Поділитися:
Партеногенез в тому, що він складається, типів, організмів
The партеногенез - виробництво ембріона у жіночої гамети без генетичного внеску чоловічого гамета, з або без кінцевого розвитку у дорослого. У більшості випадків відсутність участі чоловічої гамети в репродуктивному процесі.
Однак існує особливий випадок партеногенезу, званий гімнастичним, в якому необхідна його участь. У цьому випадку сперматозоїди потрапляють в яйцеклітину і активують її для початку розвитку нового організму.
Партеногенез є дуже поширеним явищем між рослинами і тваринами. Є оцінки, які можуть зустрічатися в до 1% від загальної кількості відомих видів.
Це режим відтворення, який може відбуватися практично у всіх великих групах тварин і рослин. Виняток може бути у найбільш передових таксонів, таких як голонасінні і ссавці, в яких немає достовірних відомостей про їх виникнення.
Індекс
- 1 З чого складається партеногенез??
- 2 типи
- 2.1 -Тікопартеногенез
- 2.2 -Гіногенез
- 2.3 -Гібридизація
- 3 Інші типи
- 3.1 - Географічна неоднорідність
- 3.2 - Циклічна гетерогенність
- 4 Походження партеногенетичних ліній
- 4.1 Спонтанне
- 4.2 За допомогою гібридизації
- 4.3 Контагійна походження
- 4.4 Інфекційне походження
- 4.5
- 5 Організми, в яких відбувається партеногенез
- 5.1
- 5.2 Молюски
- 5.3 Ракоподібні
- 5.4 Хребетні
- 5.5 Рослини
- 6 Посилання
З чого складається партеногенез??
Найпростіша концепція партеногенезу вказує на те, що саме розвиток яйцеклітини у нового індивідуума без виникнення запліднення. Однак у багатьох тварин ембріони, вироблені без запліднення, страждають високою смертністю.
У деяких інших випадках збіг чоловічої гамети необхідно лише активізувати розвиток. Тому можна сказати, що партеногенез складається з "продукування ембріона від жіночої гамети без будь-якого генетичного внеску чоловічої гамети з або без кінцевого розвитку у дорослої людини".
Типи
Залежно від включених цитологічних механізмів партеногенез може бути декількох типів, у тому числі:
-Тикопартеногенез
Його ще називають факультативним партеногенезом, він називається таким чином, коли розвиток неоплодотворенних яєць відбувається періодично і спонтанно. Цей тип партеногенезу дуже поширений у тварин.
На думку деяких авторів, це єдиний реальний тип партеногенезу. Утворення гамет при тикопартеногенезі може або не може включати мейотичні поділи. За наявністю або відсутністю мейозу цей партеногенез можна розділити на:
Апоміктичний партеногенез
Його також називають аміотичними або диплоїдними. При цьому відбувається придушення мейозу. Діти розвиваються з незапліднених яєць через мітотичне поділ.
Це породжує генетично ідентичні організми матері. Цей тип партеногенезу зазвичай зустрічається в коловертках і в більшості груп членистоногих.
Автоматичний партеногенез
Також називається мейотичним або гаплоїдним. У цьому процесі зберігається мейоз. Відновлення диплоїдного стану відбувається за рахунок дублювання або злиття гамет, що виробляється матір'ю. Цей тип партеногенезу зустрічається дуже часто у комах.
-Гіногенез
Гіногенез - особливий тип статевого розмноження. При цьому необхідно, щоб сперматозоїди проникали в яйцеклітину для активації ембріонального розвитку.
Але, на відміну від нормального запліднення, не відбувається злиття чоловічих і жіночих ядер. Після злиття гамет хромосоми сперматозоїдів вироджуються всередині цитоплазми яйця або їх можна вигнати з зиготи..
Гiногенетичний ембріон розвиватиметься лише за рахунок ядра яйцеклітини. У зв'язку з цим, гиногенические щенята - всі жінки, ідентичні матері.
Цей тип розмноження може виникати, коли гиногенетические самки зіставляються з самцями двостатевої форми їх одного виду або споріднених видів. Деякі автори не вважають його належним партеногенезом.
