Partenogeneza je vrsta reprodukcije. Partenogeneza – tehnika bezgrešnog začeća
Koncept partenogeneze
Tijekom oplodnje, spermatozoid dovodi jaje iz stanja mirovanja i ono se počinje razvijati. Ali u prirodi su poznati slučajevi kada se organizam razvio iz neoplođenog jajašca.
Definicija 1
Razvoj organizma iz neoplođenog jajašca tzv partenogeneza .
U slučaju partenogeneze, nova generacija ima nepromijenjen genotip roditelja. U nekim vrstama mogu postojati i partenogenetske i biseksualne populacije (kod guštera). Za druge vrste partenogeneza je jedini način razmnožavanja (kod kukaca štapića). Kod zemljanih kornjaša i dafnije prirodno se izmjenjuju spolne i partenogenetske generacije.
Neki znanstvenici partenogenezu smatraju zasebnim oblikom aseksualne reprodukcije, budući da ovdje nema spolnog procesa (kopulacije). Drugi ga smatraju varijantom spolnog razmnožavanja, jer u njemu sudjeluju spolne stanice.
Diploidna partenogeneza
Postoji niz životinjskih vrsta kod kojih u određenom razdoblju dolazi do razvoja neoplođenih jajašaca. U tom se slučaju udvostručuje broj kromosoma u jezgri jajašca i oni postaju diploidni (ili ne dolazi do mejoze tijekom formiranja jajašca).
Primjer 1
Primjerice, kod već navedenih zemljanih buba i dafnija tijekom proljeća, ljeta, rane jeseni (dakle veći dio godine) razmnožavanje se odvija samo partenogenetski. Iz neoplođenih jajašca razvijaju se samo ženke. U jesen se pojavljuju mužjaci i odvija se proces oplodnje. Oplođena jajašca podnose zimu. U proljeće se iz njih ponovno razvijaju ženke sposobne za partenogenetičku reprodukciju.
Diploidna partenogeneza pridonosi brzoj reprodukciji populacija ovih vrsta.
Haploidna partenogeneza
Kod pčela i nekih drugih kukaca ženke se razvijaju iz oplođenih jaja. Od toga se formiraju radne jedinke (nerazvijene ženke) i maternica. Iz neoplođenih jajašca razvijaju se trutovi (partenogenetski mužjaci). Muške stanice imaju haploidni skup kromosoma. Tijekom stvaranja spermatozoida ne dolazi do mejoze i ne smanjuje se broj kromosoma u spermatozoidima. Stoga, tijekom oplodnje, organizmi dobivaju diploidni skup kromosoma.
umjetna partenogeneza
Znanstvenici-embriolozi tijekom istraživanja uspjeli su potaknuti razvoj jajašca bez oplodnje. Kao poticajni faktor koristili su neke podražaje (kemijski, mehanički ili kratkotrajni učinci visokih ili niskih temperatura i sl.). Utjecaj ovih podražaja pridonio je pobuđivanju jajašca i početku stvaranja oplodnih membrana.
Napomena 1
Fenomen umjetne partenogeneze aktivno se koristi, na primjer, za prilagodbu spola svilene bube u svilarstvu.
Androgeneza
U znanosti postoje slučajevi kada je jezgra jajeta uništena. Istodobno, samo jaje zadržalo je sposobnost oplodnje. Tada je jezgra spermija zauzela središnji položaj u jajetu. Jajna stanica se dalje razvijala partenogenetski, ali s jezgrom spermatozoida. Nastali novi organizam imao je samo očinske karakteristike. Ovaj fenomen je u znanosti poznat kao androgeneza .
Fenomen partenogeneze nastao je vjerojatno kao reakcija organizma na nagle promjene uvjeta okoline. Ove promjene dovele su do nemogućnosti oplodnje. Stoga su pojedinci preživjeli. U kojoj se jaje počelo samostalno razvijati. Ova prilagodba omogućila je vrstama da prežive u nepoznatim i promjenjivim uvjetima. Metoda partenogeneze može biti vrlo korisna u uzgoju.
Partenogeneza (od grčkog parthénos - djevica i ... geneza (Vidi ... postanak))
djevičansko razmnožavanje, jedan od oblika spolnog razmnožavanja organizama, u kojem se ženske zametne stanice (jajne stanice (vidi jaje)) razvijaju bez oplodnje (vidi oplodnju).
