partenogeneză este producerea unui embrion dintr-un gamet feminin fără contribuția genetică a unui gamet masculin, cu sau fără eventuala dezvoltare într-un adult. În majoritatea cazurilor nu există participarea gametului masculin la procesul de reproducere.
Cu toate acestea, există un caz particular de partenogeneză numit gimnogeneză, în care este necesară participarea lor. În acest caz, spermatozoizii intră în ovul și îl activează pentru a începe dezvoltarea unui nou organism..
Partenogeneza este un fenomen foarte frecvent în rândul plantelor și animalelor. Există estimări care pot apărea în până la 1% din numărul total de specii cunoscute.
Este un mod de reproducere care poate apărea în practic toate grupurile mari de animale și plante. Poate că excepția se află în taxonii mai evoluați, cum ar fi gimnospermele și mamiferele, în care nu există înregistrări fiabile ale apariției sale..
Indice articol
Cel mai simplu concept de partenogeneză indică faptul că este dezvoltarea celulei de ou la un individ nou fără să se producă fertilizarea. Cu toate acestea, la multe animale embrionii produși fără fertilizare suferă o mortalitate ridicată.
În alte cazuri, concurența unui gamet masculin este necesară doar pentru a activa dezvoltarea. Din acest motiv se poate spune că partenogeneza constă în „producerea unui embrion dintr-un gamet feminin fără nicio contribuție genetică de la un gamet masculin cu sau fără o eventuală dezvoltare la un adult”.
În funcție de mecanismele citologice implicate, partenogeneza poate fi de mai multe tipuri, inclusiv:
Numită și partenogeneză facultativă, se numește în acest fel atunci când dezvoltarea ouălor nefertilizate are loc ocazional și spontan. Acest tip de partenogeneză este foarte frecventă la animale.
Potrivit unor autori, este singurul tip real de partenogeneză. Formarea gametilor în aticopartenogeneză poate implica sau nu diviziuni meiotice. În funcție de prezența sau absența meiozei, această partenogeneză poate fi la rândul său împărțită în:
De asemenea, numit ameiotic sau diploid. În aceasta există suprimarea meiozei. Puii se dezvoltă din ouă nefertilizate, prin diviziune mitotică.
Dă naștere la organisme identice genetic cu mama. Acest tip de partenogeneză apare de obicei la rotifere și la majoritatea grupurilor de artropode..
De asemenea, numit meiotic sau haploid. În acest proces, meioza este menținută. Restabilirea stării diploide are loc prin duplicarea sau fuziunea gametilor produși de mamă. Acest tip de partenogeneză apare foarte frecvent la insecte.
Ginogeneza este un tip special de reproducere sexuală. În acest sens, este necesar ca sperma să pătrundă în ovul pentru a activa dezvoltarea embrionară..
Dar, spre deosebire de fertilizarea normală, fuziunea dintre nucleele masculin și feminin nu are loc. După fuziunea gametilor, cromozomii spermatozoizilor degenerează în citoplasma oului sau pot fi expulzați din zigot.
Embrionul ginogenetic se va dezvolta numai în detrimentul nucleului ovulului. Din această cauză, puii ginogenetici sunt toate femele identice cu mama..
Acest tip de reproducere poate apărea atunci când femelele ginogenetice se împerechează cu bărbați bisexuali din aceeași specie sau cu specii înrudite. Unii autori nu o consideră o partenogeneză adecvată.
Este un mod de reproducere „hemiclonal”. În aceasta, părinții diferitelor specii se împerechează și produc hibrizi. Jumătate din genom se transmite sexual, în timp ce cealaltă jumătate este „clonală”.
Fuziunile spermatozoizilor din nucleul ovulului și genele paterne sunt exprimate în țesuturile somatice, dar sunt excluse sistematic din linia germinativă. Numai mama va transmite genomul următoarei generații.
Acest tip de partenogeneză apare de obicei la speciile de pești din gen Poeciliopsis, și a fost observat și în furnica deșertului Cataglyphis hispanica.
Unii autori preferă o clasificare mai utilitară a acestui tip de reproducere, diferențând partenogeneza în alte două tipuri:
Se caracterizează prin coexistența unei forme bisexuale și a unei forme partenogenetice, într-o singură specie sau în specii care sunt apropiate filogenetic, dar au o distribuție geografică diferită..
Organismele partenogenetice tind să ocupe game diferite de rudele lor apropiate care se reproduc sexual. Organismele asexuale tind să aibă distribuții mai mari latitudinal sau altitudinal, pe insule, în medii xerofile sau în habitate perturbate..
Acest tip de partenogeneză a fost observat la unele specii de plante, viermi, crustacee, insecte și șopârle..
Organismele se pot reproduce atât sexual cât și partenogenetic. În unele perioade ale anului, numai femelele sunt produse prin partenogeneză.
Cu toate acestea, în alte perioade femelele vor produce atât femele, cât și bărbați care se vor reproduce sexual..
La speciile bisexuale în care descendenții sunt produși prin partenogeneză, ei vor produce în general femele partenogenetice. Aceste descendențe unisexuale emergente pot diferi foarte mult din punct de vedere fenotipic și genotipic de congenerii lor bisexuali. Există mai multe mecanisme care pot da naștere acestor filiații partenogenetice.