-Гібридизація
Це "геміклональний" режим відтворення. При цьому батьки різних видів спарюються і виробляють гібриди. Половина геному передається статевим шляхом, а інша половина - "клонально".
Сперма злита в ядрі яйцеклітини, а батьківські гени експресуються в соматичних тканинах, але систематично виключаються з зародкової лінії. Тільки мама передасть геном наступному поколінню.
Цей тип партеногенезу зазвичай зустрічається у видів риб роду Poeciliopsis, і це також спостерігалося в мурах пустелі Cataglyphis hispanica.
Інші типи
Деякі автори віддають перевагу більш утилітарній класифікації цього типу репродукції, диференціюючи партеногенез на два інших типи:
-Географічний партеногенез
Вона характеризується співіснуванням бісексуальної форми і партеногенетичної форми, у одного виду або у філогенетично близьких видах, але з різним географічним розподілом..
Партеногенетичні організми, як правило, займають різні діапазони від тих, що їхні близькі родичі розмножуються статевим шляхом. Асексуальні організми, як правило, мають більш високі розподіли за широтою або висотою, на островах, в ксерофільних середовищах або в порушених місцях проживання.
Цей тип партеногенезу спостерігається у деяких видів рослин, хробаків, ракоподібних, комах і ящірок.
-Циклічний партеногенез
Організми можуть розмножуватися як сексуально, так і партеногенетично. У певні періоди року тільки парнигенез виробляють самок.
Проте в інші періоди жінки виробляють як самок, так і самців, які будуть розмножуються статевим шляхом.
Походження партеногенетичних ліній
У бісексуальних видах, де потомство продукується партеногенезом, вони зазвичай виробляють партеногенетичні жінки. Ці виниклі одностатеві лінії можуть відрізнятися фенотипово і генотипово від бісексуальних конгенерів. Існує кілька механізмів, які можуть призвести до цих партеногенетичних ліній.
Спонтанні
Втрата статевої взаємодії відбувається через мутації в генах, які пригнічують мейоз, змінюють індукцію статі за умов навколишнього середовища і регулюють гормональну експресію.
У крайніх випадках мутація могла діяти шляхом «ремонту» генотипу строго партеногенетичного походження, який міг виробляти партеногенетичних самців і самок..
За допомогою гібридизації
Гібридизація є найчастішим способом вироблення партеногенетичних ліній у тварин, які можуть спостерігатися у равликів, комах, ракоподібних і більшості одностатевих хребетних.
Вони походять від схрещування двох бісексуальних видів, які мають високу гетерозиготність і алелі, характерні для батьківських видів. У них мейоз може бути перешкодою, що викликає втрату сексуальності.
Інфекційне походження
Це відбувається шляхом гібридизації між партеногенетичними самками і самцями одного і того ж або близькоспорідненого виду. Вважається, що вона є основною причиною поліплоїдії в одностатевих організмах.
Потік генів між статевими та партеногенетичними лініями дозволяє поширювати гени інфекційним шляхом. Через це можуть бути створені статеві організми, або може бути створена нова партеногенетична лінія.
Інфекційне походження
Wolbachia pipientis являє собою вид бактерії типу Proteobacteria, що охоплює близько 20% всіх видів комах.
Він відповідає за репродуктивні маніпуляції у своїх господарів, такі як цитоплазматична несумісність, фемінізація генетичних самців, чоловіча смерть і партеногенез. Він заражає членистоногих і нематод.
Він передається батьківськими засобами. Ця бактерія здатна індукувати партеногенез у паразитарних ос роду Трихограма а також у кліщів та інших членистоногих.
З іншого боку, Xiphinematobacter, інша бактерія, що вражає нематод Dorylaimida, викликаючи у них також партеногенез.
Мультікузальне походження
У багатьох видах партеногенетичні лінії генеруються єдиним механізмом. Однак у інших видів вони можуть виникати через кілька механізмів. Наприклад, партеногенетичні лінії остракод часто мають подвійне походження.
Диплоїдні клони походять від спонтанної втрати сексуальності, в той час як поліплоїдні клони виникають внаслідок гібридизації між самцями і партеногенетичними самками одного виду або споріднених видів.