P. - spolno, ali istospolno razmnožavanje - nastalo je u procesu evolucije organizama u dvodomnim oblicima. U onim slučajevima kada su partenogenetske vrste zastupljene (uvijek ili povremeno) samo od ženki, jedna od glavnih bioloških prednosti P. je ubrzavanje stope reprodukcije vrste, budući da su sve jedinke takvih vrsta sposobne ostaviti potomstvo. U slučajevima kada se iz oplođenih jaja razvijaju ženke, a iz neoplođenih jaja, P. pridonosi regulaciji brojčanog omjera spolova (npr. kod pčela). Često su partenogenetske vrste i rase poliploidne i nastaju kao rezultat udaljene hibridizacije, otkrivajući u vezi s tim heterozisom i visoku održivost. P. treba razlikovati od nespolnog razmnožavanja (vidi Nespolno razmnožavanje), koje se uvijek provodi uz pomoć somatskih organa i stanica (razmnožavanje diobom, pupanjem i sl.). P. razlikuje se između prirodnog, normalnog načina razmnožavanja nekih organizama u prirodi i umjetnog, uzrokovanog eksperimentalno djelovanjem raznih podražaja na neoplođeno jaje koje inače treba oplodnju. Partenogeneza kod životinja. Početni oblik P. je rudimentarni, ili rudimentarni, P., karakterističan za mnoge životinjske vrste kada njihova jajašca ostaju neoplođena. Rudimentarni P. u pravilu je ograničen na početne faze embrionalnog razvoja; međutim, ponekad razvoj doseže završne faze (slučajan ili slučajan, P.). Potpuna prirodna reprodukcija - nastanak potpuno razvijenog organizma iz neoplođene jajne stanice - nalazi se u svim vrstama beskralježnjaka. Česta je kod člankonožaca (osobito insekata). P. je otvoren i u kralježnjaka - riba, vodozemaca, a posebno je čest u gmazova (na taj se način razmnožava najmanje 20 rasa i vrsta guštera, macelina i dr.). Kod ptica je kod određenih pasmina purana pronađena velika sklonost P., pojačana umjetnom selekcijom do te mjere da se dobiju zrele jedinke (uvijek mužjaci). Kod sisavaca su poznati samo slučajevi rudimentarne P.; Uočeni su izolirani slučajevi potpunog razvoja u kunića s umjetnom P. Razlikovati obvezni P., kod kojeg su jaja sposobna samo za partenogenetski razvoj, i fakultativni P., u kojem se jaja mogu razviti i putem P. i kao rezultat oplodnje [kod mnogih himenoptera, na primjer, pčela, mužjaci se razvijaju iz neoplođenih jaja (trutovi), od oplođenih - ženke (maternice i pčele radilice)]. Često se razmnožavanje putem P. izmjenjuje s biseksualnim - takozvanim cikličkim P. Partenogenetske i spolne generacije u cikličkom P. izvana su različite. Dakle, uzastopne generacije lisnih uši iz roda Chermes oštro se razlikuju po morfologiji (krilati i beskrilni oblici) i ekologiji (povezane s različitim krmnim biljkama); kod nekih žučnih osa jedinke partenogenetske i biseksualne generacije toliko su različite da su uzimane za različite vrste, pa čak i rodove. Obično (kod mnogih lisnih uši, dafnija, rotifera i dr.) ljetne partenogenetske generacije sastoje se samo od ženki, a u jesen se pojavljuju generacije mužjaka i ženki koje ostavljaju oplođena jaja za zimu. Mnoge životinjske vrste koje nemaju mužjake sposobne su za dugotrajnu reprodukciju pomoću P. - takozvanog konstantnog P. Kod nekih vrsta, uz partenogenetičku žensku rasu, postoji i dvospolna rasa (izvorna vrsta), koja ponekad zauzima različito područje - tzv. zemljopisni P. (leptiri nosioci, mnoge