A partenogenezis a szaporodás egyik fajtája. Parthenogenezis – Szeplőtelen fogantatás technika

A partenogenezis fogalma

A megtermékenyítés során a hímivarsejt kihozza alvó állapotából a petesejtet, és az elkezd fejlődni. De a természetben ismertek olyan esetek, amikor egy szervezet megtermékenyítetlen tojásból fejlődött ki.

1. definíció

Egy szervezet kifejlődését megtermékenyítetlen petesejtből ún szűznemzés .

A partenogenezis esetében az új nemzedék szülői genotípusa változatlan. Egyes fajokban partenogenetikus és biszexuális populációk is létezhetnek (a gyíkokban). Más fajok esetében a partenogenezis az egyetlen szaporodási mód (botos rovaroknál). A talajbogarakban és a daphniában az ivaros és partenogenetikus generációk természetesen váltakoznak.

Egyes tudósok a partenogenezist az ivartalan szaporodás külön formájának tekintik, mivel itt nincs szexuális folyamat (kopuláció). Mások az ivaros szaporodás egyik változatának tartják, mivel a nemi sejtek vesznek részt benne.

Diploid partenogenezis

Számos olyan állatfaj létezik, amelyekben egy bizonyos időszak alatt megtermékenyítetlen peték fejlődnek ki. Ebben az esetben a tojás magjában a kromoszómák száma megkétszereződik, és diploidokká válnak (illetve a tojás képződése során nem lép fel meiózis).

1. példa

Például a fentebb már említett talajbogaraknál és daphniáknál tavasszal, nyáron, kora ősszel (azaz az év nagy részében) csak partenogenetikusan szaporodnak. Megtermékenyítetlen petékből csak a nőstények fejlődnek. Ősszel megjelennek a hímek, és megtörténik a megtermékenyítési folyamat. A megtermékenyített peték kibírják a telet. Tavasszal ismét partenogenetikus szaporodásra képes nőstények fejlődnek ki belőlük.

A diploid partenogenezis hozzájárul e fajok populációinak gyors szaporodásához.

Haploid partenogenezis

A méhekben és néhány más rovarban a nőstények megtermékenyített petékből fejlődnek ki. Ezek közül a dolgozó egyedek (fejletlen nőstények) és a méh képződik. A drónok (parthenogenetikus hímek) megtermékenyítetlen petékből fejlődnek ki. A hím sejtek haploid kromoszómakészlettel rendelkeznek. A spermiumok képződése során nem lép fel meiózis, és nem csökken a kromoszómák száma a spermiumokban. Ezért a megtermékenyítés során az organizmusok diploid kromoszómakészletet kapnak.

mesterséges partenogenezis

A tudósok-embriológusok a kutatás során képesek voltak megtermékenyítés nélkül serkenteni a tojás fejlődését. Serkentő faktorként alkalmaztak bizonyos ingereket (kémiai, mechanikai vagy rövid távú hatások magas ill alacsony hőmérsékletek stb.). Ezen ingerek hatása hozzájárult a pete gerjesztéséhez és a megtermékenyítő membránok kialakulásának megkezdéséhez.

Megjegyzés 1

A mesterséges partenogenezis jelenségét aktívan használják például a selyemhernyó nemének beállítására a selyemtermesztésben.

Androgenezis

A tudományban vannak olyan esetek, amikor a tojás magja megsemmisült. Ugyanakkor maga a tojás megőrizte a megtermékenyítés képességét. Ezután a spermium magja központi helyet foglalt el a tojásban. A petesejt partenogenetikusan fejlődött tovább, de spermiummaggal. A létrejövő új szervezetnek csak apai jellemzői voltak. Ezt a jelenséget a tudomány ún androgenesis .

A partenogenezis jelensége valószínűleg a szervezet reakciójaként jött létre a környezeti feltételek hirtelen változásaira. Ezek a változások a megtermékenyítés ellehetetlenüléséhez vezettek. Ezért az egyének túlélték. Amelyben a tojás önálló fejlődésnek indult. Ez az alkalmazkodás lehetővé tette a fajok számára, hogy ismeretlen és változó körülmények között is túléljenek. A partenogenezis módszere nagyon hasznos lehet a nemesítési munkában.

