Det parthenogenese er produktionen af et embryo fra en kvindelig gamete uden genetisk bidrag fra en mandlig gamete, med eller uden en eventuel udvikling til en voksen. I de fleste tilfælde deltager ikke den mandlige kønsceller i den reproduktive proces.
Der er dog et specielt tilfælde af parthenogenese kaldet gymnogenese, hvor deres deltagelse er nødvendig. I dette tilfælde kommer sædcellerne ind i ægget og aktiverer det for at starte udviklingen af en ny organisme..
Parthenogenese er et meget almindeligt fænomen blandt planter og dyr. Der er estimater for, at det kan forekomme hos op til 1% af det samlede antal kendte arter.
Det er en reproduktionsmetode, der kan forekomme i stort set alle store grupper af dyr og planter. Måske er undtagelsen i de mere udviklede taxaer, såsom gymnospermer og pattedyr, hvor der ikke er nogen pålidelige optegnelser om dets forekomst..
Artikelindeks
Det enkleste begreb parthenogenese indikerer, at det er udviklingen af ægcellen i et nyt individ uden befrugtning. Imidlertid lider embryonerne, der produceres uden befrugtning, i mange dyr med en høj dødelighed.
I nogle andre tilfælde er det nødvendigt kun med henblik på at aktivere udvikling. Af denne grund kan det siges, at parthenogenese består af "produktionen af et embryo fra en kvindelig gamet uden noget genetisk bidrag fra en mandlig gamete med eller uden en eventuel udvikling hos en voksen".
Afhængig af de involverede cytologiske mekanismer kan parthenogenese være af flere typer, herunder:
Også kaldet fakultativ parthenogenese, kaldes det på denne måde, når udviklingen af ufrugtede æg forekommer lejlighedsvis og spontant. Denne type parthenogenese er meget almindelig hos dyr.
Ifølge nogle forfattere er det den eneste virkelige type parthenogenese. Kønsdannelse ved aticoparthenogenese involverer måske eller måske ikke meiotiske opdelinger. Afhængig af tilstedeværelsen eller fraværet af meiose kan denne parthenogenese igen opdeles i:
Også kaldet ameiotisk eller diploid. I dette er der undertrykkelse af meiose. Afkomene udvikles fra ufrugtede æg gennem mitotisk opdeling.
Det giver anledning til organismer, der er genetisk identiske med moderen. Denne type parthenogenese forekommer normalt i rotifere og i de fleste grupper af leddyr..
Også kaldet meiotisk eller haploid. I denne proces opretholdes meiose. Gendannelsen af den diploide tilstand sker ved duplikering eller fusion af gameter produceret af moderen. Denne type parthenogenese forekommer meget ofte hos insekter.
Gynogenese er en særlig type seksuel reproduktion. I dette er det nødvendigt, at sædcellerne trænger igennem ægget for at aktivere embryonal udvikling..
Men i modsætning til normal befrugtning forekommer fusion af han- og hunkernerne ikke. Efter fusion af kønsceller degenererer sædkromosomerne inden i æggets cytoplasma eller kan udvises fra zygoten..
Det gynogenetiske embryo udvikler sig kun på bekostning af ægens kerne. På grund af dette er gynogenetiske hvalpe alle identiske hunner med moderen..
Denne form for reproduktion kan forekomme, når gynogenetiske kvinder parrer sig med biseksuelle mænd af samme eller beslægtede art. Nogle forfattere betragter det ikke som en ordentlig parthenogenese.
Det er en "hemiklonal" reproduktionsmetode. I dette parrer forældre til forskellige arter og producerer hybrider. Halvdelen af genomet overføres seksuelt, mens den anden halvdel er "klonalt".
Sædsikringer i kernen i æg, og faderlige gener udtrykkes i somatiske væv, men de er systematisk ekskluderet fra kimlinjen. Kun moderen videregiver genomet til den næste generation.
Denne type parthenogenese forekommer normalt hos fiskearter af slægten Poeciliopsis, og er også blevet observeret i ørkenmyren Cataglyphis hispanica.
Nogle forfattere foretrækker en mere utilitaristisk klassificering af denne type reproduktion og differentierer parthenogenese i to andre typer:
Det er kendetegnet ved sameksistensen af en biseksuel form og en parthenogenetisk form i en enkelt art eller i arter, der er fylogenetisk tætte, men som har forskellig geografisk fordeling..
Parthenogenetiske organismer har tendens til at optage forskellige intervaller fra deres nære slægtninge, der reproducerer seksuelt. Aseksuelle organismer har tendens til at have højere fordelinger i længderetningen eller på højden, på øer, i xerofile miljøer eller i forstyrrede levesteder..
Denne type parthenogenese er blevet observeret i nogle arter af planter, orme, krebsdyr, insekter og firben..
Organismer kan reproducere både seksuelt og parthenogenetisk. I nogle perioder af året produceres kun hunner ved parthenogenese.
I andre perioder vil kvinderne dog producere både hunner og mænd, der reproducerer seksuelt..
Hos biseksuelle arter, hvor afkom produceres ved parthenogenese, vil de generelt producere parthenogenetiske hunner. Disse nye unisex-slægter kan afvige meget fænotypisk og genotypisk fra deres biseksuelle kongenere. Der er flere mekanismer, der kan give anledning til disse parthenogenetiske slægter.