kornjaše, stonoge, mekušci, rotiferi, dafnije, gušteri od kralježnjaka itd.). Prema sposobnosti davanja putem P. razlikuju se mužjaci ili ženke: arenotoki, kod kojih se iz neoplođenih jajašca razvijaju samo mužjaci (pčele i druge himenoptera, brašnaste bube, grinje, a od kralježnjaka - partenogenetske linije purana); thelytoky, u kojoj se razvijaju samo ženke (najčešći slučaj); deuterotokia, u kojoj se razvijaju jedinke oba spola (primjerice, sa slučajnim P. u leptira; u biseksualnoj generaciji s cikličkom P. u dafnije, rotifera i lisnih uši). Citogenetski mehanizam sazrijevanja neoplođenog jajašca od velike je važnosti. Upravo zbog toga dolazi li jaje podvrgnuto mejozi i prepolovljivanju broja kromosoma - redukciji (mejotski P.) ili ne prolazi (ameiotski P.), zadržava li se broj kromosoma karakterističan za vrstu zbog gubitka mejoze (zigotski P.) ili se taj broj obnavlja nakon redukcije fuzije jezgre jajne stanice s jezgrom usmjerenog tijela ili na neki drugi način (automicni P.), u konačnici nasljedna struktura (genotip) partenogenetske embrija i svih njegovih najvažnijih nasljednih obilježja – spola, očuvanja ili gubitka heterozisa, stjecanja homozigotnosti itd. P. se također dijeli na generativnu, odnosno haploidnu i somatsku (može biti diploidna i poliploidna). S generativnim P., u dijelećim se stanicama tijela opaža haploidni broj kromosoma (n); ovaj slučaj je relativno rijedak i kombinira se s arenotokijom (haploidni mužjaci su trutovi pčela). Sa somatskim P., u stanicama tijela koje se dijele, početni diploid (2n) ili poliploid (Zn, 4n, 5 n, rijetko čak 6 n i 8 n) broj kromosoma. Često unutar jedne vrste postoji nekoliko rasa obilježenih višestrukim brojem kromosoma - tzv. poliploidni niz. U pogledu vrlo visoke učestalosti poliploidije (vidi Poliploidija), partenogenetske životinjske vrste predstavljaju oštar kontrast s biseksualnim životinjama, kod kojih je poliploidija, naprotiv, vrlo rijetka. Poliploidne, dvodomne vrste životinja očito su nastale P. i udaljenom hibridizacijom. Umjetni P. kod životinja prvi je dobio ruski zoolog A. A. Tikhomirov. Pokazao je (1886.) da se neoplođena jajašca svilene bube mogu potaknuti na razvoj otopinama jakih kiselina, trenjem i drugim fizikalnim i kemijskim podražajima. Kasnije su umjetni P. dobili J. Loeb i drugi znanstvenici kod mnogih životinja, uglavnom kod morskih beskralježnjaka (morski ježinci i zvijezde, crvi, mekušci), kao i kod nekih vodozemaca (žaba), pa čak i sisavaca (zec). Krajem 19. - početkom 20.st. Eksperimenti na umjetnoj P. privukli su posebnu pozornost biologa, dajući nadu da će se uz pomoć ovog fizikalno-kemijskog modela aktivacije jajašca proniknuti u bit procesa oplodnje. Umjetni P. nastaje djelovanjem hipertoničnih ili hipotoničnih otopina na jajašca (tzv. osmotski P.), ubodom jajeta iglom navlaženom hemolimfom (tzv. traumatski P. vodozemaca), oštrim hlađenjem, a posebno zagrijavanjem (tzv. temperatura P.), kao i djelovanjem kiselina, lužina itd. Uz pomoć umjetne P. obično je moguće dobiti samo početne faze razvoja organizma; potpuni P. se rijetko postiže, iako su slučajevi potpunog P. poznati čak i kod kralježnjaka (žaba, zec). Metoda za masovnu proizvodnju potpune P., koju je (1936.) za svilenu bubu razvio B. L. Astaurov, temelji se na točno doziranom kratkotrajnom zagrijavanju (do 46 °C za 18 min)