Szűznemzés (a görög parthénos szóból - szűz és ... genezis (Lásd ... genesis))

szűz szaporodás, az élőlények ivaros szaporodásának egyik formája, amelyben a nőstény csírasejtek (petesejtek (Lásd Tojás)) megtermékenyítés nélkül fejlődnek (lásd: Megtermékenyítés). P. - ivaros, de azonos nemű szaporodás - az organizmusok kétlaki formájú evolúciós folyamatában keletkezett. Azokban az esetekben, amikor a partenogenetikus fajokat (mindig vagy időszakosan) csak nőstények képviselik, a P. egyik fő biológiai előnye a faj szaporodási ütemének felgyorsítása, mivel az ilyen fajok minden egyede képes utódokat hagyni. Azokban az esetekben, amikor a nőstények megtermékenyített petékből, a hímek pedig megtermékenyítetlen petékből fejlődnek, a P. hozzájárul az ivarok számarányának szabályozásához (például méheknél). A partenogenetikus fajok és fajok gyakran poliploidok és távoli hibridizáció eredményeként jönnek létre, ami ezzel a heterózissal és a magas életképességgel összefüggésben árulkodik. A P.-t meg kell különböztetni az ivartalan szaporodástól (ld. Ivartalan szaporodás), amely mindig szomatikus szervek és sejtek segítségével valósul meg (osztódással, bimbózással stb.). A P. megkülönbözteti a természetes, egyes élőlények természetes szaporodási módját, és a mesterséges, amelyet kísérletileg a megtermékenyítetlen petesejtre gyakorolt ​​különféle ingerek okoznak, amelyek általában megtermékenyítést igényelnek.

Partenogenezis állatokban. A P. kezdeti formája a sok állatfajra jellemző kezdetleges, vagy kezdetleges P., amikor petéi megtermékenyítetlenek maradnak. A kezdetleges P. általában az embrionális fejlődés kezdeti szakaszára korlátozódik; a fejlődés azonban néha a végső szakaszba ér (véletlen, vagy véletlen, P.). A teljes természetes szaporodás – egy teljesen kifejlett szervezet megjelenése a megtermékenyítetlen petesejtből – minden gerinctelen típusban megtalálható. Ízeltlábúakban (főleg rovarokban) gyakori. A P. gerincesekben - halakban, kétéltűekben - is nyitott, és különösen gyakori a hüllőkben (legalább 20 faj és faj gyík, gekkó stb. szaporodik így). A madarakban bizonyos pulykafajtáknál a mesterséges szelekció által kifejtett egyedek (mindig hímek) termeléséig fokozódó P.-re való nagy hajlamát találták. Emlősökben csak a kezdetleges P. esetei ismertek; A teljes fejlődés izolált eseteit figyelték meg mesterséges P-vel rendelkező nyúlban.

Megkülönböztetjük az obligát P.-t, amelyben a peték csak partenogenetikus fejlődésre képesek, és a fakultatív P.-t, amelyben a peték P.-n keresztül és megtermékenyítés eredményeként is fejlődhetnek [sok hymenoptera rovarban, például méheknél a hímek megtermékenyítetlenből fejlődnek ki. tojások (drónok), megtermékenyített nőstényekből (méhek és munkásméhek)]. A P.-n keresztüli szaporodás gyakran váltakozik a biivarúval – az úgynevezett ciklikus P. A ciklikus P. partenogenetikai és ivaros generációi külsőleg eltérőek. Így a Chermes nemzetségbe tartozó levéltetvek egymást követő nemzedékei morfológiájukban (szárnyas és szárnyatlan formák) és ökológiájában (különböző takarmánynövényekhez kapcsolódnak) élesen különböznek egymástól; egyes epedarazsakban a partenogenetikus és biszexuális generációk egyedei annyira különböznek egymástól, hogy különböző típusokés még a szülés is. Általában (sok levéltetűben, daphniában, rotiferben stb.) a nyári partenogenetikus nemzedékek csak nőstényekből állnak, ősszel pedig hímek és nőstények generációi jelennek meg, amelyek megtermékenyített petéket hagynak télre. Sok olyan állatfaj, amelynek nincsenek hímjei, képes hosszú távú szaporodásra P. - az úgynevezett konstans P-vel. Egyes fajokban a partenogenetikus nőstény faj mellett van egy biszexuális faj (az eredeti faj), amely néha elfoglalja a helyét. egy másik terület - az ún. földrajzi P. (lepkék tokhordozók, sok bogár, százlábú, puhatestűek, forgófélék, daphniák, gerinces gyíkok stb.).

