Какво е партеногенеза? Определение, класификация и характеристики

Повечето представители на животинския и растителния свят са разделени на мъже и жени. В резултат на смесването на генетичния материал на родителите, потомството получава повече шансове да оцелее и да се адаптира към условията на постоянно променящата се среда. Въпреки това, има начин да се върне назад. Понякога жените в размножаването на потомството правят сами, така да се каже, без "бащата". Няма да описваме всички начини безполово отглеждане организми, и се спират на един от начините на секса - партеногенеза. Какво е това? Какви са тези явления? Ще разкажем за това в статията.

Две палуби или едно

Да се ​​изясни разликата между безполовата (митоза) и сексуалната (мейоза) клетъчно делене използвайте връзката с игри с карти. Генният набор от всички ядрени (еукариотни) организми се състои от две палуби от карти - една, получена от майката, а другата от бащата (диплоидна група). Свързани карти на палуби - алели на един ген. Именно това разбъркване на генетичния материал позволява да се развива и увеличава шансовете за успешна адаптация на организмите към околната среда. При митоза (просто разделение), хромозомният набор от потомци е напълно идентичен с този на родителската клетка. При мейозата крайният продукт на разделянето е сексуални клетки (гамети) с половин хаплоиден набор от хромозоми - всеки с по една карта с карти и с различни „ризи“.

Двама родители или един

при сексуално размножаване женските и мъжките гамети се сливат, за да образуват зигота (зародиш) с пълен диплоиден набор от хромозоми (една палуба от бащата, другата от майката), характерна за определен организъм. Но в някои случаи, зигота се формира без участието на един от родителите. Партеногенезата е метод за размножаване на организми, когато женските гамети образуват ембрион без оплождане, без да се сливат с мъжките гамети. Терминът се формира от Гръцки думи "Партенос" - "девица" и "генезис" - "произход, развитие". В природата партеногенетичното размножаване се среща по-рядко и се нарича естествено. Какво е изкуствен партеногенеза? Това разделяне на яйцето, причинено от излагане на различни агенти и обикновено изисква оплождане.

Видове партеногенеза

Класификацията на партеногенезата се основава на различни критерии за сравнение.

1. Пълнота на жизнения цикъл . Има рудиментарни (пълноценни) и пълни типове партеногенезис. Какво е пълно партеногенеза? Това е, когато развитието на ембриона води до образуването на възрастен организъм. Съответно, елементарният води до прекратяване на развитието на ембриона в ранните етапи на ембриогенезата.
2. Количество генни материали (диплоидни, пълни или хаплоидни, половин набор от хромозоми). Те разграничават амиотика (мейоза не се среща в яйцата, те остават диплоидни) и мейотика (в резултат на мейоза яйцата стават хаплоидни, а от тях се развива хаплоидният организъм). Друг начин за възстановяване диплоиден набор от хромозоми в яйцеклетката това е сливане с полярното тяло или просто удвояване на хромозомния набор (ендомитоза).

Мога сам, мога с партньор

Когато за критерий се приема съществуването на различни форми на възпроизвеждане в жизнения цикъл на организма, се класифицират три вида партеногенезис: задължителен, цикличен и избираем. Олигатен или постоянен партеногенеза - е възпроизводството, единственото присъщо на този организъм. Цикличното е това, което се редува с действителния секс. Какво е опционално партеногенезата? Това е свободен начин да оставите потомство или да станете изключение за този вид.

Партеногенеза в пчелите

За да се илюстрира факултативна, пълна и мейотична партеногенеза може да се илюстрира с добре познатите пчели. В началото на пролетта, матката се излюпва от какавида и се втурва към размножителния полет, когато се опложда от много мъже (дронове). Но сперматозоидите им се натрупват в семената на пчелната кралица и именно тя ще оплоди яйцата си до края на живота си. Или няма. Когато яйцето минава през женския яйцепровод, семенният съд се отваря и опложда - женската се появява от диплоидния ембрион и става царица или работна пчела, в зависимост от това, което ларвата подхранва от работещите пчели. Ако каналът на семенния съд не се отвори, яйцето ще остане незамърсено и от него ще израсне хаплоиден мъжки дрон. Подобен цикъл се среща и при листни въшки и мравки.

Биологични предимства

Въпреки неоспоримите предимства на сексуалното размножаване, партеногенезата има своите предимства. Ако условията на околната среда са благоприятни и има достатъчно количество храна, то този начин на размножаване, когато всеки индивид оставя потомство, дава предимства, изразени в скоростта на колонизация на специфични биотопи. Когато условията на околната среда се променят в неблагоприятна посока, можете да жертвате количеството, но да подобрите качеството на потомството, като отидете на сексуално размножаване. Това е, което не е задължително. Тя е присъща на членестоноги, земноводни, влечуги и птици.

Самотна акула майка

Това рядко се случва, когато партеногенезата става истинско чудо. Например в случая с акулите е бил известен само един метод за развъждане - сексуалният. Но през 2001 г. акула от чукова глава от зоопарка в Небраска в Съединените щати внезапно е родила акула, и това въпреки факта, че тя живее в аквариум от много години. Биолозите това събитие объркаха. Случайната смърт на акула, която беше ужилена от отровна рампа, позволи да се изясни ситуацията. Генетичният анализ показа, че детето е родено от истинско партеногенеза. Очевидно е, че в организма на акулите-майки, неизвестни на науката механизми на опазване на видовете по границите на ареала. Или майката на акулите беше много самотна.

Да се ​​борим с бог

Темата за безупречното, девственото зачеване в продължение на много години не идва от медиите. Може би историята за раждането на Исус от Дева Мария е пример за човешки партеногенеза? Генетика недвусмислено и категорично казва: "Не!" В края на краищата, ако беше партеногенетично възпроизвеждане, Исус трябваше да бъде ... момиче. Като цяло, естественото партеногенеза при бозайници, включително хората, като най-високата филогенетична група, е просто невъзможно. Ето защо. При бозайниците развитието на различни черти е свързано с гени, свързани с пола (половите маркери). Това означава, че включването на определени гени зависи от качеството на генетичния материал както на майката, така и на бащата. Разбира се, ако специалистите по генно инженерство не приемат случая. Японските експерти проведоха повече от 600 експеримента, от които 24 завършиха по време на бременност, а само 2 от тях раждаха и само едно теле оцеля, през 2004 г. те получиха мишка в резултат на безупречното зачеване на майката-мишка.