neoplođena jajašca uzeta od ženke. Ova metoda omogućuje dobivanje samo ženskih jedinki od svilene bube, nasljedno identične s izvornom ženkom i međusobno. Rezultirajući di-, tri- i tetraploidni klonovi mogu se razmnožavati pomoću P. neograničeno. Pritom zadržavaju svoju izvornu heterozigotnost i "hibridnu snagu". Selekcijom se dobivaju klonovi koji se P. razmnožavaju jednako lako kao i dvospolne pasmine oplodnjom (više od 90% izlijeganja aktiviranih jaja i do 98% vitalnosti). P. je od svestranog interesa za bavljenje svinjarstvom. Partenogeneza u biljkama. P., čest među sjemenskim i sporastim biljkama, obično pripada stalnom tipu; fakultativna P. nalazi se u izoliranim slučajevima (kod nekih vrsta jastrebova i u kukuriku Thalictrum purpurascens). U pravilu, spol biljaka koje se razmnožavaju partenogenetski je ženski: kod dvodomnih biljaka P. je povezan s izostankom ili iznimnom rijetkošću muških biljaka, a kod jednodomnih biljaka s degeneracijom muških cvjetova i izostankom ili abortivnošću peludi. Kao i kod P., razlikuju se životinje: generativne ili haploidne P. i somatske, koje mogu biti diploidne ili poliploidne. Generativni P. javlja se u algama (cutleria, spirogyra, ectocarpus) i gljivama (saprolegnia, mucor, endomyces). U cvjetnicama se opaža samo u eksperimentalnim uvjetima (duhan, skerda, pamuk, žitarice i mnogi drugi). Somatski P. javlja se u algama (hara, cocconeis), u paprati (Drummondova marcelija), te u višim cvjetnicama (chondrila, cuff, hawkweed, mačja stopa, maslačak i dr.). Poliploidni P. vrlo je čest u biljkama; međutim, poliploidija ovdje nije obilježje partenogenetske vrste, budući da je rasprostranjena i kod dvospolnih biljaka. Druge metode razmnožavanja su bliske P. biljaka - Apogamija, u kojoj se embrij ne razvija iz jajašca, već iz drugih stanica gametofita i Apomixis.
Umjetni P. u biljkama dobiven je iz nekih algi i gljiva djelovanjem hipertoničnih otopina, kao i kratkotrajnim zagrijavanjem ženskih zametnih stanica. Austrijski znanstvenik E. Čermak dobivao je (1935–48) umjetnu prašinu u biljkama cvjetnicama (žitarice, mahunarke i mnoge druge) nadražujući stigmu mrtvim ili stranim peludom ili praškastim tvarima (talk, brašno, kreda i dr.). Sovjetski znanstvenik E. M. Vermel (1972) dobio je diploidni P. u ribizlu, rajčici i krastavcima djelovanjem dimetil sulfoksida. P. također uključuje osebujne metode razvoja životinja i biljaka - Ginogenezu i Androgenezu, u kojima se jajna stanica aktivira da se razvije prodiranjem u spermu svoje ili bliske vrste, ali se jezgre jajašca i spermija ne spajaju, oplodnja se okreće. nije lažno, a embrij se razvija samo sa ženskom (ginogeneza) ili samo s muškom (androgeneza) jezgrom. Lit.: Astaurov B. L., Umjetna partenogeneza u svilenoj bubi (Eksperimentalna studija), M. - L., 1940; njegov, Citogenetika razvoja svilene bube i njezino eksperimentalno suzbijanje, M., 1968.; Tyler A., Umjetna partenogeneza, trans. s engleskog, u knjizi: Neki problemi moderne embriofiziologije, M., 1951; Astaurov B. L., Demin Yu. S., Partenogeneza kod ptica, "Ontogeneza", 1972, vol. 3, br. 2; Rostand J., La partenogenese animale. P., 1950. B. L. Astaurov.
Velika sovjetska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978 .
