ovule non fécondé est très important. C'est précisément parce que l'œuf subit une méiose et une réduction de moitié du nombre de chromosomes (méiotique P.) ou ne subit pas (amiotique P.), que le nombre de chromosomes caractéristiques de l'espèce soit préservé en raison de la perte de la méiose (P. zygotique) ou si ce nombre est restauré après réduction par la fusion du noyau de l'œuf avec le noyau de l'organisme directeur ou d'une autre manière (P. automictique), la structure héréditaire (Génotype) de l'embryon parthénogénétique et toutes ses caractéristiques héréditaires les plus importantes - le sexe, la préservation ou la perte de l'hétérosis, l'acquisition de l'homozygotie, etc. - en dépendent en fin de compte.

P. est également divisé en génératif, ou haploïde, et somatique (il peut être diploïde et polyploïde). Chez P. génératif, un nombre haploïde de chromosomes (n) est observé dans les cellules en division du corps ; ce cas est relativement rare et s'accompagne d'arrhénotoquie (les mâles haploïdes sont des faux-bourdons des abeilles). Chez P. somatique, dans les cellules en division du corps, le diploïde initial (2n) ou polyploïde (Zn, 4n, 5 n, rarement même 6 n et 8 n) nombre de chromosomes. Souvent, au sein d'une même espèce, il existe plusieurs races caractérisées par plusieurs nombres de chromosomes - ce qu'on appelle la série polyploïde. En raison de la très haute fréquence de polyploïdie (voir Polyploïdie), les espèces animales parthénogénétiques présentent un contraste frappant avec les bisexuels, chez lesquels la polyploïdie, au contraire, très rare. Les espèces animales dioïques polyploïdes sont apparemment apparues grâce à P. et à une hybridation distante.

Le P. artificiel chez les animaux a été obtenu pour la première fois par le zoologiste russe A. A. Tikhomirov. Il a montré (1886) que le développement des œufs de vers à soie non fécondés peut être induit par des solutions d'acides forts, la friction et d'autres stimuli physico-chimiques. Par la suite, du P. artificiel a été obtenu par J. Loeb et d'autres scientifiques chez de nombreux animaux, principalement chez les invertébrés marins ( oursins et étoiles, vers, mollusques), ainsi que chez certains amphibiens (grenouille) et même mammifères (lapin). Fin XIXème – début XXème siècles. les expériences de fécondation artificielle ont attiré l'attention particulière des biologistes, laissant espérer, à l'aide de ce modèle physico-chimique d'activation des œufs (voir Activation des œufs), pénétrer dans l'essence des processus de fécondation. Le P. artificiel est provoqué par l'action de solutions hypertoniques ou hypotoniques sur les œufs (le P. dit osmotique), la piqûre de l'œuf avec une aiguille humidifiée avec de l'hémolymphe (le P. dit traumatique des amphibiens), un refroidissement soudain et surtout chauffage (la soi-disant température P.), ainsi que l'action des acides, des alcalis, etc. Avec l'aide de P. artificiel, il est généralement possible d'obtenir uniquement étapes initiales développement du corps; un P. complet est rarement atteint, bien que des cas de P. complets soient connus même chez les vertébrés (grenouille, lapin). La méthode de production en série de P. complet, développée (1936) pour le ver à soie par B. L. Astaurov, repose sur un chauffage de courte durée précisément dosé (jusqu'à 46°C pendant 18 min) œufs non fécondés extraits d’une femelle. Cette méthode permet d'obtenir des vers à soie uniquement des individus femelles héréditairement identiques à la femelle d'origine et entre eux. Les clones di-, tri- et tétraploïdes résultants peuvent être propagés indéfiniment au moyen de P.. Dans le même temps, ils conservent leur hétérozygotie d’origine et leur « vigueur hybride ». La sélection a abouti à des clones qui se reproduisent via P. aussi facilement que les races bisexuelles par fécondation (plus de 90 % d'éclosion des œufs activés et jusqu'à 98 % de viabilité). P. présente un intérêt diversifié pour la pratique de la sériciculture.