Іншим прикладом є випадок тли Rhopalosiphum padi. У цього виду партеногенетичні лінії можуть виникнути з трьох різних походження: спонтанного, гібридного або заразного.
Організми, в яких відбувається партеногенез
Коловодці
Серед ротифер є види, які розмножуються тільки жіночим апоміктичним партеногенезом і видами, які чергують цей партеногенез із звичайним статевим розмноженням..
Перехід між безстатевим і статевим розмноженням контролюється навколишнім середовищем. Успіх видів коловраток, які повністю втратили статеве розмноження, обумовлений, на думку деяких авторів, накопиченням мутацій в періоди партеногенетичного апоміктичного експоненціального відтворення.
Це, разом з "мітотичним" схрещуванням, дозволило б мати достатньо генотипового різноманіття, щоб пристосуватися до різних умов навколишнього середовища. Таким чином, було б усунено велику перевагу сексуального розмноження.
Молюски
У деяких видів черевоногих молюсків повідомлялося про партеногенез. Серед цих видів є Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, і всі види роду Меланоїди.
Всі представники цього останнього роду, крім диплоїдної раси Росії M. tuberculata, вони є поліплоїдними.
Ракоподібні
Цей тип відтворення було задокументовано для численних груп ракоподібних, включаючи notostracos, conchostracos, anostracos, cladocerans, decapods і ostracods..
У Cladocera типовою формою розмноження є циклічний партеногенез. Самки від весни до літа розмножуються партеногенетично.
Коли умови навколишнього середовища є несприятливими, організми розмножуються статевим шляхом з метою формування кістозних яєць, які можуть переживати тривалі періоди в сплячих станах..
Мармурові краби (Пропамбар форми virginalis) є єдиними відомими ракоподібними декаподами, які розмножуються тільки партеногенезом.
Хребетні
Серед хрящових риб партеногенез відбувається, принаймні, в орлиному промені, в акули зебри і в акулу молотом. У кісткових риб було зареєстровано гібридогенез для видів роду Poecilliopsis.
Деякі інші риби можуть чергувати сексуальне і партеногенетическое розмноження. Численні види ящірок розмножуються партеногенезом. Вважається, що гібридизація є основною причиною цього типу репродукції в одній і тій же.
Також повідомлялося про тикопартеногенез в інших групах рептилій, головним чином у пітонів та інших змій. У птахів спонтанне партеногенез спостерігається у курчат, індиків та деяких видів перепелів.
У ссавців материнський і батьківський геноми необхідні для нормального ембріонального розвитку. Через це партеногенез у цих організмах не відбувається природно.
Це було досягнуто експериментально в лабораторії. Однак індукований партеногенез зазвичай призводить до аномального розвитку.
Рослини
Численні види рослин мають чітко визначені закономірності географічного партеногенезу, де партеногенетичні форми розташовані більше в бік холодних зон. Сексуальні форми, з іншого боку, більш тропічні, ніж їхні безстатеві партнери.
Список літератури
- C. Simon, F. Delmonte, C. Rispe, T. Crease (2003). Філогенетичні зв'язки між партеногенами і їх статевими родичами: можливі шляхи до партеногенезу у тварин. Біологічний журнал Ліннейського суспільства.
- Г. Шольц, А. Брабанд, Л. Толлі, А. Рейман, Б. Міттман, К. Лукхауп, Ф. Стеуервальд, Г. Фогт (2003). Партеногенез у сторонніх раків. Природа.
- U. Mittwoch (1978). Оглядова стаття партеногенезу. Журнал медичної генетики.
- N.B. Tcherfas (1971). Природний і штучний гінегенез риб. У: FAO 1971 Семінар / Навчальний тур в США. про генетичну селекцію та гібридизацію культивованих риб. 19 квітня - 29 травня 1968 р. Лекції. Респ. ФАО / ПРООН (ТП), Отримано з fao.org/.
- P.A. Ейер, Л. Леняуд, Г. Даррас і С. Арон (2013). Гібридогенез через тілитозний партеногенез у двох каштанових мурах-пустелях. Молекулярна екологія.
- R.K.K. Koivisto, H. R. Braig (2003). Мікроорганізми і партеногенез. Біологічний журнал Ліннейського суспільства.