Mindent tudni akarok

Szűznemzés

Pin
Send
Share
Send


Szűznemzés az aszexuális szaporodás egyik formája, amelyben az utódok megtermékenyítetlen tojásokból fejlődnek ki. Az ízeltlábúak, például rovarok és pókok szaporodásának általános módja a parthenogenezis bizonyos halfajokban, kétéltűekben és hüllőkben is előfordul.

A partenogenezis a természetben található adaptációk széles változatosságának része, biztosítva az organizmusok örökségét. A szaporítás nemcsak a faj túlélésének egyéni célját biztosítja, hanem az organizmusokat is biztosítja az élelmiszerláncok számára. A parthenogenezisben részt vevő állatok többsége szexuális szaporodást vagy szexuális viselkedést is alkalmaz, tükrözve a szaporodás e formájának szinte egyetemes módját az eukarióták körében.

Áttekintés

A parthenogenezis (amely a „szűz” és a „teremtés” görög szavakból származik) hatékonyabb, mint a szexuális szaporodás, mivel nem mindig jár párosító magatartásokkal, amelyek energiát igényelnek és általában kockázatot jelentenek. Sőt, egy nem szexuális populáció minden tagja képes reprodukálni. Hátránya azonban, hogy az asexuális szaporodás, a szexuális párjától eltérően, nem hoz létre genotípusos sokféleséget, ami fontos az abiotikus és biotikus környezeti változásokhoz való alkalmazkodás szempontjából.

Mivel az aszexuális szaporodás hátrányai a fajok hosszú távú túléléséhez, a legtöbb partenogenezisben részt vevő faj a szexuális szaporodásban vagy a szexuális viselkedésben is részt vesz. A parthenogenezis tehát jellemzően egy rendelkezésre álló szaporodási stratégia, gyakran válaszul a környezeti vagy szezonális körülményekre, például a rendelkezésre álló erőforrások mennyiségére. A levéltetvek például tavasszal és nyáron partenogének, gyorsan szaporodnak, miközben a körülmények kedvezőek; a téli hónapokban párosodnak, a nőstények pedig megtermékenyített tojásokat kelnek ki. Ritka esetekben azonban a parthenogenezis nem fordul elő szexuális szaporodással vagy magatartással: A bdelloid rotifer Philodina roseola, például kizárólag a partenogenezis útján szaporodik, és úgy gondolják, hogy a faj 85 millió évig elkerülte a szexuális szaporodást (Judson 2002).

A szaporodási szerepe mellett a partenogenezis bizonyos fajokban a nemek meghatározására szolgáló mechanizmus részeként működik. A hangyákban, valamint a méhek és darazsak többségében a nőstények megtermékenyítetlen tojásokból fejlődnek ki, és haploidnak nevezik őket (egy kromoszóma-készlettel rendelkeznek), míg a hímek megtermékenyített tojásokból fejlődnek ki, tehát diploidok (két kromoszóma-készlettel rendelkeznek, mindegyik szülőtől egyet) ). Így a nemi szaporodásra is képes fajokban a parthenogenezis elősegítheti a férfiak és nők relatív számának szabályozását a populációban.

Szexuális viselkedés

Egyes fajok esetében a parthenogenezishez a szexuális cselekedetek szükségesek a petesejt fejlődésének kiváltásához, annak ellenére, hogy ez a viselkedés nem termékenyíti a tojást. Például a parthenogén kullancsok és atkák esetében a tojások csak az állatok párosulása után alakulnak ki, de a tojások megtermékenyítettek maradnak. Néhány, a hím nélküli bogárfajnak sperma szükséges a fejlődés kiváltásához; ezek a bogarak a rokon fajok hímeivel párosulnak. A sperma azonban nem járul hozzá genetikai anyaghoz.