A P.-n keresztüli adás képessége szerint megkülönböztetik a hímeket vagy a nőstényeket: arrhenotoky, amelyben csak a hímek fejlődnek ki megtermékenyítetlen petékből (méhek és egyéb hártyafélék, lisztbogár, atkák, valamint gerincesekből - a pulykák partenogenetikus vonalai); thelytoky, amelyben csak a nőstények fejlődnek (a leggyakoribb eset); deuterotokia, amelyben mindkét nemhez tartozó egyedek fejlődnek (például a lepkékben véletlenszerű P.-vel; a kétivarú nemzedékben ciklikus P.-vel daphniákban, rotiferékben és levéltetvekben).

A megtermékenyítetlen petesejt érésének citogenetikai mechanizmusa nagy jelentőséggel bír. Pontosan azért, mert a tojás meiózison és kromoszómaszám felezésen - redukción (meiotikus P.) vagy nem (ameiotikus P.) megy keresztül, megmarad-e a fajra jellemző kromoszómák száma a meiózis elvesztése miatt. (zigóta P.) vagy ez a szám helyreáll a redukció után a petesejt magjának fúziója az irányított test magjával vagy más módon (automiktikus P.), végső soron a partenogenetikus embrió örökletes szerkezete (Genotípusa), ill. minden legfontosabb örökletes tulajdonsága - nem, a heterózis megőrzése vagy elvesztése, a homozigótaság megszerzése stb.

A P. generatív, vagy haploid és szomatikus (lehet diploid és poliploid) is. Generatív P. esetén a kromoszómák haploid száma (n) figyelhető meg a test osztódó sejtjeiben; ez az eset viszonylag ritka, és az arrhenotoky-val kombinálják (a haploid hímek a méhek drónjai). Szomatikus P. esetén a test osztódó sejtjeiben a kezdeti diploid (2n) vagy poliploid (Zn, 4n, 5) n, ritkán még 6 is nés 8 n) a kromoszómák száma. Egy fajon belül gyakran több faj is létezik, amelyeket több számú kromoszóma jellemez – az úgynevezett poliploid sorozat. A poliploidia nagyon magas gyakorisága (lásd: Polyploidia) tekintetében a partenogenetikus állatfajok éles kontrasztot mutatnak a biszexuális állatokkal, amelyekben éppen ellenkezőleg, a poliploidia. ritkaság. A poliploid, kétlaki állatfajok nyilvánvalóan P. és távoli hibridizációból származnak.

Az állatokban előforduló mesterséges P.-t először A. A. Tikhomirov orosz zoológus szerezte meg. Kimutatta (1886), hogy a megtermékenyítetlen selyemhernyó-peték erős savak oldataival, súrlódással és más fizikai és kémiai ingerekkel serkenthetők a fejlődésre. Később J. Loeb és más tudósok számos állatban, főleg tengeri gerinctelenekben szereztek mesterséges P.-t ( tengeri sünökés csillagok, férgek, puhatestűek), valamint egyes kétéltűekben (béka), sőt emlősökben (nyúl). A 19. század végén - a 20. század elején. A mesterséges P.-vel végzett kísérletek különös figyelmet keltettek a biológusok körében, reményt adva, hogy a pete aktiválásának e fizikai-kémiai modellje segítségével behatolhassanak a megtermékenyítési folyamatok lényegébe. A mesterséges P.-t hipertóniás vagy hipotóniás oldatok petékre gyakorolt ​​hatása (ún. ozmotikus P.), hemolimfával (a kétéltűek ún. traumás P.-ja) megnedvesített tűvel történő megszurkálása, éles okozta okozza. hűtéssel és különösen melegítéssel (ún. P hőmérséklet), valamint savak, lúgok stb. A mesterséges P. segítségével általában csak kezdeti szakaszaiban testfejlesztés; teljes P. ritkán érhető el, bár a teljes P. esetei még gerinceseknél is ismertek (béka, nyúl). A B. L. Astaurov által (1936) a selyemhernyó számára kifejlesztett komplett P. tömeggyártási módszere pontosan adagolt rövid távú melegítésen alapul (46 °C-ig 18 °C-on). min) a nőstényből vett megtermékenyítetlen peték. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a selyemhernyóból csak olyan nőstény egyedeket nyerjünk ki, amelyek örökletesen azonosak az eredeti nősténnyel és egymással. Az így létrejött di-, tri- és tetraploid klónok a P. segítségével korlátlanul szaporíthatók. Ugyanakkor megőrzik eredeti heterozigótaságukat és "hibrid erejét". Szelekcióval olyan klónokat kapunk, amelyek a P. által ugyanolyan könnyen szaporodnak, mint a biivarú fajták megtermékenyítéssel (az aktivált peték több mint 90%-a kikel, és életképessége akár 98%). P. sokoldalúan érdekes a sericulati gyakorlathoz.

