Cos'è la partenogenesi? Definizione, classificazione e caratteristiche

La maggior parte dei rappresentanti del mondo animale e vegetale sono divisi in maschi e femmine. Come risultato del mescolamento del materiale genetico dei genitori, i figli hanno più possibilità di sopravvivere e adattarsi alle condizioni dell'ambiente in costante cambiamento. Tuttavia, c'è una via di ritorno. A volte le femmine nella riproduzione della prole fanno da sole, per così dire, senza il "padre". Non descriveremo tutti i modi allevamento asessuato organismi, e soffermarsi su uno dei modi del sesso - la partenogenesi. Cos'è? Quali tipi di questo fenomeno sono? Ne parleremo nell'articolo.

Due ponti o uno

Per chiarire la differenza tra asessuale (mitosi) e sessuale (meiosi) divisione cellulare usa l'associazione con i giochi di carte. Il set genico di tutti gli organismi nucleari (eucarioti) consiste in due mazzi di carte: uno ottenuto dalla madre e l'altro dal padre (set diploide). Carte accoppiate di mazzi - alleli di un gene. È questa mescolanza del materiale genetico che rende possibile l'evoluzione e aumenta le possibilità di successo nell'adattamento degli organismi all'ambiente. Nella mitosi (divisione semplice), l'insieme cromosomico dei discendenti è completamente identico a quello della cellula madre. Nella meiosi, il prodotto finale della divisione saranno le cellule sessuali (gameti) con un set cromosomico semiploide - ciascuno con un mazzo di carte e con diverse "camicie".

Due genitori o uno

a riproduzione sessuale gameti femminili e maschili si fondono per formare uno zigote (germe) con un set diploide completo di cromosomi (un mazzo dal padre, l'altro dalla madre), caratteristica di un particolare organismo. Ma in alcuni casi, uno zigote si forma senza la partecipazione di uno dei genitori. La partenogenesi è un metodo di riproduzione degli organismi quando i gameti femminili formano un embrione senza fecondazione, senza fondersi con i gameti maschili. Il termine è formato da Parole greche "Parthenos" - "virgin" e "genesis" - "origine, sviluppo". In natura, la riproduzione partenogenetica si verifica meno frequentemente e si chiama naturale. Cos'è la partenogenesi artificiale? Questa divisione dell'uovo, causata dall'esposizione a vari agenti e normalmente richiede la fecondazione.

Tipi di partenogenesi

La classificazione della partenogenesi si basa su diversi criteri di confronto.

1. Completezza del ciclo di vita . Vi sono rudimentali (rudimentali) e tipi completi di partenogenesi. Cos'è la partenogenesi completa? Questo è quando lo sviluppo dell'embrione porta alla formazione di un organismo adulto. Di conseguenza, il rudimentale porta alla cessazione dello sviluppo dell'embrione nelle prime fasi dell'embriogenesi.
2. Quantità di materiale genico (diploide, pieno o aploide, metà set di cromosomi). Essi distinguono gli ameiotici (la meiosi non si manifesta nelle uova, rimangono diploidi) e meiotici (a causa della meiosi, le uova diventano aploidi e da esse si sviluppa l'organismo aploide). Un altro modo per recuperare set diploide di cromosomi nella cellula uovo, è una fusione con il corpo polare o un semplice raddoppio del set cromosomico (endomitosi).

Posso essere me stesso, posso farlo con un compagno

Quando l'esistenza di diverse forme di riproduzione nel ciclo di vita di un organismo viene presa come criterio, vengono classificati tre tipi di partenogenesi: obbligatoria, ciclica ed elettiva. La partenogenesi obbligatoria o permanente - è la riproduzione, l'unica inerente a questo organismo. Ciclico è quello che si alterna al sesso reale. Che cos'è la partenogenesi? Questo è un modo di lasciare la prole o diventare un'eccezione per questa specie.

Parthenogenesis in api

Illustrare la partenogenesi facoltativa, completa e meiotica può essere esemplificata dalle ben note api. All'inizio della primavera, l'utero si schiude dalla pupa e si precipita verso il volo di accoppiamento, quando viene fertilizzato da molti maschi (droni). Ma il loro sperma si accumula nel ricettacolo dei semi della regina delle api, ed è lei che fertilizzerà le sue uova per il resto della sua vita. O non lo farò. Quando un uovo passa attraverso l'ovidotto femmina, il ricettacolo seminale si apre e lo fertilizza - la femmina emerge dall'embrione diploide, e lei diventa una regina o un'ape lavoratrice, a seconda di cosa la larva nutre le api lavoratrici. Se il dotto del ricettacolo seminale non si apre, l'uovo rimarrà non fecondato e un drone aploide maschile ne uscirà fuori. Un ciclo simile si verifica in afidi e formiche.

Vantaggi biologici

Nonostante i vantaggi innegabili della riproduzione sessuale, la partenogenesi ha i suoi vantaggi. Se le condizioni ambientali sono favorevoli e c'è una quantità sufficiente di cibo disponibile, allora questo modo di riproduzione, quando ogni individuo lascia la prole, dà vantaggi, espressi nel tasso di colonizzazione di specifici biotopi. Quando le condizioni ambientali cambiano in una direzione sfavorevole, puoi sacrificare la quantità, ma migliorare la qualità della prole andando alla riproduzione sessuale. Questo è ciò che la partenogenesi è facoltativa. È inerente agli artropodi, agli anfibi, ai rettili e agli uccelli.

Mamma squalo solitario

Succede raramente quando la partenogenesi diventa un vero miracolo. Ad esempio, nel caso degli squali, era noto un solo metodo di riproduzione, quello sessuale. Ma nel 2001, uno squalo martello dello zoo del Nebraska negli Stati Uniti improvvisamente ha dato alla luce uno squalo, e questo nonostante abbia vissuto in un acquario per molti anni da solo. I biologi questo evento sconcertato. La morte accidentale di uno squalo, che è stato punto da una rampa velenosa, ha permesso di chiarire la situazione. L'analisi genetica ha mostrato che il cucciolo era nato da una vera partenogenesi. Apparentemente, nell'organismo delle madri degli squali, erano coinvolti i meccanismi scientifici di conservazione delle specie ai confini della gamma. O la mamma di squalo era molto sola.

Vying with god

Il tema dell'immacolata concezione verginale per molti anni non discende dai media. Forse la storia della nascita di Gesù da parte della Vergine Maria è un esempio di partenogenesi umana? La genetica dice inequivocabilmente e categoricamente: "No!" Dopotutto, se fosse una riproduzione partenogenetica, Gesù avrebbe dovuto essere ... una ragazza. In generale, la partenogenesi naturale nei mammiferi, compreso l'uomo, come il più alto gruppo filogenetico, è semplicemente impossibile. Ed ecco perché Nei mammiferi, lo sviluppo di una varietà di tratti è associato a geni associati al sesso (marcatori del sesso). Ciò significa che l'inclusione di determinati geni dipende dalla qualità del materiale genetico sia della madre che del padre. Certo, se gli specialisti in ingegneria genetica non accettano il caso. Sono stati esperti giapponesi a condurre più di 600 esperimenti, di cui 24 conclusi in gravidanza, e solo 2 di loro hanno dato alla luce, e solo un vitello è sopravvissuto, nel 2004 hanno ricevuto un topo a causa dell'immacolata concezione della madre-topo.