Tabet af seksuel interaktion opstår gennem mutationer i gener, der undertrykker meiose, ændrer induktion af sex ved miljømæssige forhold og regulerer hormonel ekspression..
I ekstreme tilfælde kunne mutationen handle ved at "reparere" genotypen på en strengt parthenogenetisk afstamning, som kunne producere parthenogenetiske hanner og hunner..
Hybridisering er den mest almindelige måde at producere parthenogenetiske slægter hos dyr på og kan observeres hos snegle, insekter, krebsdyr og mest unisexuelle hvirveldyr.
De stammer fra krydsning af to biseksuelle arter, der har høj heterozygositet og typiske alleler fra forældrenes arter. I disse kan meiose være en hindring, der forårsager tab af seksualitet.
Det forekommer ved hybridisering mellem parthenogenetiske hunner og hanner af den samme eller nært beslægtede art. Det menes at være hovedårsagen til polyploidi i unisexuelle organismer..
Genstrømningen mellem seksuelle og parthenogenetiske slægter tillader spredning af gener på en smitsom måde. På grund af dette kan seksuelle organismer stamme fra hinanden eller skabe en ny parthenogenetisk linje.
Wolbachia pipientis er en art af bakterier af phylum Proteobacteria, der er hjemsted for ca. 20% af alle insektarter.
Det er ansvarligt for reproduktionsmanipulationer i dets værter, såsom cytoplasmatisk inkompatibilitet, feminisering af genetiske mænd, mandlig død og parthenogenese. Inficerer leddyr og nematoder.
Det transmitteres forældre. Denne bakterie er i stand til at inducere parthenogenese i parasitoid hvepse fra slægten Trichogramma såvel som mider og andre leddyr.
På den anden side, Xiphinematobacter, andre bakterier, påvirker Dorylaimida nematoder og forårsager også parthenogenese.
I mange arter genereres parthenogenetiske slægter af en enkelt mekanisme. Imidlertid kan de i andre arter opstå gennem forskellige mekanismer. For eksempel har ostracods parthenogenetiske slægter ofte en dobbelt oprindelse.
Diploide kloner stammer fra spontant tab af seksualitet, mens polyploide kloner stammer fra hybridisering mellem parthenogenetiske hanner og hunner af samme eller beslægtede art.
Et andet eksempel er bladlus Rhopalosiphum padi. I denne art kan parthenogenetiske slægter opstå fra tre forskellige oprindelser: spontan, hybrid eller smitsom..
Blandt Rotifera er der arter, der kun reproducerer ved kvindelig apomiktisk parthenogenese og arter, der veksler denne parthenogenese med almindelig seksuel reproduktion.
Overgangen mellem aseksuel og seksuel reproduktion styres af miljøet. Succesen for rotiferarter, der har mistet seksuel reproduktion, skyldes ifølge nogle forfattere akkumulering af mutationer i perioder med eksponentiel apomiktisk parthenogenetisk reproduktion.
Dette sammen med den "mitotiske" krydsning gør det muligt at producere tilstrækkelig genotypediversitet til at tilpasse sig forskellige miljøforhold. På denne måde ville en stor fordel ved seksuel reproduktion blive elimineret..
Parthenogenese er rapporteret for nogle arter af gastropod bløddyr. Blandt disse arter er Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, og alle arter af slægten Melanoider.
Alle repræsentanter for sidstnævnte slægt, undtagen diploid race af M. tuberculata, de er polyploid.
Denne type reproduktion er dokumenteret for adskillige grupper af krebsdyr, herunder notostracos, conchostracos, anostracos, cladoceros, decapods og ostracods..
I Cladocera er den typiske form for reproduktion ved cyklisk parthenogenese. Kvinder reproducerer parthenogenetisk fra forår til sommer.
Når miljøforholdene er ugunstige, reproducerer organismer sig seksuelt med det formål at danne encysted æg, der kan overleve lange ventetider..
Marmorkrabberne (Procambarus fallax form virginalis) er de eneste kendte krebsdyr fra decapod, der kun reproducerer ved parthenogenese.
Blandt bruskfisk forekommer parthenogenese i det mindste ørnestråle, zebrahaj og hammerhaj. Hybridgenese er rapporteret hos knoglefisk for arter af slægten Poecilliopsis.
Nogle andre fisk kan skifte seksuel og parthenogenetisk reproduktion. Mange firbenarter reproducerer ved parthenogenese. Det antages, at hybridisering er hovedårsagen til denne type reproduktion i den samme.
Ticoparthenogenese er også rapporteret i andre grupper af krybdyr, hovedsageligt pythoner og andre slanger. Hos fugle er der observeret spontan parthenogenese hos kyllinger, kalkuner og nogle arter af vagtler..
Hos pattedyr er moder- og fadergenomet nødvendigt for normal embryonal udvikling. På grund af dette forekommer parthenogenese ikke naturligt i disse organismer..
Dette er opnået eksperimentelt i laboratoriet. Imidlertid resulterer induceret parthenogenese ofte i unormal udvikling..
Mange plantearter præsenterer veldefinerede mønstre for geografisk parthenogenese, hvor de parthenogenetiske former er placeret mere mod de kolde zoner. De seksuelle former er i mellemtiden mere tropiske end deres aseksuelle jævnaldrende..
Endnu ingen kommentarer