Sinonimi:Pogledajte što je "Partenogeneza" u drugim rječnicima:
partenogeneza... Pravopisni rječnik
- (od grč. parthenos djevica i ... genesis) (djevičanska reprodukcija), oblik spolnog razmnožavanja, razvoj jajašca bez oplodnje. Karakteristična je za mnoge beskralježnjake (dafnije, lisne uši, pčele i dr.) i mnoge biljke. Zvao se…… Moderna enciklopedija
PARTENOGENEZA, jedan od oblika spolnog razmnožavanja organizama, u kojem se ženska zametna stanica ili GAMETA razvija bez Oplodnje. Budući da muška gameta nije uključena u ovaj proces, nastaju potomci koji su genetski identični... Znanstveno-tehnički enciklopedijski rječnik
- (od grč. parthenos djevica i ... geneza), djevičansko razmnožavanje, jedan od oblika spolnog razmnožavanja organizama, s rezom žena. spolne stanice (jajaca, jajašca) razvijaju se bez oplodnje. Dakle, P. spolno, ali istospolno razmnožavanje, ... ... Biološki enciklopedijski rječnik
- (od grčkog parthenos djevica i ... geneza), razvoj embrija iz jajašca bez oplodnje. Javlja se u mnogim biljnim i životinjskim organizmima. Partenogeneza je glavna mogućnost razmnožavanja organizama s rijetkim kontaktima heteroseksualaca ... ... Ekološki rječnik
- (od grč. parthenos djevica i ... genesis) (djevičanska reprodukcija) oblik spolnog razmnožavanja, razvoj jajašca bez oplodnje. Karakteristična je za mnoge beskralježnjake (dafnije, rotifere, lisne uši, pčele itd.) i mnoge sjemenske i ... ... Veliki enciklopedijski rječnik Rječnik sinonima
Partenogeneza. Vidi djevičanski uzgoj. (
Gnojidba , fuziju muške reproduktivne stanice (spermija) sa ženskom (jaje, jajnu stanicu), što dovodi do formiranja zigota - novog jednostaničnog organizma. Biološko značenje oplodnje je sjedinjenje nuklearnog materijala muške i ženske spolne stanice, što dovodi do sjedinjavanja očinskih i majčinih gena, obnavljanja diploidnog skupa kromosoma, kao i aktivacije jajne stanice, tj. njegova stimulacija za razvoj embrija. Povezivanje jajašca sa spermijem obično se događa u lijevkastom dijelu jajovoda tijekom prvih 12 sati nakon ovulacije. Sjemenska tekućina (sperma), koja ulazi u rodnicu žene tijekom spolnog odnosa (koitusa), obično sadrži od 60 do 150 milijuna spermatozoida, koji zahvaljujući pokretima brzinom od 2-3 mm u minuti, stalnim valovitim kontrakcijama maternice i cijevi i alkalnom okruženju, već nakon 1 - 2 minute nakon snošaja dospiju u maternicu, a nakon 2 - 3 sata - u krajnje dijelove jajovoda, gdje obično dolazi do spajanja s jajetom.
Postoje monospermijska (jedan spermij ulazi u jajašce) i polispermijska (dva ili više spermija prodiru u jajnu stanicu, ali se samo jedna jezgra spermija spaja s jezgrom jajne stanice) oplodnja. Očuvanje aktivnosti sperme tijekom njihovog prolaska u genitalni trakt žene olakšava blago alkalna okolina cervikalnog kanala maternice, ispunjena sluzavim čepom. Tijekom orgazma tijekom spolnog odnosa, sluzni čep iz cervikalnog kanala djelomično se istiskuje, a zatim se uvlači u njega i na taj način pridonosi bržem ulasku spermatozoida iz rodnice (gdje zdrava žena inače ima blago kiselu sredinu) u više. povoljno okruženje cerviksa i šupljine maternice. Prolaz spermatozoida kroz mukozni čep cervikalnog kanala također je olakšan naglim povećanjem propusnosti sluzi u danima ovulacije. U preostalim danima menstrualnog ciklusa, sluzni čep ima znatno manju propusnost za spermatozoide.
Mnogi spermatozoidi koji se nalaze u genitalnom traktu žene mogu zadržati sposobnost oplodnje 48-72 sata (ponekad čak i do 4-5 dana). Ovulirana jajna stanica ostaje održiva otprilike 24 sata. S obzirom na to, najpovoljnije vrijeme za oplodnju je razdoblje rupture zrelog folikula, nakon čega slijedi rođenje jajašca, kao i 2-3 dana nakon ovulacije. Ubrzo nakon oplodnje počinje cijepanje zigota i stvaranje embrija.
Partenogeneza(od grčkog παρθενος - djevica i γενεσις - rođenje, u biljkama - apomiksis) - takozvana "djevičanska reprodukcija", jedan od oblika spolnog razmnožavanja organizama, u kojem se ženske zametne stanice (jajašca) razvijaju u odrasli organizam bez oplodnje. Iako partenogenetska reprodukcija ne uključuje spajanje muških i ženskih spolnih stanica, partenogeneza se još uvijek smatra spolnom reprodukcijom, budući da se organizam razvija iz zametne stanice. Vjeruje se da je partenogeneza nastala u procesu evolucije organizama u dvodomnim oblicima.