Partenogenezis növényekben. A mag- és spóranövények között gyakori P. általában az állandó típusba tartozik; fakultatív P. izolált esetekben található (egyes sólyomfűfajoknál és a Thalictrum purpurascens búzavirágban). A partenogenetikusan szaporodó növények neme általában nőstény: a kétlaki növényekben a P. a hím növények hiányával vagy rendkívüli ritkaságával, az egylaki növényekben pedig a hím virágok degenerációjával és a pollen hiányával vagy vetélésével jár. A P.-hoz hasonlóan az állatokat megkülönböztetjük: generatív vagy haploid, P. és szomatikus, amelyek lehetnek diploidok vagy poliploidok. A generatív P. algákban (cutleria, spirogyra, ectocarpus) és gombákban (saprolegnia, mucor, endomyces) fordul elő. Virágos növényekben csak kísérleti körülmények között figyelhető meg (dohány, skerda, gyapot, gabonafélék és még sokan mások). A szomatikus P. algákban (hara, cocconeis), páfrányokban (Drummond's marcelia) és magasabb virágú növényekben (chondrilla, mandzsetta, sólyomfű, macskaláb, pitypang stb.) fordul elő. A poliploid P. nagyon gyakori a növényekben; A poliploidia azonban itt nem jellemző a partenogenetikus fajokra, mivel a kétivarú növényekben is elterjedt. Más szaporodási módszerek közel állnak a P. növényekhez - Apogámia, amelyben az embrió nem a tojásból, hanem a gametofita más sejtjéből és az Apomixisból fejlődik ki. A növényekben található mesterséges P.-t egyes algákból és gombákból hipertóniás oldatok hatására, valamint a női csírasejtek rövid távú melegítésével nyerték ki. E. Cermak osztrák tudós (1935–48) mesterséges port nyert virágzó növényekben (gabonafélék, hüvelyesek és sok más), úgy, hogy a stigmát elhalt vagy idegen virágporral vagy porított anyagokkal (talkum, liszt, kréta stb.) irritálta. E. M. Vermel szovjet tudós (1972) dimetil-szulfoxid hatására diploid P.-t nyert ribizliben, paradicsomban és uborkában.

A P. magában foglalja az állatok és növények sajátos fejlődési módszereit is - Gynogenesis és Androgenesis, amelyben a petesejt saját vagy közeli faj spermájába behatolva aktiválódik, hogy fejlődjön, de a petesejt és a spermium magjai nem egyesülnek, a megtermékenyítés fordul. hamisnak bizonyul, és az embrió csak a női maggal (gynogenezis) vagy csak egy férfi maggal (androgenezis) fejlődik.

Megvilágított.: Astaurov B. L., Mesterséges partenogenezis a selyemhernyóban (kísérleti tanulmány), M. - L., 1940; ő, A selyemhernyó fejlődésének citogenetikája és kísérleti kontrollja, M., 1968; Tyler A., ​​Mesterséges partenogenezis, ford. angolból, a könyvben: A modern embriofiziológia néhány problémája, M., 1951; Astaurov B. L., Demin Yu. S., Parthenogenesis in birds, "Ontogeny", 1972, 3. kötet, 2. szám; Rostand J., La parthenogenese animale. P., 1950.

B. L. Astaurov.

Nagy Szovjet Enciklopédia. - M.: Szovjet Enciklopédia. 1969-1978 .

Szinonimák:

Nézze meg, mi a "Partenogenezis" más szótárakban:

Parthenogenezis... Helyesírási szótár

- (a görög parthenos virgin és ... genesis szóból) (szűzi szaporodás), az ivaros szaporodás egyik formája, a tojás megtermékenyítés nélküli fejlődése. Számos gerinctelenre (daphnia, levéltetvek, méhek stb.) és sok növényre jellemző. Úgy hívják…… Modern Enciklopédia

PARTHENOGÉZIS, az élőlények ivaros szaporodásának egyik formája, amelyben a női csírasejt vagy a GAMETE TERMÉKEZÉS nélkül fejlődik. Mivel a hím ivarsejt nem vesz részt ebben a folyamatban, genetikailag azonos utódok születnek ... Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár

- (a görög parthenos virgin és ... genesis szóból), szűzi szaporodás, az organizmusok ivaros szaporodásának egyik formája, feleségvágással. nemi sejtek (peték, peték) megtermékenyítés nélkül fejlődnek. Így a P. ivaros, de azonos neműek szaporodása, ... ... Biológiai enciklopédikus szótár