Pierderea interacțiunii sexuale are loc prin mutații în gene care suprimă meioza, modifică inducerea sexului de condițiile de mediu și reglează expresia hormonală..
În cazuri extreme, mutația ar putea acționa „reparând” genotipul unei descendențe strict partenogenetice, care ar putea produce masculi și femele partenogenetice..
Hibridizarea este cel mai comun mod de a produce descendențe partenogenetice la animale și poate fi observată la melci, insecte, crustacee și la majoritatea vertebratelor unisexuale..
Acestea provin din încrucișarea a două specii bisexuale care au heterozigoitate mare și alele tipice ale speciilor parentale. În acestea, meioza poate fi un impediment, provocând pierderea sexualității.
Apare prin hibridizare între femelele partenogenetice și masculii din aceeași specie sau înrudite. Se crede că este principala cauză a poliploidiei la organismele unisexuale..
Fluxul de gene între descendențe sexuale și partenogenetice permite răspândirea genelor într-un mod contagios. Datorită acestui fapt, organismele sexuale pot proveni la rândul lor sau pot crea o nouă linie partenogenetică.
Wolbachia pipientis este o specie de bacterii a filumului Proteobacteria care găzduiește aproximativ 20% din toate speciile de insecte.
Este responsabil pentru manipulările reproductive la gazdele sale, cum ar fi incompatibilitatea citoplasmatică, feminizarea bărbaților genetici, moartea bărbaților și partenogeneza. Infectează artropodele și nematodele.
Se transmite parental. Această bacterie este capabilă să inducă partenogeneză la viespile parazitoide din gen Tricogramma precum și acarienii și alți artropode.
Pe de altă parte, Xiphinematobacter, alte bacterii, afectează nematodele Dorylaimida, provocând și partenogeneză.
La multe specii, descendențele partenogenetice sunt generate de un singur mecanism. Cu toate acestea, la alte specii pot apărea prin diferite mecanisme. De exemplu, filiațiile partenogenetice ale ostracodelor au adesea o origine dublă.
Clonele diploide provin din pierderea spontană a sexualității, în timp ce clonele poliploide apar din hibridizarea între bărbații partenogenetici și femelele din aceeași specie sau din speciile înrudite..
Un alt exemplu este cazul afidului Rhopalosiphum padi. La această specie, linii partenogenetice pot apărea din trei origini diferite: spontane, hibride sau contagioase..
Printre rotifere există specii care se reproduc numai prin partenogeneză apomictică feminină și specii care alternează această partenogeneză cu reproducerea sexuală obișnuită.
Tranziția dintre reproducerea asexuată și cea sexuală este controlată de mediu. Succesul speciilor de rotifere care și-au pierdut complet reproducerea sexuală se datorează, după unii autori, acumulării de mutații în perioadele de reproducere expenențială partenogenetică apomictică.
Acest lucru, împreună cu trecerea „mitotică”, ar permite producerea suficientă diversitate genotipică pentru a se adapta la diferite condiții de mediu. În acest fel, un mare avantaj al reproducerii sexuale ar fi eliminat..
Partenogeneza a fost raportată pentru unele specii de moluște gastropode. Printre aceste specii se numără Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, și toate speciile din gen Melanoizi.
Toți reprezentanții acestui ultim gen, cu excepția rasei diploide din M. tuberculata, sunt poliploide.
Acest tip de reproducere a fost documentat pentru numeroase grupuri de crustacee, inclusiv notostracos, conchostracos, anostracos, cladoceros, decapod și ostracod..
În Cladocera forma tipică de reproducere este prin partenogeneză ciclică. Femelele se reproduc partenogenetic din primăvară până în vară.
Atunci când condițiile de mediu sunt nefavorabile, organismele se reproduc sexual, având ca scop formarea ouălor encistate care pot supraviețui perioade lungi de latență..
Crabii de marmură (Procambarus fallax formă virginalis) sunt singurele crustacee decapode cunoscute care se reproduc numai prin partenogeneză.
Dintre peștii cartilaginoși, partenogeneza apare cel puțin în raza vulturului, rechinul zebră și rechinul ciocan. S-a raportat hibridgeneză la peștii osoși pentru speciile din gen Poecilliopsis.
Unii alți pești pot alterna reproducerea sexuală și partenogenetică. Multe specii de șopârle se reproduc prin partenogeneză. Se crede că hibridizarea este principala cauză a acestui tip de reproducere.
Ticoparthenogenesis a fost, de asemenea, raportată la alte grupuri de reptile, în principal pitoni și alți șerpi. La păsări, partenogeneză spontană a fost observată la găini, curcani și unele specii de prepeliță..
La mamifere, genomele materne și paterne sunt necesare pentru dezvoltarea embrionară normală. Din această cauză, partenogeneza nu apare în mod natural în aceste organisme..
Acest lucru a fost realizat experimental în laborator. Cu toate acestea, partenogeneza indusă duce adesea la dezvoltarea anormală..
Multe specii de plante prezintă modele bine definite de partenogeneză geografică, unde formele partenogenetice sunt situate mai mult spre zonele reci. Între timp, formele sexuale sunt mai tropicale decât colegii lor asexuali..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.