Partenogeneza v tem, kaj je sestavljena, vrste, organizmi



The partenogeneza je tvorba zarodka ženskega gameta brez genetskega prispevka moškega gameta, z ali brez morebitnega razvoja pri odraslem. V večini primerov ni moškega gameta v reproduktivnem procesu.

Vendar pa obstaja poseben primer partenogeneze, ki se imenuje gimnazija, v kateri je potrebno njeno sodelovanje. V tem primeru sperma vstopi v jajčece in jo aktivira za začetek razvoja novega organizma.

Partenogeneza je zelo pogost pojav med rastlinami in živalmi. Obstajajo ocene, ki se lahko pojavijo pri do 1% skupnega števila znanih vrst.

To je način razmnoževanja, ki se lahko zgodi v skoraj vseh velikih skupinah živali in rastlin. Izjema so lahko najnaprednejši taksoni, kot so golosemenke in sesalci, v katerih ni zanesljivih zapisov o njihovem nastanku..

Indeks

  • 1 Kaj je sestavljen iz partenogeneze??
  • 2 Vrste
    • 2.1 -Ticoparthenogeneza
    • 2.2 -Ginogeneza
    • 2.3 - Hibridizacija
  • 3 Druge vrste
    • 3.1 - Geografska heterogenost
    • 3.2 - Ciklična heterogenost
  • 4 Nastanek partenogenetskih linij
    • 4.1 Spontano
    • 4.2 S hibridizacijo
    • 4.3 Nalezljiv izvor
    • 4.4 Infektivni izvor
    • 4.5 Multikusni izvor
  • 5 Organizmi, pri katerih pride do partenogeneze
    • 5.1
    • 5.2 Mehkužci
    • 5.3 Raki
    • 5.4 Vretenčarji
    • 5.5 Rastline
  • 6 Reference

Kaj je sestavljen iz partenogeneze??

Najenostavnejši koncept partenogeneze kaže, da je razvoj jajčne celice pri novem človeku brez oploditve. Vendar pa pri mnogih živalih zarodki, ki se proizvajajo brez oploditve, trpijo zaradi visoke smrtnosti.

V nekaterih drugih primerih je potrebna le moška gameta, da se aktivira razvoj. Zato lahko rečemo, da je partenogeneza sestavljena iz "proizvodnje zarodka ženskega gameta brez genetskega prispevka moškega gameta z ali brez morebitnega razvoja pri odraslem".

Vrste

Partenogeneza je lahko odvisna od vključenih citoloških mehanizmov in je lahko več vrst:

-Ticoparthenogeneza

Imenuje se tudi fakultativni partenogeneza, ki se imenuje na ta način, ko se pojavlja razvoj neoplojene jajčec občasno in spontano. Ta vrsta partenogeneze je zelo pogosta pri živalih.

Po nekaterih avtorjih je to edini pravi partenogeneza. Nastajanje gamet v tikopartenegeniji lahko ali ne sme vključevati meiotičnih delitev. Glede na prisotnost ali odsotnost mejoze lahko ta partenogeneza razdelimo na:

Apomiktični partenogeneza

Imenuje se tudi ameiotika ali diploid. Pri tem gre za zatiranje mejoze. Otroci se razvijejo iz negnojenih jajc, skozi mitotično delitev.

Mati ustvarja genetsko enake organizme. Ta tip partenogeneze se običajno pojavi v kolobarjih in večini skupin členonožcev.

Avtomatska partenogeneza

Imenuje se tudi meiotika ali haploid. V tem procesu se ohranja mejoza. Ponovna vzpostavitev diploidnega stanja se pojavi zaradi podvajanja ali fuzije gamet, ki jih proizvaja mati. Ta vrsta partenogeneze se pogosto pojavlja pri žuželkah.

-Ginogeneza

Gynogenesis je posebna vrsta spolne reprodukcije. Pri tem je potrebno, da sperma prodre v jajce, da aktivira razvoj zarodka.

Toda za razliko od običajne oploditve ni moškega in ženskega jedra. Po združitvi gamet se kromosomi sperme degenerirajo v citoplazmi jajčeca ali pa jih lahko izločijo iz zigote..

Gynogenetski zarodek se razvije le na račun jedra jajc. Zaradi tega so ginogeni mladiči vse ženske identične materi.

Ta vrsta razmnoževanja se lahko pojavi, ko se gynogenetične samice parijo z moškimi biseksualne oblike iste vrste ali sorodnih vrst. Nekateri avtorji ne menijo, da je to pravi partenogeneza.

-Hibridizacija

To je "hemiclonalni" način reprodukcije. Pri tem se starši različnih vrst spajajo in proizvajajo hibride. Polovica genoma se prenaša spolno, druga polovica pa "klonalno"..