U slučajevima kada partenogenetske vrste predstavljaju (uvijek ili povremeno) samo ženke, jedna od glavnih bioloških prednosti partenogeneza je ubrzati stopu reprodukcije vrste, budući da su sve jedinke takve vrste u stanju ostaviti potomstvo. Ovu metodu razmnožavanja koriste neke životinje (iako joj relativno primitivni organizmi češće pribjegavaju). U slučajevima kada se ženke razvijaju iz oplođenih jaja, a mužjaci se razvijaju iz neoplođenih, partenogeneza pridonosi regulaciji brojčanog omjera spolova (npr. kod pčela). Često su partenogenetske vrste i rase poliploidne i nastaju kao rezultat udaljene hibridizacije, otkrivajući u vezi s tim heterozisom i visoku održivost. Partenogeneza treba pripisati spolnom razmnožavanju i razlikovati ga od nespolnog razmnožavanja koje se uvijek provodi uz pomoć somatskih organa i stanica (razmnožavanje diobom, pupanjem i sl.).
Većina predstavnika životinjskog i biljnog svijeta podijeljena je na mužjake i ženke. Kao rezultat miješanja genetskog materijala roditelja, vjerojatnije je da će potomci preživjeti i prilagoditi se uvjetima okoline koja se stalno mijenja. Međutim, postoji i obrnuti put. Ponekad se ženske osobe pri reprodukciji potomstva snalaze same, da tako kažem, bez "tate". Nećemo opisivati sve metode aseksualne reprodukcije organizama, već ćemo se usredotočiti na jednu od spolnih metoda – partenogenezu. Što je? Koje su vrste ovog fenomena? O tome ćemo govoriti u članku.
Dva špila ili jedan
Da bismo objasnili razliku između aseksualne (mitoza) i spolne (mejoze) stanične diobe, poslužimo se asocijacijom na kartaške igre. Skup gena svih nuklearnih (eukariotskih) organizama sastoji se od dva špila karata – jedan dobiven od majke, drugi od oca (diploidni skup). Uparene karte špila su aleli jednog gena. Upravo to miješanje genetskog materijala omogućuje evoluciju i povećava šanse za uspješnu prilagodbu organizama na okoliš. Tijekom mitoze (jednostavne diobe) kromosomski skup potomaka potpuno je identičan onom roditeljske stanice. Tijekom mejoze, konačni proizvod diobe bit će zametne stanice (gamete) s pola haploidnog kromosomskog seta - svaka s jednim špilom karata, i s različitim "košuljama".
Dva roditelja ili jedan
Tijekom spolnog razmnožavanja, ženske i muške spolne stanice spajaju se i tvore zigot (embrij) s potpunim diploidnim skupom kromosoma (jedan špil od oca, drugi od majke), karakterističnim za određeni organizam. Ali u nekim slučajevima, zigot se formira bez sudjelovanja jednog od roditelja. Partenogeneza je način razmnožavanja organizama kada ženske gamete formiraju embrij bez oplodnje, bez spajanja s muškim spolnim stanicama. Izraz je izveden od grčkih riječi "parthenos" - "djevica" i "genesis" - "postanak, razvoj". U prirodi partenogenetska reprodukcija nije tako česta i naziva se prirodnom. Što je umjetna partenogeneza? Ovo je dioba jajašca uzrokovana izlaganjem raznim agensima i koja obično zahtijeva oplodnju.
Vrste partenogeneze
Klasifikacija partenogeneze temelji se na različitim kriterijima za usporedbu.
Mogu sama, mogu s partnerom
Kada se kao kriterij uzme prisutnost različitih oblika razmnožavanja u životnom ciklusu organizma, razvrstavaju se tri tipa partenogeneze: obvezna, ciklička i fakultativna. Obligatna, ili trajna partenogeneza, jedina je reprodukcija svojstvena određenom organizmu. Ciklička je ona koja se izmjenjuje sa stvarnim seksualnim. Što je fakultativna partenogeneza? Ovo je rezervni način ostavljanja potomstva ili je postao iznimka za ovu vrstu.