Parthénogenèse chez les plantes. P., commun parmi les plantes à graines et à spores, est généralement du type constant ; P. facultatif a été trouvé dans des cas isolés (chez certaines espèces d'épervière et chez le bleuet Thalictrum purpurascens). En règle générale, le sexe des plantes à reproduction parthénogénétique est femelle : chez les plantes dioïques, P. est associé à l'absence ou à l'extrême rareté des plantes mâles, chez les plantes monoïques - à la dégénérescence des fleurs mâles, à l'absence ou à l'avortement du pollen. Comme pour P. chez les animaux, une distinction est faite entre P. génératif, ou haploïde, et somatique, qui peut être diploïde ou polyploïde. Le P. génératif se trouve dans les algues (cutleria, spirogyra, ectocarpus) et les champignons (saprolegnia, mucor, endomyces). Chez les plantes à fleurs, on l'observe uniquement dans des conditions expérimentales (tabac, herbe, coton, céréales et bien d'autres). Somatic P. se trouve dans les algues (Chara, Cocconeis), dans les fougères (Marselia Drummond) et dans les plantes à fleurs supérieures (chondrilla, manteau, épervière, patte de chat, pissenlit, etc.). Le P. polyploïde est très commun chez les plantes ; cependant, la polyploïdie n'est pas ici une caractéristique des espèces parthénogénétiques, car elle est également répandue chez les plantes bisexuées. D'autres méthodes de reproduction proches de P. chez les plantes sont l'apogamie, dans laquelle l'embryon se développe non pas à partir d'un œuf, mais à partir d'autres cellules gamétophytes, et l'Apomixis. Des parasites artificiels dans les plantes ont été obtenus à partir de certaines algues et champignons par l'action de solutions hypertoniques, ainsi que par un chauffage à court terme des cellules germinales femelles. Le scientifique autrichien E. Cermak (1935-48) a développé du pollen artificiel dans les plantes à fleurs (céréales, légumineuses et bien d'autres), en le provoquant en irritant les stigmates avec du pollen mort ou étranger ou des substances pulvérulentes (talc, farine, craie, etc. ). Le scientifique soviétique E. M. Vermel a obtenu (1972) du P. diploïde dans les cassis, les tomates et les concombres par l'action du diméthylsulfoxyde.

P. comprend également des méthodes particulières de développement des animaux et des plantes - Gynogenèse et Androgenèse, dans lesquelles l'ovule est activé pour le développement en pénétrant dans le sperme de sa propre espèce ou d'une espèce similaire, mais les noyaux de l'ovule et du sperme ne fusionnent pas, la fécondation se transforme s'avère fausse, et l'embryon se développe uniquement avec le noyau femelle (gynogenèse) ou uniquement avec un noyau mâle (androgenèse).

Lit. : Astaurov B.L., Parthénogenèse artificielle chez le ver à soie (Etude expérimentale), M. - L., 1940 ; par lui, Cytogénétique du développement du ver à soie et son contrôle expérimental, M., 1968 ; Tyler A., ​​Parthénogenèse artificielle, trad. de l'anglais, dans le livre : Quelques problèmes d'embryophysiologie moderne, M., 1951 ; Astaurov B.L., Demin Yu.S., Parthénogenèse chez les oiseaux, « Ontogenèse », 1972, tome 3, n° 2 ; Rostand J., La parthénogenèse animale. P., 1950.

B. L. Astaurov.

Grande Encyclopédie soviétique. - M. : Encyclopédie soviétique. 1969-1978 .

Synonymes:

Voyez ce qu’est « Parthénogenèse » dans d’autres dictionnaires :

Parthénogenèse... Dictionnaire d'orthographe-ouvrage de référence

- (du grec parthenos vierge et... genèse) (reproduction vierge), forme de reproduction sexuée, développement d'un ovule sans fécondation. Caractéristique de nombreux animaux invertébrés (daphnies, pucerons, abeilles, etc.) et de nombreuses plantes. Appelé... ... Encyclopédie moderne

PARTHÉNOGENÈSE, une des formes de reproduction sexuée des organismes, dans laquelle la cellule reproductrice femelle ou GAMÈTE se développe sans FERTILISATION. Puisque le gamète mâle n’est pas impliqué dans ce processus, il en résulte une progéniture génétiquement identique… Scientifique et technique Dictionnaire encyclopédique

- (du grec parthenos vierge et... genèse), reproduction vierge, une des formes de reproduction sexuée des organismes, avec un essaim d'épouses. les cellules germinales (ovules, œufs) se développent sans fécondation. Ainsi, P. reproduction sexuée, mais homosexuelle, ... ... Dictionnaire encyclopédique biologique

- (du grec parthenos vierge et...genèse), développement d'un embryon à partir d'un ovule sans fécondation. Présent dans de nombreux organismes végétaux et animaux. La parthénogenèse est la principale possibilité de reproduction des organismes lors de rares contacts de sexes différents... ... Dictionnaire écologique