- (a görög parthenos virgin és ... genesis szóból), az embrió fejlődése a tojásból megtermékenyítés nélkül. Számos növényi és állati szervezetben előfordul. A partenogenezis a heteroszexuálisokkal ritkán érintkező élőlények szaporodásának fő lehetősége ... Ökológiai szótár

- (a görög parthenos virgin és ... genesis szóból) (szűzi szaporodás) az ivaros szaporodás egyik formája, a petesejt megtermékenyítés nélküli fejlődése. Számos gerinctelen állatra (daphnia, rotifer, levéltetvek, méhek stb.) és sok mag- és ... ... Nagy enciklopédikus szótár szinonimák szótára

Szűznemzés. Lásd szűztenyésztés. (

Megtermékenyítés , a hím reproduktív sejt (sperma) és a nőstény (tojás, petesejt) fúziója, ami zigóta - egy új egysejtű szervezet - kialakulásához vezet. A megtermékenyítés biológiai értelme a hím és női ivarsejtek maganyagának egyesülése, ami az apai és anyai gének egyesüléséhez, a diploid kromoszómakészlet helyreállításához, valamint a petesejt aktiválódásához, azaz serkenti az embrionális fejlődést. A petesejt és a hímivarsejt kapcsolata általában a petevezeték tölcsér alakú részében történik az ovulációt követő első 12 órában. A szexuális érintkezés (coitusus) során a nő hüvelyébe belépő ondófolyadék (sperma) általában 60-150 millió spermiumot tartalmaz, amely a 2-3 mm/perc sebességű mozgásoknak köszönhetően a méh és a csövek állandó hullámzó összehúzódását okozza. és lúgos környezet, már a közösülés után 1-2 perccel elérik a méhet, 2-3 óra múlva pedig a petevezetékek végszakaszait, ahol általában megtörténik a tojással való összeolvadás.

Létezik monospermikus (egy spermium belép a petesejtbe) és polispermium (két vagy több spermium kerül a petesejtbe, de csak egy spermiummag egyesül a tojásmaggal) megtermékenyítés. A spermiumok aktivitásának megőrzését a női nemi traktusban való áthaladás során megkönnyíti a méh nyaki csatornájának enyhén lúgos környezete, amely nyálkahártya dugóval van kitöltve. Az orgazmus során a nemi érintkezés során a méhnyakcsatornából a nyálkahártya dugó részben kiszorul, majd visszahúzódik abba, és ezáltal hozzájárul a spermiumok gyorsabb bejutásához a hüvelyből (ahol egy egészséges nőnek általában enyhén savas környezete van) a hüvelybe. a méhnyak és a méh üregének kedvező környezete. A spermiumok átjutását a méhnyakcsatorna nyálkahártyáján az is elősegíti, hogy az ovuláció napjain a nyálkahártya áteresztőképessége jelentősen megnövekszik. A menstruációs ciklus hátralévő napjaiban a nyálkahártya-dugó lényegesen kisebb áteresztőképességgel rendelkezik a spermiumok számára.

A női nemi traktusban sok spermium 48-72 órán át (néha akár 4-5 napig is) termékeny maradhat. Az ovulált tojás körülbelül 24 órán keresztül életképes marad. Tekintettel erre, a megtermékenyítés legkedvezőbb időpontja az érett tüszőrepedés és a petesejt későbbi születése, valamint az ovuláció utáni 2-3 nap. Röviddel a megtermékenyítés után megkezdődik a zigóta hasadása és az embrióképződés.

Szűznemzés(görögül παρθενος - szűz és γενεσις - születés, növényekben - apomixis) - az úgynevezett "szűz szaporodás", az élőlények ivaros szaporodásának egyik formája, amelyben a női csírasejtek (peték) megtermékenyítés nélkül fejlődnek felnőtt szervezetté. Bár a partenogenetikus szaporodás nem jár hím és női ivarsejtek fúziójával, a partenogenezist mégis szexuális szaporodásnak tekintik, mivel a szervezet csírasejtből fejlődik ki. Úgy gondolják, hogy a partenogenezis a kétlaki formájú organizmusok evolúciós folyamatában keletkezett.