Partenogeneza kod pčela
Fakultativna, potpuna i mejotička partenogeneza može se ilustrirati na primjeru poznatih pčela. U rano proljeće iz kukuljice se izleže maternica i juri u parni let, kada je oplode mnogi mužjaci (trutovi). Ali njihova sperma nakuplja se u spermateci pčelinje matice, a ona će njome oploditi jajašca koja polaže cijeli život. Ili neće. Kad jaje prođe kroz jajovod ženke, otvara se kanal posude za sjemenke i oplodi ga – iz diploidnog zametka pojavljuje se ženka, a hoće li postati matica ili pčela radilica ovisi o tome čime će pčele radilice hraniti ličinku. Ako se spermatski kanal ne otvori, jaje će ostati neoplođeno i iz njega će izrasti haploidni muški trut. Sličan ciklus događa se kod lisnih uši i mrava.
Biološke prednosti
Unatoč neospornim prednostima spolne reprodukcije, partenogeneza ima svoje prednosti. Ako su uvjeti okoliša povoljni i ima dovoljno hrane, onda takav način reprodukcije, kada svaka jedinka ostavlja potomstvo, daje prednosti, izražene u brzini naseljavanja pojedinih biotopa. Kada se okolišni uvjeti promijene u nepovoljnom smjeru, možete žrtvovati količinu, ali poboljšati kvalitetu potomstva prelaskom na spolnu reprodukciju. To je ono što je fakultativna partenogeneza. Svojstvena je člankonošcima, vodozemcima, gmazovima i pticama.
Usamljena majka morski pas
Vrlo je rijetko da partenogeneza postane pravo čudo. Primjerice, u slučaju morskih pasa bio je poznat samo jedan način razmnožavanja – seksualni. Ali 2001. morski pas čekić iz zoološkog vrta u Nebraski u Sjedinjenim Državama iznenada je na svijet donio bebu morskog psa, i to unatoč činjenici da je godinama živjela sama u akvariju. Biolozi su bili zbunjeni ovim događajem. Slučajna smrt morskog psa, kojeg je ubola otrovna raža, omogućila je da se razjasni situacija. Genetska analiza pokazala je da je mladunče rođeno istinskom partenogenezom. Očigledno, u tijelu majke morskog psa uključeni su znanosti nepoznati mehanizmi za očuvanje vrste na granicama raspona. Ili je ajkula majka bila jako usamljena.
Natjecati se s 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 nedvojbeno i kategorički kažu: "Ne!" Uostalom, ako je to bila partenogenetska reprodukcija, Isus je morao biti ... djevojka. Općenito, prirodna partenogeneza kod sisavaca, uključujući ljude, kao najviše filogenetske skupine, jednostavno je nemoguća. I zato. Kod sisavaca je razvoj mnogih osobina povezan sa genima vezanim za spol (spolni markeri). To znači da uključivanje određenih gena ovisi o kvaliteti genskog materijala i majke i oca. Naravno, ako se stručnjaci za genetski inženjering ne pozabave tim pitanjem.
Upravo su japanski stručnjaci, nakon što su proveli više od 600 pokusa, od kojih su 24 završila trudnoćom, a samo 2 završila porodom, a samo je jedno mladunče preživjelo, 2004. godine dobili miša kao rezultat "bezgrešnog začeća" od mišje majke.
Partenogeneza- oblik seksualni reprodukcija, u kojoj se jajašca ženki razvijaju u novi organizam bez prethodne oplodnje.
Terminologija
Prethodno su mnogi autori (na primjer, B.N. Shvanvich) definirali partenogenezu kao varijantu aseksualnog oblika, iako je to bilo u suprotnosti s općeprihvaćenom biološkom terminologijom. Aseksualna je pojava novih jedinki iz somatskih stanica majčinog organizma, a ne iz spolnih stanica, kao što se događa tijekom partenogeneze. Stoga se trenutno partenogeneza obično pripisuje spolnoj, budući da se u njenom procesu jedinke kćeri formiraju iz, a ne iz dijelova tijela “majke”, kao što je, na primjer, u jednostavnoj podjeli bakterija, pupanju kvasac, segmentacija tijela u ravnih crva itd. .d.