- (du grec parthenos vierge et... genèse) (reproduction vierge) forme de reproduction sexuée, développement d'un ovule sans fécondation. Caractéristique de nombreux animaux invertébrés (daphnies, rotifères, pucerons, abeilles, etc.) et de nombreuses graines et... ... Grand dictionnaire encyclopédique Dictionnaire des synonymes

Parthénogenèse. Voir reproduction vierge. (

Fertilisation , la fusion d'une cellule reproductrice mâle (sperme) avec une cellule femelle (ovule, ovule), conduisant à la formation d'un zygote - un nouvel organisme unicellulaire. La signification biologique de la fécondation est l'unification du matériel nucléaire des gamètes mâles et femelles, ce qui conduit à l'unification des gènes paternels et maternels, à la restauration de l'ensemble diploïde de chromosomes, ainsi qu'à l'activation de l'ovule, c'est-à-dire à la stimulation de son développement embryonnaire. L’union de l’ovule avec le spermatozoïde se produit généralement dans la partie dilatée en forme d’entonnoir de la trompe de Fallope au cours des 12 premières heures suivant l’ovulation. Le liquide séminal (sperme), pénétrant dans le vagin d'une femme lors des rapports sexuels (coït), contient généralement de 60 à 150 millions de spermatozoïdes qui, grâce à des mouvements à une vitesse de 2 à 3 mm par minute, entraînent des contractions ondulatoires constantes de l'utérus. et les trompes et un environnement alcalin, déjà 1 à 2 minutes après les rapports sexuels, ils atteignent l'utérus, et après 2 à 3 heures - les extrémités des trompes de Fallope, où se produit généralement la fusion avec l'ovule.

Il existe des spermatozoïdes monospermiques (un spermatozoïde pénètre dans l'ovule) et polyspermiques (deux spermatozoïdes ou plus pénètrent dans l'ovule, mais un seul noyau de spermatozoïde fusionne avec le noyau de l'ovule). La préservation de l’activité des spermatozoïdes lors de leur passage dans le tractus génital de la femme est facilitée par l’environnement légèrement alcalin du canal cervical de l’utérus, rempli d’un bouchon muqueux. Pendant l'orgasme lors des rapports sexuels, le bouchon muqueux du canal cervical est partiellement poussé vers l'extérieur puis rétracté à nouveau, facilitant ainsi l'entrée plus rapide des spermatozoïdes du vagin (où normalement chez une femme en bonne santé, l'environnement est légèrement acide) dans le plus environnement favorable du col de l'utérus et de la cavité utérine. Le passage des spermatozoïdes à travers le bouchon muqueux du canal cervical est également facilité par la perméabilité au mucus fortement croissante les jours de l'ovulation. Les jours restants du cycle menstruel, le bouchon muqueux est nettement moins perméable aux spermatozoïdes.

De nombreux spermatozoïdes présents dans le tractus génital d'une femme peuvent conserver leur capacité de fécondation pendant 48 à 72 heures (parfois même jusqu'à 4 à 5 jours). Un ovule ovulé reste viable pendant environ 24 heures. Compte tenu de cela, le moment le plus favorable pour la fécondation est considéré comme la période de rupture d'un follicule mature suivie de la naissance d'un ovule, ainsi que le 2e au 3e jour après l'ovulation. Peu de temps après la fécondation, le zygote commence à se fragmenter et à former un embryon.

Parthénogenèse(du grec παρθενος - vierge et γενεσις - naissance, dans les plantes - apomixie) - ce qu'on appelle la « reproduction vierge », l'une des formes de reproduction sexuée des organismes, dans laquelle les cellules reproductrices femelles (œufs) se transforment en un organisme adulte sans fécondation. Bien que la reproduction parthénogénétique n'implique pas la fusion de gamètes mâles et femelles, la parthénogenèse est toujours considérée comme une reproduction sexuée, puisque l'organisme se développe à partir d'une cellule germinale. On pense que la parthénogenèse est apparue au cours de l'évolution d'organismes sous des formes dioïques.