Azokban az esetekben, amikor a partenogenetikus fajokat (mindig vagy időszakosan) csak nőstények képviselik, ez az egyik fő biológiai előny szűznemzés célja a fajok szaporodásának felgyorsítása, mivel az ilyen fajok minden egyede képes utódokat hagyni. Ezt a szaporodási módot egyes állatok használják (bár a viszonylag primitív szervezetek gyakrabban folyamodnak hozzá). Azokban az esetekben, amikor a nőstények megtermékenyített petékből, a hímek pedig a megtermékenyített petékből fejlődnek ki, szűznemzés hozzájárul a nemek számszerű arányának szabályozásához (például méheknél). A partenogenetikus fajok és fajok gyakran poliploidok és távoli hibridizáció eredményeként jönnek létre, ami ezzel a heterózissal és a magas életképességgel összefüggésben árulkodik. Szűznemzés az ivaros szaporodásnak kell tulajdonítani, és meg kell különböztetni az ivartalan szaporodástól, amely mindig szomatikus szervek és sejtek segítségével történik (osztódással, bimbózással stb.).

A legtöbb képviselője az állat és növényvilág hímekre és nőstényekre osztva. A szülők genetikai anyagának keveredése következtében az utódok nagyobb eséllyel maradnak életben és alkalmazkodnak a folyamatosan változó környezet feltételeihez. környezet. Van azonban fordított út is. Néha a nőstények, amikor utódokat szaporítanak, önállóan boldogulnak, úgymond „apa” nélkül. Nem írjuk le az élőlények ivartalan szaporodásának összes módszerét, hanem az egyik szexuális módszerre - a partenogenezisre - fogunk összpontosítani. Ami? Milyen típusai vannak ennek a jelenségnek? Erről a cikkben fogunk beszélni.

Két fedélzet vagy egy

Az aszexuális (mitózis) és a szexuális (meiózis) sejtosztódás közötti különbség magyarázatához használjuk a kártyajátékokkal való összefüggést. Az összes nukleáris (eukarióta) organizmus génkészlete két kártyapakliból áll – az egyiket az anyától, a másikat az apától kapjuk (diploid készlet). A páros paklikártyák egy gén allélei. Ez a genetikai anyag keveredése teszi lehetővé az evolúciót és növeli az élőlények sikeres alkalmazkodásának esélyét a környezethez. A mitózis (egyszerű osztódás) során a leszármazottak kromoszómakészlete teljesen megegyezik a szülősejt kromoszómakészletével. A meiózis során az osztódás végterméke csírasejtek (ivarsejtek) lesznek félig haploid kromoszómakészlettel - mindegyik egy pakli kártyával és különböző "ingekkel".

Két szülő vagy egy

Az ivaros szaporodás során a női és a hím ivarsejtek egyesülnek, és egy zigótát (embriót) alkotnak, amely egy adott szervezetre jellemző, teljes diploid kromoszómakészlettel rendelkezik (az egyik az apától, a másik az anyától). De bizonyos esetekben a zigóta az egyik szülő részvétele nélkül jön létre. A partenogenezis az organizmusok szaporodási módja, amikor a női ivarsejtek megtermékenyítés nélkül, a hím ivarsejtekkel való egyesülés nélkül alkotnak embriót. A kifejezés a görög "parthenos" - "szűz" és "genesis" - "genezis, fejlődés" szavakból származik. A természetben a partenogenetikus szaporodás nem olyan gyakori, és természetesnek nevezik. Mi a mesterséges partenogenezis? Ez a petesejt osztódása, amelyet a különféle ágenseknek való kitettség okoz, és általában megtermékenyítést igényel.

A partenogenezis típusai

A partenogenezis osztályozása különféle összehasonlítási kritériumokon alapul.

Meg tudom csinálni magam, meg tudom csinálni párral

Amikor a kritérium egy szervezet életciklusában való jelenléte különböző formák A szaporodás során a partenogenezis három típusát osztályozzák: kötelező, ciklikus és fakultatív. A kötelező vagy állandó partenogenezis az egyetlen reprodukció, amely egy adott szervezetben rejlik. A ciklikus az, amelyik váltakozik a tényleges szexualitással. Mi az a fakultatív partenogenezis? Ez egy tartalék mód az utódok elhagyására, vagy kivételt jelent ennél a fajnál.