Más hím nélküli parthenogén fajokban a nőstények stimulálják egymást, hogy aktiválják a tojás éréshez szükséges neuroendokrin mechanizmusokat. Ezt a jelenséget széles körben tanulmányozták az új mexikói lóhereben (nemzetség) futógyíkok), amelyek közül 15 faj szaporodik kizárólag a partenogenezis útján. Az egyik nő a hím szerepét játszik szorosan rokon fajokban, és felhelyezi a nőstényt, aki tojást tojni készül. Ez a viselkedés a nőstények hormonális ciklusainak köszönhető, amelyek miatt a férfiakhoz hasonlóan viselkednek röviddel a tojásrakás után, ha a progeszteron szintje magas, és hogy a nők szerepet töltsenek be a párzásban a tojásrakás előtt, amikor az ösztrogén dominál. Az udvarlás rituáléját kivitelező gyíkok nagyobb termékenységgel bírnak, mint az elszigetelten tartottak, mivel a hormonszint megnövekedett. Tehát, bár a populációkban nincs hím, mégis szexuális ingerekre van szükségük a maximális reproduktív siker érdekében.

A szex meghatározása

A parthenogenezis csak egyetlen nemű kromoszóma öröklését és későbbi duplikációját foglalja magában. A megtermékenyített pete tehát lehet hím vagy nőivarú, a faj kromoszómális sémájától függően:

  • Ha két hasonló kromoszóma határozza meg a nőstény nemét (például az XY nem meghatározó rendszerét), akkor az utód nőstény lesz.
  • Ha két hasonló kromoszóma határozza meg a férfi nemet (például a ZW nem meghatározó rendszerét), akkor az utódok hímek lesznek.

A reproduktív specializációval foglalkozó eusocialis állatokban a parthenogenezis eszköz lehet a nőstények és hímek relatív számának szabályozására a csoportban. Az egyik jól ismert példa a mézelő méh: A kolóniában a legtöbb nő steril munkavállaló, de néhányuk termékeny királynővé válik. A királynő párzása után rendelkezésére áll az általa ellenőrzött spermakészlet, amely lehetővé teszi megtermékenyített vagy megtermékenyítetlen tojások előállítását. Így a királynő meghatározza, hogy a kolónia erőforrásait mikor és mekkora mértékben költik a hímek (úgynevezett drónok) termelésére.

Legutóbbi példák

  • A nemrégiben a szexuális szaporodásban részt vevő Komodo sárkányról nemrégiben azt találták, hogy a parthenogenezis révén képes szaporodni a szexuális úton (Highfield 2006; Watts 2006). Mivel a nemi meghatározás genetikája a Komodo sárkányokban a WZ rendszert használja (ahol WZ nő, ZZ férfi és WW elkerülhetetlen), a partenogenezis utódai férfiak (ZZ) vagy bejárhatatlanok (WW) lesznek, nők nem születnek. . Azt feltételezték, hogy ez a stratégia előnyt jelenthet a Komodo sárkány számára a szigetek gyarmatosításában, ahol egy nősténynek elméletileg hím utódjai lehetnek szexuálisan, majd átvált a szexuális szaporodásra a genetikai sokféleség magasabb szintjének fenntartása érdekében, mint amit önmagában az aszexuális szaporodás eredményezne. .
  • 2001-ben egy motorházfedélről (egy kis kalapácsfejű cápa típusáról) gondoltak, hogy fogságban kölyökkutyát produkált egy Nebraska-i állatkertben. A tartályban három női kalapácsfej található, hímek nélkül. A DNS-vizsgálat kimutatta, hogy a kölyökkutya DNS-je csak egy, a tartályban élő nősténynek felel meg, és hogy a kölyökben nem volt hím-DNS. A kölyök nem volt az iker vagy klón az anya; inkább csak a DNS-ének felét tartalmazta (ezt a folyamatot úgynevezett automatizált partenogenezis). A kiállított szaporodás típusát korábban már megfigyelték csontos halakban, de porcos halakban, mint például a cápákban, soha (Sample 2007). Egy másik nyilvánvaló parthenogén cápa születése 2002-ben történt, amikor két fehér foltos bambuszcápa született a detroiti Belle-sziget-akváriumban. A szülési zavarok szakértői, mivel az anya csak egy másik női cápa osztotta meg az akváriumot.