Fenomen partenogeneze u većini slučajeva opaža se kod primitivnih organizama, iako se općenito nalazi među mnogim predstavnicima životinjskog svijeta: člankonošcima, mekušcima, ribama, pa čak i gmazovima. Zanimljiva pretpostavka o postojanju partenogeneze kod ljudi: prema nepotvrđenim izvješćima, bilo je slučajeva da su umrle žene imale ranu trudnoću, a pri pregledu fetusa pokazalo se da embrij predstavlja potpunu genetsku kopiju majke. Međutim, ako je takav fenomen moguć kod viših životinja (znači, u prirodnim uvjetima), tada do punog razvoja jajašca nikada ne dolazi, obično se zaustavlja u stadiju blastule. (napomena autora) (fotografija)
Relativno često se ovaj fenomen opaža među kukcima. Većinom su ta stvorenja dvodomna, što se već na prvi pogled može naslutiti po spolu mnogih vrsta, no ponekad se partenogeneza kombinira s klasičnim spolnim ili ga čak potpuno zamjenjuje.
Partenogeneza kao biološki proces
Citološka osnova ovog fenomena je drugačija. U nekim slučajevima postoji "kršenje" razvoja normalnog jajašca, na primjer, promjena u broju podjela genetskog materijala. U drugima, druge strukture preuzimaju ulogu spermatozoida. Na primjer, postoji takva formacija kao usmjereno (polarno) tijelo. Vezana je za jaje, sadrži malu količinu citoplazme i genetskog materijala. U "normalnom", odnosno tijekom spolnog odnosa, odvaja se od nakon određenog broja mejotičkih podjela. Kod nekih partenogenetičkih pojedinaca, na primjer, crva Lecanium, tijelo se ne degenerira i ne odvaja, već prodire unutra i spaja se s jezgrom jajašca, oponašajući prodor spermatozoida i dajući poticaj razvoju embrija.
Čini se da je partenogeneza fenomen koji ne ovisi o "volji" kukca. Međutim, u nekim slučajevima pojedinci sami kontroliraju svoje oblike. Kod nekih hymenoptera (medonosnih pčela), kao i kod kalifornijske rase crva, spermatozoidi se pohranjuju u posebnoj komori, odakle ih ženka može, ali i ne mora pustiti na jaje, ovisno o „namjeni“ polaganja. (fotografija)
Sorte partenogeneze
Partenogeneza je vrlo heterogena pojava, koja se dijeli u nekoliko kategorija.
Sporadično: najčešće se dvospolne jedinke razmnožavaju na “uobičajeni” način, ali kada se stvore određeni uvjeti (smanjenje populacije, nedostatak mužjaka), mogu prijeći i na partenogenezu. Ova pojava je tipična za topola jastreba, i druge kukce, prvenstveno Lepidoptera. U rijetkim slučajevima uočena je sporadična partenogeneza kod pauka, na primjer, tropskih žetelaca, ali obično njihovi neoplođeni umiru bez dovršetka razvoja.
Konstantno: promatrano cijelo vrijeme, zajedno sa spolnim 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 spolnu. Dakle, kod nekih vrsta kukaca štapića, brašnastih kukaca, žučnih osa i pilana mužjaci su ili rijetki ili potpuno nepoznati. Slična se pojava događa i među krpeljima.
Postoje organizmi kod kojih učestalost pojavljivanja mužjaka varira, ovisno o staništu. Na primjer, mužjaci Kisteviks (stonoge) se često nalaze u Francuskoj (42% jedinki), dok ih je u Nizozemskoj samo 39%, u Danskoj - 8%, a sjevernije ih uopće nema.
Ciklična: postoji ispravna izmjena spolnih i aseksualnih generacija, kao, na primjer, u. U njima oplođen preživi zimu, nakon čega iz njega izlazi djevičanska ženka koja daje još jedan red, također partenogenetski razmnožavajući. U jesen se izlegu i mužjaci, koji se pare i leže, započinjujući novi krug životnog ciklusa. (fotografija)
Umjetna: ova kategorija se može smatrati nekom vrstom sporadične partenogeneze, ali se u prirodi ne javlja. Bit ovog oblika leži u činjenici da jedinke koje se razmnožavaju "normalnim" spolnim putem prelaze na partenogenezu kada su izložene posebnim fizičkim (struja, temperatura) i kemijskim čimbenicima. Ovaj fenomen je prvi put otkriven 1886.
Pedogeneza: vrsta partenogeneze u kojoj je djevica