Partenogenezis a méhekben

A fakultatív, teljes és meiotikus partenogenezist a jól ismert méhek példájával szemléltethetjük. Kora tavasszal a méh kikel a chrysalisból és rohan a párosodó repülésbe, amikor sok hím (drón) megtermékenyíti. Ám spermájuk a méhkirálynő spermatékában halmozódik fel, és ezzel fogja megtermékenyíteni egész életében lerakott petéit. Vagy nem fog. Amikor egy pete áthalad a nőstény petevezetékén, a magtartály csatornája kinyílik és megtermékenyíti – a diploid embrióból nőstény jelenik meg, és attól függ, hogy a munkásméhek mivel táplálják majd a lárvát. Ha a spermiumcsatorna nem nyílik ki, a tojás megtermékenyítetlen marad, és egy haploid hím drón nő ki belőle. Hasonló ciklus fordul elő a levéltetvekben és a hangyákban.

Biológiai előnyök

Annak ellenére tagadhatatlan előnyei szexuális szaporodás, a partenogenezisnek megvannak az előnyei. Ha a környezeti feltételek kedvezőek és elegendő táplálék áll rendelkezésre, akkor az ilyen szaporodási mód, amikor minden egyed utódokat hagy, előnyöket biztosít, kifejezve az adott biotóp megtelepedésének arányában. A környezeti feltételek kedvezőtlen irányba változásakor feláldozhatod a mennyiséget, de az ivaros szaporodásra való átállással javíthatod az utódok minőségét. Ez a fakultatív partenogenezis. Ízeltlábúakban, kétéltűekben, hüllőkben és madarakban rejlik.

Magányos anyacápa

Nagyon ritka, hogy a partenogenezis igazi csodává válik. Például a cápák esetében a szaporodásnak csak egy módja volt ismert - az ivaros. Ám 2001-ben az egyesült államokbeli Nebraska Állatkertben egy pörölycápa hirtelen cápabébinek adott életet, és mindez annak ellenére, hogy hosszú évekig egyedül élt az akváriumban. A biológusokat megdöbbentette ez az esemény. Egy cápa véletlen halála, amelyet egy mérgező rája csípett meg, lehetővé tette a helyzet tisztázását. A genetikai elemzés kimutatta, hogy a kölyök valódi partenogenezis révén született. Nyilvánvalóan az anyacápa testében olyan, a tudomány számára ismeretlen mechanizmusok kapcsoltak be, amelyek a fajok elterjedési határain való megőrzésére irányultak. Vagy az anyacápa nagyon magányos volt.

Versengés Istennel

A szeplőtelen, szűzi fogantatás témája hosszú évek óta nem hagyta el a médiát. Lehet, hogy Jézus Szűz Mária születésének története az emberi partenogenezis példája? A genetikusok egyértelműen és kategorikusan azt mondják: "Nem!" Végül is, ha partenogenetikus szaporodásról van szó, Jézusnak... lánynak kellett lennie. Általánosságban elmondható, hogy a természetes partenogenezis az emlősökben, beleértve az embert is, mint a legmagasabb filogenetikai csoportot, egyszerűen lehetetlen. És ezért. Emlősökben számos tulajdonság kialakulása a nemhez kapcsolódó génekhez (ivarmarkerekhez) kapcsolódik. Ez azt jelenti, hogy bizonyos gének bekerülése az anya és az apa génanyagának minőségétől is függ. Természetesen, ha a géntechnológiával foglalkozó szakemberek nem veszik fel az ügyet.

A japán szakértők több mint 600 kísérlet elvégzése után, amelyek közül 24 végződött terhességgel, és amelyek közül csak 2 végződött szüléssel, és csak egy kölyök maradt életben, 2004-ben egeret kaptak a „makulátlan fogantatás” eredményeként. ” egy egéranya.

Szűznemzés- forma szexuális szaporodás, melynek során a nőstények petéi előzetes megtermékenyítés nélkül fejlődnek új szervezetté.

Terminológia

Korábban sok szerző (például B. N. Shvanvich) a partenogenezist az aszexuális forma változataként határozta meg, bár ez ellentmond az általánosan elfogadott biológiai terminológiának. Az aszexuális az új egyedek megjelenése az anya szervezetének szomatikus sejtjeiből, és nem a nemi sejtekből, ahogy az a partenogenezis során történik. Így jelenleg a partenogenezist általában a szexuálisnak tulajdonítják, mivel ennek során a leányegyedek az „anya” testrészeiből, nem pedig testrészeiből jönnek létre, mint például a baktériumok egyszerű osztódása során, élesztőgomba, testszegmentáció laposférgeknél stb. .d.