Dans les cas où les espèces parthénogénétiques sont représentées (toujours ou périodiquement) uniquement par des femelles, l'un des principaux avantages biologiques parthénogenèse consiste à accélérer le taux de reproduction de l'espèce, puisque tous les individus d'espèces similaires sont capables de laisser une progéniture. Cette méthode de reproduction est utilisée par certains animaux (bien que les organismes relativement primitifs y recourent plus souvent). Dans les cas où les femelles se développent à partir d'œufs fécondés et les mâles à partir d'œufs non fécondés, parthénogenèse contribue à la régulation des sex-ratios numériques (par exemple chez les abeilles). Les espèces et races parthénogénétiques sont souvent polyploïdes et résultent d'une hybridation à distance, présentant une hétérosis et une viabilité élevée à cet égard. Parthénogenèse doit être classée comme reproduction sexuée et doit être distinguée de la reproduction asexuée, qui s'effectue toujours à l'aide d'organes et de cellules somatiques (reproduction par division, bourgeonnement, etc.).

La plupart des représentants des animaux et flore divisé en mâles et femelles. Grâce au mélange du matériel génétique des parents, la progéniture a plus de chances de survivre et de s'adapter aux conditions d'un monde en constante évolution. environnement. Cependant, il existe également un moyen de revenir en arrière. Parfois, les femelles, lorsqu'elles reproduisent leur progéniture, se débrouillent seules, pour ainsi dire, sans « papa ». Nous ne décrirons pas toutes les méthodes de reproduction asexuée des organismes, mais nous nous concentrerons sur l'une des méthodes de reproduction sexuée - la parthénogenèse. Ce que c'est? Quels types de ce phénomène existe-t-il ? Nous en parlerons dans l'article.

Deux ponts ou un

Pour expliquer la différence entre la division cellulaire asexuée (mitose) et sexuelle (méiose), nous utiliserons l'association avec les jeux de cartes. L'ensemble génétique de tous les organismes nucléaires (eucaryotes) se compose de deux jeux de cartes - l'un reçu de la mère, l'autre du père (jeu diploïde). Les cartes de jeu appariées sont des allèles du même gène. C’est ce brassage du matériel génétique qui rend possible l’évolution et augmente les chances de réussite de l’adaptation des organismes à l’environnement. Lors de la mitose (simple division), l'ensemble des chromosomes des descendants est totalement identique à celui de la cellule mère. Au cours de la méiose, le produit final de la division sera des cellules sexuelles (gamètes) avec un ensemble de chromosomes demi-haploïdes - chacun avec un jeu de cartes et avec des «dos» différents.

Deux parents ou un

Au cours de la reproduction sexuée, les gamètes femelles et mâles fusionnent et forment un zygote (embryon) avec un ensemble complet de chromosomes diploïdes (un ensemble provenant du père, l'autre de la mère), caractéristiques d'un organisme particulier. Mais dans certains cas, un zygote se forme sans la participation d'un des parents. La parthénogenèse est une méthode de reproduction d'organismes dans laquelle les gamètes femelles forment un embryon sans fécondation, sans fusion avec les gamètes mâles. Le terme est dérivé des mots grecs « parthenos » – « vierge » et « genèse » – « naissance, développement ». Dans la nature, la reproduction parthénogénétique n'est pas si courante et est dite naturelle. Qu’est-ce que la parthénogenèse artificielle ? Il s’agit de la division d’un ovule provoquée par divers agents et nécessitant normalement une fécondation.

Types de parthénogenèse

La classification de la parthénogenèse repose sur divers critères de comparaison.

Je peux le faire moi-même, je peux le faire avec un partenaire

Lorsque le critère est pris pour inclure la présence dans le cycle de vie d'un organisme différentes formes reproduction, alors trois types de parthénogenèse sont classés : obligatoire, cyclique et facultative. La parthénogenèse obligatoire, ou constante, est une reproduction unique à un organisme donné. Le cyclique est celui qui alterne avec le sexuel proprement dit. Qu’est-ce que la parthénogenèse facultative ? Il s'agit d'un moyen de secours pour laisser une progéniture ou est devenu une exception pour cette espèce.

Parthénogenèse chez les abeilles

La parthénogenèse facultative, complète et méiotique peut être illustrée à l'aide de l'exemple des abeilles bien connues. Au début du printemps La reine sort de la chrysalide et s'envole pour un vol nuptial lorsqu'elle est fécondée par de nombreux mâles (bourdons). Mais leur sperme s’accumule dans la spermathèque de la reine des abeilles, et c’est avec cela qu’elle fécondera les œufs qu’elle pondra tout au long de sa vie. Ou ce ne sera pas le cas. Lorsqu'un ovule traverse l'oviducte de la femelle, le canal spermatique s'ouvre et le féconde - une femelle émerge de l'embryon diploïde, et le fait qu'elle devienne une reine ou une abeille ouvrière dépend de ce que les abeilles ouvrières nourrissent la larve. Si le canal déférent ne s’ouvre pas, l’œuf restera non fécondé et se développera en un faux-bourdon mâle haploïde. Un cycle similaire se produit chez les pucerons et les fourmis.