Sperma se združi v jedru jajc in očetovski geni so izraženi v somatskih tkivih, vendar so sistematično izključeni iz zarodne linije. Samo mati bo prenašala genom naslednji generaciji.

Ta vrsta partenogeneze se običajno pojavi pri vrstah rib iz rodu Poeciliopsis, in opazili so jo tudi v puščavskem antu Cataglyphis hispanica.

Druge vrste

Nekateri avtorji raje uporabijo bolj uporabno klasifikacijo te vrste reprodukcije, tako da partenogenezo razlikujejo v dve drugi vrsti:

-Geografski partenogeneza

Zanj je značilen soobstoj biseksualne oblike in partenogenetske oblike, pri eni vrsti ali v filogenetsko bližnjih vrstah, vendar z drugačno geografsko porazdelitvijo..

Partenogenetski organizmi se nagibajo k različnim razponom od tistih svojih bližnjih sorodnikov, ki se spolno razmnožujejo. Aseksualni organizmi imajo običajno višjo porazdelitev po širini ali višini, na otokih, v kserofilnih okoljih ali v motenih habitatih..

Ta vrsta partenogeneze je bila opažena pri nekaterih vrstah rastlin, črvov, rakov, žuželk in kuščarjev..

-Ciklični partenogeneza

Organizmi se lahko reproducirajo tako spolno kot partenogenoetsko. V nekaterih obdobjih leta se s partenogenezo proizvedejo samo samice.

Vendar pa bodo v drugih obdobjih samice proizvajale ženske in moške, ki se bodo spolno razmnoževale.

Izvor partenogenetskih linij

Pri biseksualnih vrstah, kjer so potomci proizvedeni s partenogenezo, bodo na splošno proizvedli partenogenetske samice. Te nastajajoče samostojne linije se lahko fenotipsko in genotipsko razlikujejo od biseksualnih sorodnikov. Obstaja več mehanizmov, ki lahko privedejo do teh partenogenetskih linij.

Spontano

Izguba spolne interakcije se pojavi zaradi mutacij v genih, ki zavirajo mejozo, spreminjajo indukcijo spola z okoljskimi pogoji in uravnavajo hormonsko izražanje..

V skrajnih primerih bi mutacija lahko delovala tako, da bi "popravila" genotip strogo partenogenetičnega rodu, ki bi lahko povzročil partenogenetske moške in ženske..

S hibridizacijo

Hibridizacija je najpogostejši način za proizvodnjo partenogenetskih linij pri živalih, ki jih je mogoče opaziti pri polžih, žuželkah, rakih in večini uniseksualnih vretenčarjev..

Izhajajo iz križanja dveh biseksualnih vrst, ki imajo visoko heterozigotnost in alele, značilne za starševske vrste. Pri njih je mejoza lahko ovira, ki povzroča izgubo spolnosti.

Nalezljiv izvor

Pojavi se s hibridizacijo med partenogenetskimi samicami in samci iste ali tesno povezanih vrst. Domneva se, da je glavni vzrok za poliploidnost pri uniseksualnih organizmih.

Pretok genov med spolnimi in partenogenetičnimi linijami omogoča širjenje genov na nalezljiv način. Zaradi tega se lahko ustvarijo spolni organizmi ali pa se lahko ustvari nova partenogenetična linija.

Nalezljiv izvor

Wolbachia pipientis je vrsta bakterije bakterije Proteobacteria, ki pokriva približno 20% vseh vrst žuželk.

Odgovorna je za reproduktivne manipulacije v svojih gostiteljih, kot so citoplazmatska nezdružljivost, feminizacija genetskih moških, moška smrt in partenogeneza. Okuži členonožce in ogorčice.

Prenaša se s starševskimi sredstvi. Ta bakterija je sposobna inducirati partenogenezo pri parazitoidnih oseh rodu Trichogramma ter pršice in druge členonožce.

Po drugi strani, Xiphinematobacter, druga bakterija, vpliva na ogorčice Dorylaimida, zaradi česar so tudi partenogeneza.

Multikusni izvor

V mnogih vrstah se partenogenetične linije ustvarjajo z enim samim mehanizmom. Vendar se pri drugih vrstah lahko pojavijo z več mehanizmi. Na primer, partenogenetične rodove ostrakodov imajo pogosto dvojno poreklo.

Diploidni kloni izvirajo iz spontane izgube spolnosti, poliploidni kloni pa izhajajo iz hibridizacije med moškimi in partenogenetskimi samicami iste vrste ali sorodnih vrst..

