Čo je to partenogenéza?
Rozmnožovanie bez hnojenia
Dmitrij Miroshnikov / Getty Images
Partenogenéza je typasexuálna reprodukciapri ktorej sa zo ženskej gaméty alebo vajíčka vyvinie jedinec bez oplodnenia. Termín pochádza z gréckych slov parthenos (čo znamená panna) a genéza (čo znamená stvorenie.)
Zvieratá, vrátane väčšiny druhov ôs, včiel a mravcov, ktoré nemajú čpohlavné chromozómyreprodukovať týmto procesom. Niektorí plazov a ryby sú tiež schopné reprodukcie týmto spôsobom. Mnohé rastliny sú tiež schopné rozmnožovania partenogenézou.
Väčšina organizmov, ktoré sa rozmnožujú partenogenézou tiežreprodukovať sexuálne. Tento typ partenogenézy je známy ako fakultatívna partenogenéza a organizmy vrátane vodných bĺch, rakov, hady , žraloky a varany komodské sa týmto procesom rozmnožujú. Iné partenogénne druhy, vrátane niektorých plazov, obojživelníkov a rýb, sa dokážu rozmnožovať len asexuálne.
Kľúčové poznatky: Partenogenéza
- V partenogenéze dochádza k rozmnožovaniu nepohlavne, keď sa samica vaječná bunka vyvinie na nového jedinca bez oplodnenia.
- Mnoho rôznych typov organizmov sa rozmnožuje partenogenézou vrátane hmyzu, obojživelníkov, plazov, rýb a rastlín.
- Väčšina partenogénnych organizmov sa rozmnožuje aj sexuálne, zatiaľ čo iné sa rozmnožujú iba asexuálnymi prostriedkami.
- Partenogenéza je adaptívna stratégia, ktorá umožňuje organizmom rozmnožovať sa, keď sexuálna reprodukcia nie je možná kvôli podmienkam prostredia.
- Partenogenéza, ku ktorej dochádza prostredníctvom apomixie, zahŕňa replikáciu vajíčka mitózou, čo vedie k diploidným bunkám, ktoré sú klonmi rodičov.
- Partenogenéza, ku ktorej dochádza automixídou, zahŕňa replikáciu vajíčka meiózou a transformáciu haploidného vajíčka na diploidnú bunku duplikáciou chromozómov alebo fúziou s polárnym telom.
- V arrhenotokous partenogenéza sa z neoplodneného vajíčka vyvinie samec.
- Pri lytokovej partenogenéze sa z neoplodneného vajíčka vyvinie samica.
- Pri deuterotokickej partenogenéze sa z neoplodneného vajíčka môže vyvinúť samec alebo samica.
Výhody a nevýhody
Partenogenéza je adaptívna stratégia na zabezpečenie reprodukcie organizmov, keď podmienky nie sú priaznivé pre pohlavné rozmnožovanie.
Nepohlavné rozmnožovanie môže byť výhodné pre organizmy, ktoré musia zostať v konkrétnom prostredí a na miestach, kde sú partneri vzácni. Množstvo potomkov možno splodiť bez toho, aby to rodiča „stálo“ veľké množstvo energie alebo času.
Nevýhodou tohto typu reprodukcie je nedostatok genetická variácia . Nedochádza k žiadnemu pohybu génov z jednej populácie na druhú. Keďže prostredie je nestabilné, populácie, ktoré sú geneticky variabilné, sa dokážu prispôsobiť meniacim sa podmienkam lepšie ako tie, ktorým chýba genetická variácia.
Ako prebieha partenogenéza
Partenogenéza sa vyskytuje dvoma hlavnými spôsobmi: apomixis a automixis.
Pri apomixíde sú vaječné bunky produkované mitóza . Pri apomiktickej partenogenéze sa samicasexuálna bunka(oocyt) sa replikuje mitózou za vzniku dvoch diploidný bunky. Tieto bunky majú plný komplement chromozómov potrebné na vývoj embrya.
Výsledné potomstvo sú klony rodičovskej bunky. Medzi organizmy, ktoré sa rozmnožujú týmto spôsobom, patria kvitnúce rastliny a vošky .
Dorling Kindersley / Getty Images
Pri automixise sa vaječné bunky produkujú o meióza . Normálne pri oogenéze (vývoj vaječných buniek) vzniká dcérske bunky sú počas meiózy rozdelené nerovnomerne.
Výsledkom tejto asymetrickej cytokinézy je jedna veľká vaječná bunka (oocyt) a menšie bunky nazývané polárne telieska. Polárne telesá degradujú a nie sú oplodnené. Oocyt je haploidný a stáva sa diploidným až po oplodnení mužskými spermiami.
Keďže automiktická partenogenéza nezahŕňa samcov, vaječná bunka sa stáva diploidnou fúziou s jedným z polárnych teliesok alebo duplikáciou jej chromozómov a zdvojnásobením genetického materiálu.
Keďže výsledné potomstvo je produkované meiózou, genetická rekombinácia a títo jedinci nie sú skutočnými klonmi rodičovskej bunky.
Sexuálna aktivita a partenogenéza
Zaujímavým zvratom je, že niektoré organizmy, ktoré sa rozmnožujú partenogenézou, skutočne potrebujú sexuálnu aktivitu, aby partenogenéza nastala.
Tento typ reprodukcie, známy ako pseudogamia alebo gynogenéza, vyžaduje prítomnosť spermií na stimuláciu vývoja vaječných buniek. V tomto procese nedochádza k výmene genetického materiálu, pretože spermie neoplodňujú vajíčko. Vaječná bunka sa vyvinie na embryo partenogenézou.
Medzi organizmy, ktoré sa rozmnožujú týmto spôsobom, patria niektoré mloky, tyčový hmyz, kliešte , vošky, roztoče , cikády, osy, včely a mravce .
Ako sa určuje pohlavie
V niektorých organizmoch, ako sú osy, včely a mravce,určuje sa pohlavieoplodnením.
Pri arrhenotokóznej partenogenéze , z neoplodneného vajíčka sa vyvinie samec a z oplodneného vajíčka samica. Samica je diploidná a obsahuje dve sady chromozómov, zatiaľ čo samec je haploidný.
V partenogenéze lytoky sa z neoplodnených vajíčok vyvinú samice. Thelytoky partenogenéza sa vyskytuje u niektorých mravcov, včiel, ôs, článkonožce , mloky, ryby a plazy.
Pri deuterotokickej partenogenéze sa samček aj samička vyvíjajú z neoplodnených vajíčok.
Iné typy asexuálnej reprodukcie
Okrem partenogenézy existuje niekoľko ďalších typov nepohlavného rozmnožovania. Niektoré z týchto metód zahŕňajú:
- Allen, L., a kol. Molekulárne dôkazy pre prvé záznamy fakultatívnej partenogenézy u elapidských hadov . Kráľovská spoločnosť otvorená veda , zv. 5, č. 2, 2018.
- Dudgeon, Christine L. a kol. Prepnite zo sexuálnej na partenogenetickú reprodukciu u žraloka zebry . Prírodné správy , Nature Publishing Group, 16. januára 2017.
- ' Partenogenéza .' Encyklopédia Nového sveta.