Avantages biologiques

Malgré des avantages indéniables reproduction sexuée, la parthénogenèse a ses avantages. Si les conditions environnementales sont favorables et que suffisamment de nourriture est disponible, alors ce mode de reproduction, lorsque chaque individu laisse sa progéniture, offre des avantages qui se traduisent par la rapidité de colonisation de biotopes spécifiques. Lorsque les conditions environnementales évoluent dans un sens défavorable, vous pouvez sacrifier la quantité, mais améliorer la qualité de la progéniture en passant à la reproduction sexuée. C’est ce qu’est la parthénogenèse facultative. C'est caractéristique des arthropodes, des amphibiens, des reptiles et des oiseaux.

Requin mère solitaire

Il arrive rarement que la parthénogenèse devienne un véritable miracle. Par exemple, dans le cas des requins, une seule méthode de reproduction était connue : sexuellement. Mais en 2001, un requin marteau du zoo du Nebraska aux États-Unis a soudainement donné naissance à un bébé requin, et ce malgré le fait qu'il vivait seul dans l'aquarium depuis de nombreuses années. Cet événement a déconcerté les biologistes. La mort accidentelle d’un bébé requin, piqué par une raie pastenague venimeuse, a contribué à clarifier la situation. L'analyse génétique a montré que le petit était né d'une véritable parthénogenèse. Apparemment, le corps de la mère requin a activé des mécanismes inconnus de la science pour préserver l’espèce aux limites de son aire de répartition. Ou peut-être que la mère requin était très seule.

En compétition avec Dieu

Le thème de la conception immaculée et vierge n’a pas quitté les médias depuis de nombreuses années. Peut-être que l'histoire de la naissance de Jésus par la Vierge Marie est un exemple de parthénogenèse chez l'homme ? Les généticiens disent sans équivoque et catégoriquement : « Non ! Après tout, s’il s’agissait d’une reproduction parthénogénétique, Jésus devrait être… une fille. Et en général, la parthénogenèse naturelle chez les mammifères, y compris les humains - en tant que groupe phylogénétique le plus élevé - est tout simplement impossible. Et c'est pourquoi. Chez les mammifères, le développement de nombreux traits est lié à des gènes liés au sexe (marqueurs sexuels). Cela signifie que l’inclusion de certains gènes dépend de la qualité du matériel génétique de la mère et du père. Bien sûr, si les spécialistes du génie génétique ne se mettent pas au travail.

Ce sont des spécialistes japonais qui, après avoir mené plus de 600 expériences, dont 24 se sont soldées par une grossesse, et seulement 2 d'entre elles en accouchement, et un seul ourson a survécu, ont reçu en 2004 une souris grâce à la « conception immaculée » du mère de souris.

Parthénogenèse- formulaire sexuel la reproduction, dans laquelle les œufs des femelles se développent en un nouvel organisme sans fécondation préalable.

Terminologie

Auparavant, de nombreux auteurs (par exemple, B.N. Shvanvich) définissaient la parthénogenèse comme une variante de la forme asexuée, bien que cela contredisait la terminologie biologique généralement acceptée. L’asexualité est l’émergence de nouveaux individus à partir des cellules somatiques du corps maternel, et non des cellules sexuelles, comme cela se produit lors de la parthénogenèse. Ainsi, à l'heure actuelle, la parthénogenèse est généralement classée comme sexuelle, car dans son processus, les individus filles sont formés à partir de et non à partir de parties du corps de la « mère », comme par exemple avec la simple division des bactéries, le bourgeonnement des levures, le corps segmentation chez les vers plats, etc. .d.