Drug primer je primer uši Rhopalosiphum padi. V tej vrsti lahko partenogenetične linije izhajajo iz treh različnih izvorov: spontanih, hibridnih ali nalezljivih.

Organizmi, pri katerih pride do partenogeneze

Rotiferji

Med Rotiferami obstajajo vrste, ki se razmnožujejo le s žensko apomikticno partenogenezo in vrstami, ki izmenjujejo to partenogenezo z običajnim spolnim razmnoževanjem..

Prehod med aseksualnim in spolnim razmnoževanjem je pod nadzorom okolja. Uspeh roparskih vrst, ki so v celoti izgubile spolno reprodukcijo, je po mnenju nekaterih avtorjev posledica kopičenja mutacij v obdobjih partenogenetske apomiktične eksponentne reprodukcije.

To bi skupaj z "mitotičnim" prehodom omogočilo dovolj genotipske raznolikosti, da bi se prilagodili različnim okoljskim razmeram. Na ta način bi odpravili veliko prednost spolne reprodukcije.

Mehkužci

Za nekatere vrste polževih mehkužcev so poročali o partenogenezi. Med temi vrstami so Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, in vse vrste iz rodu Melanoidi.

Vsi predstavniki tega zadnjega rodu, razen diploidne rase M. tuberculata, so poliploidni.

Raki

Ta vrsta razmnoževanja je bila dokumentirana za številne skupine rakov, vključno z notostracom, conchostracos, anostracos, cladocerans, decapods in ostracods..

V Cladoceri je značilna oblika razmnoževanja s ciklično partenogenezo. Samice se od pomladi do poletja reproducirajo partenogenoetsko.

Ko so okoljske razmere neugodne, se organizmi razmnožujejo spolno, z namenom oblikovanja cističnih jajc, ki lahko preživijo dolga obdobja v mirujočih stanjih..

Marmorni raki (Procambarus fallax obliko virginalis) so edini znani decapod raki, ki se razmnožujejo le s partenogenezo.

Vretenčarji

Med hrustančnimi ribami se parhenogeneza pojavlja vsaj v orelskem žarku, zebrskem morskem psu in morskemu morskemu morskemu morju. Pri koščenih ribah so poročali o hibridogenezi za vrste iz rodu Poecilliopsis.

Nekatere druge ribe lahko nadomestijo spolno in parteno-genetsko reprodukcijo. Številne vrste kuščarjev se razmnožujejo s partenogenezo. Domneva se, da je hibridizacija glavni vzrok za to vrsto reprodukcije v istem.

Poročali so tudi o tikopartenogenezi pri drugih skupinah plazilcev, predvsem v pitonih in drugih kačah. Pri pticah so opazili spontano partenogenezo pri piščancih, puranih in nekaterih vrstah prepelic.

Pri sesalcih so materinski in očetovski genomi potrebni za normalen razvoj zarodka. Zaradi tega se v teh organizmih partenogeneza ne pojavlja naravno.

To je bilo eksperimentalno doseženo v laboratoriju. Vendar pa inducirani partenogeneza običajno povzroči nenormalen razvoj.

Rastline

Številne rastlinske vrste imajo dobro opredeljene vzorce geografskega partenogeneze, kjer se partenogenetične oblike bolj nahajajo v hladnih conah. Po drugi strani pa so spolne oblike bolj tropske kot njihovi aseksualni partnerji.

Reference

  1. C. Simon, F. Delmonte, C. Rispe, T. Crease (2003). Filogenetski odnosi med partenogeni in njihovimi spolnimi sorodniki: možne poti do partenogeneze pri živalih. Biološki časopis Linnean Society.
  2. G. Scholtz, A. Braband, L. Tolley, A. Reiman, B. Mittmann, C. Lukhaup, F. Steuerwald, G. Vogt (2003). Partenogeneza v zunanjem raku. Narava.
  3. U. Mittwoch (1978). Parthenogeneza pregledni članek. Revija za medicinsko genetiko.
  4. N.B. Tcherfas (1971). Naravna in umetna ginogeneza rib. V: FAO 1971 Seminar / Študijska turneja v US.S.R. o genetski selekciji in hibridizaciji gojenih rib. 19. april - 29. maj 1968. Predavanja. Rep. FAO / UNDP (TA), Vzpostavljeno iz fao.org/.
  5. P.A. Eyer, L. Leniaud, H. Darras in S. Aron (2013). Hibridogeneza skozi thelytokous parthenogeneza v dveh Cataglyphis puščavskih mravlj. Molekularna ekologija.
  6. R.K.K. Koivisto, H. R. Braig (2003). Mikroorganizmi in partenogeneza. Biološki časopis Linnean Society.