A partenogenezis jelensége a legtöbb esetben primitív szervezetekben figyelhető meg, bár általában az állatvilág számos képviselője között megtalálható: ízeltlábúak, puhatestűek, halak és még hüllők is. Érdekes feltevés az emberben előforduló partenogenezisről: meg nem erősített jelentések szerint voltak olyan esetek, amikor halott nőknél terhességet találtak. korai időpontok, a magzat vizsgálata során pedig kiderült, hogy az embrió az anya teljes genetikai másolatát képviseli. Ha azonban ilyen jelenség magasabb rendű állatoknál lehetséges (értsd: in vivo), akkor a tojás teljes kifejlődése soha nem következik be, általában a blastula stádiumban áll meg. (a szerző megjegyzése) (fénykép)

Viszonylag gyakran ez a jelenség a rovarok körében figyelhető meg. Ezek a lények nagyrészt kétlakiak, ami már első pillantásra is sejthető számos faj ivarából, de néha a partenogenezis a klasszikus ivarral kombinálódik, vagy akár teljesen felváltja azt.

A partenogenezis mint biológiai folyamat

Ennek a jelenségnek a citológiai alapja más. Egyes esetekben a normál tojás fejlődésének „megsértése” történik, például megváltozik a genetikai anyag osztódásainak száma. Más esetekben más struktúrák veszik át a spermiumok szerepét. Például létezik egy olyan formáció, mint egy irányított (poláris) test. A tojáshoz kapcsolódik, kis mennyiségű citoplazmát és genetikai anyagot tartalmaz. A „normál”, azaz szexuális élet során bizonyos számú meiotikus osztódás után elválik. Egyes partenogenetikus egyedeknél, például a Lecanium féregnél, a test nem degenerálódik és nem válik le, hanem behatol a petesejt magjába és összeolvad vele, imitálva a spermium behatolását, és lendületet ad az embrió fejlődésének.

A partenogenezis olyan jelenségnek tűnik, amely nem függ a rovar „akaratától”. Bizonyos esetekben azonban az egyének maguk irányítják saját formáikat. Egyes hymenoptera (mézelő méhek), valamint a kaliforniai férgek esetében a spermiumokat egy speciális kamrában tárolják, ahonnan a nőstény a tojásrakás „céljától” függően kiengedheti vagy nem. (fénykép)

A partenogenezis fajtái

A partenogenezis egy nagyon heterogén jelenség, amely több kategóriába sorolható.

Szórványos: legtöbbször a kétivarú egyedek a „szokásos” módon szaporodnak, de bizonyos feltételek megteremtésekor (populációcsökkenés, hímek hiánya) áttérhetnek a partenogenezisre is. Ez a jelenség jellemző a nyárhéjas lepkére és más rovarokra, elsősorban a Lepidopterára. Ritka esetekben szórványos partenogenezis figyelhető meg a pókoknál, például a trópusi aratóknál, de rendszerint megtermékenyítetlen elpusztul anélkül, hogy befejezné fejlődésüket.

Állandó: folyamatosan megfigyelhető, a szexuális formával együtt. Tipikus példa erre a szociális Hymenoptera, amelyben a hímek mindig a megtermékenyítetlenekből, a nőstények pedig a megtermékenyítettekből fejlődnek ki. Egyes esetekben a partenogenezis teljesen vagy majdnem teljesen felváltja a szexuális életet. Így egyes botrovarfajokban, lisztbogarakban, darazsakban és fűrészlegyekben a hímek ritkák vagy teljesen ismeretlenek. Hasonló jelenség fordul elő a kullancsok között is.

Vannak olyan szervezetek, amelyekben a hímek előfordulási gyakorisága az élőhelytől függően változó. Például a hím kistevikek (százlábúak) gyakran megtalálhatók Franciaországban (az egyedek 42% -a), míg Hollandiában csak 39%, Dániában - 8%, északabbra pedig egyáltalán nem.

Ciklikus: a szexuális és aszexuális nemzedékek helyes váltakozása létezik, mint pl. Náluk a megtermékenyített túléli a telet, ami után egy szűz nőstény bújik ki belőle, újabb sort adva, szintén partenogenetikusan szaporodva. Ősszel a hímek is kikelnek, amelyek párosodnak, és új kört kezdenek életciklus. (fénykép)

Mesterséges: ez a kategória egyfajta szórványos partenogenezisnek tekinthető, de a természetben nem fordul elő. Ennek a formának az a lényege, hogy a „normális” szexuális úton szaporodó egyedek speciális fizikai (elektromosság, hőmérséklet) és kémiai tényezők hatására partenogenezisre kapcsolnak. Ezt a jelenséget először 1886-ban fedezték fel.

Pedogenezis: a partenogenezis egy fajtája, amelyben a szűz