Le phénomène de parthénogenèse est observé dans la plupart des cas chez les organismes primitifs, même si, en général, on le retrouve chez de nombreux représentants du monde animal : arthropodes, mollusques, poissons et même reptiles. L'hypothèse sur l'existence de la parthénogenèse chez l'homme est intéressante : selon des données non confirmées, il y a eu des cas où des femmes décédées se sont révélées enceintes. premières dates, et lors de l'examen du fœtus, il s'est avéré que l'embryon représente une copie génétique complète de la mère. Cependant, même si un tel phénomène est possible chez les animaux supérieurs (c'est-à-dire chez conditions naturelles), alors le développement complet de l’œuf n’a jamais lieu ; il s’arrête généralement au stade blastula. (Note de l'auteur) (photo)

Ce phénomène est observé relativement souvent chez les insectes. Pour la plupart, ces créatures sont dioïques, ce qui peut être deviné même à première vue par le sexe des individus de nombreuses espèces, mais parfois la parthénogenèse se combine avec le sexe classique ou même le remplace complètement.

La parthénogenèse comme processus biologique

La base cytologique de ce phénomène varie. Dans certains cas, il y a une « perturbation » dans le développement d’un ovule normal, par exemple une modification du nombre de divisions du matériel génétique. Dans d’autres, d’autres structures jouent le rôle de spermatozoïdes. Par exemple, il existe une formation telle qu'un corps directionnel (polaire). Il est attaché à l’œuf et contient une petite quantité de cytoplasme et de matériel génétique. Dans la « norme », c’est-à-dire lors des rapports sexuels, elle se sépare après un certain nombre de divisions méiotiques. Chez certains individus parthénogénétiques, par exemple la cochenille Lecanium, le corps ne dégénère pas et ne se détache pas, mais pénètre à l'intérieur et fusionne avec le noyau de l'ovule, imitant la pénétration d'un spermatozoïde et donnant une impulsion au développement de l'embryon.

La parthénogenèse semble être un phénomène qui ne dépend pas de la « volonté » de l’insecte. Cependant, dans certains cas, les individus contrôlent eux-mêmes leurs propres formes. Chez certains hyménoptères (abeilles domestiques), ainsi que chez la race californienne des cochenilles, les spermatozoïdes sont stockés dans une chambre spéciale, d'où la femelle peut ou non les libérer sur l'œuf, selon le « but » de la ponte. . (photo)

Variétés de parthénogenèse

La parthénogenèse est un phénomène très hétérogène qui se divise en plusieurs catégories.

Sporadique: la plupart du temps, les individus bisexuels se reproduisent de manière « normale », mais lorsque certaines conditions sont créées (diminution de la taille de la population, absence de mâles) ils peuvent basculer vers la parthénogenèse. Ce phénomène est typique du papillon du peuplier et d'autres insectes, principalement des lépidoptères. Dans de rares cas, une parthénogenèse sporadique est observée chez les araignées, par exemple chez les moissonneuses tropicales, mais généralement celles non fécondées meurent sans avoir terminé leur développement.

Constante: observé tout le temps, en même temps que la forme sexuelle. Un exemple typique est celui des hyménoptères sociaux, dans lesquels les mâles se développent toujours à partir d’hyménoptères non fécondés et les femelles à partir d’hyménoptères fécondés. Dans certains cas, la parthénogenèse remplace complètement ou presque complètement la sexualité. Ainsi, chez certaines espèces de phasmes, de cochenilles, de teignes biliaires et de tenthrèdes, les mâles sont soit rares, soit totalement inconnus. Un phénomène similaire se produit chez les tiques.

Il existe des organismes dans lesquels la fréquence d'apparition des mâles varie en fonction de l'habitat. Par exemple, les mâles de Kysts (mille-pattes) sont souvent trouvés en France (42% des individus), alors qu'en Hollande ils ne sont que 39%, au Danemark - 8%, et avec un déplacement plus poussé vers le nord, ils ne sont plus du tout présents.

cyclique: il y a une alternance correcte des générations sexuelles et asexuées, comme par exemple dans. Chez eux, la fécondée survit à l'hiver, après quoi une femelle vierge en émerge, donnant naissance à une autre série qui se reproduit également par parthénogénétique. À l’automne, les mâles éclosent, s’accouplent et pondent également, commençant ainsi une nouvelle ronde. cycle de vie. (photo)

Artificiel: Cette catégorie peut être considérée comme un type de parthénogenèse sporadique, mais ne se produit pas dans la nature. L’essence de cette forme est que les individus qui se reproduisent « normalement » sexuellement passent à la parthénogenèse lorsqu’ils sont exposés à des facteurs physiques (électricité, température) et chimiques particuliers. Ce phénomène a été découvert pour la première fois en 1886.

Pédogenèse: un type de parthénogenèse dans laquelle la vierge