A cápák önmegtermékenyítésének következményei, amelyek csökkentik az utódok genetikai sokféleségét, a cápaszakértők számára aggodalomra adnak okot, figyelembe véve ennek a fajnak a megőrzésével kapcsolatos gazdálkodási stratégiákat, különösen azokon a területeken, ahol a hímek miatt a halászati ​​vagy környezeti nyomás. A Komodo sárkányoktól eltérően, amelyek WZ kromoszóma rendszerrel rendelkeznek és hím (ZZ) utódokat termelnek partenogenezis útján, a cápáknak XY kromoszóma rendszere van, tehát csak női (XX) utódokat termelnek partenogenezis útján. Ennek eredményeként a cápák a parthenogenezis révén nem tudják helyreállítani a kimerült férfi populációt, tehát egy egész nőstény populációnak kapcsolatba kell lépnie egy külső férfival, mielőtt a normális szexuális szaporodás folytatódhat.

A parthenogenezis eltér a klónozástól

A parthenogenezis különbözik a mesterséges állati klónozástól, amely eljárás az új szervezet azonos a sejt donorral. A parthenogenezis valóban reprodukciós folyamat, amely új egyént vagy egyedeket hoz létre az anya petesejtjeiben található természetesen változatos genetikai anyagból. XY kromoszómarendszerrel rendelkező állatok esetében azonban partenogén utódok (az úgynevezett parthenogens) nőstények, a parthenogének utódjai genetikailag azonosak egymással és az anyával, mivel a parthenogén homozigóta (két azonos génkészlettel rendelkezik).

Irodalom

  • Highfield, R. 2006. Nincs szex, kérlek, gyíkok vagyunk. Daily Telegraph. Beérkezett 2007. július 28-án.
  • Judson, O. 2002. Dr. Tatiana szexuális tanácsadása az összes alkotáshoz: A végleges útmutató a szex evolúciós biológiájához. New York: Metropolitan Books. ISBN 0805063315
  • Purves, W., Sadava D., Orians G. és C. Heller. 2004. Élet: A biológia tudománya, 7. kiadás. Sunderland, MA: Sinauer. ISBN 0716766728
  • Minta, I. 2007. A vizsgálat megerősíti az állatkerti cápa kölyök születését. Az őrző. Beérkezett 2007. augusztus 6-án.
  • Watts, P. C. és munkatársai. 2006. Parthenogenezis a Komodo sárkányokban. Természet 444: 1021.

További irodalom

  • Dawley, R. M. és J. P. Bogart. 1989. Az egyszexuális gerinces állatok evolúciója és ökológiája. Albany, New York: New York Állami Múzeum. ISBN 1555571794
  • Futuyma, D. J. és Slatkin. 1983. Koevolúció. Sunderland, MA: Sinauer Associates. ISBN 0878932283
  • Maynard Smith, J., 1978. A szex evolúciója. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0521293022
  • Michod, R. E. és B. R. Levin. 1988. A szex evolúciója. Sunderland, MA: Sinauer Associates. ISBN 0878934596
  • Schlupp, I. 2005. A gynogenezis evolúciós ökológiája. Annu Rev Ecol Evol Syst 36: 399-417.
  • Simon, J., C. Rispe és P. Sunnucks. 2002. A szex ökológiája és evolúciója levéltetvekben. Az ökológia és az evolúció trendjei 17: 34-39.
  • Stearns, S. C., 1988. A szex evolúciója és következményei. Experientia Supplementum, Vol. 55. Boston: Birkhauser. ISBN 0817618074
  • Watts, P. C., Buley K., R. Sanderson, W. Boardman, C. Claudio és R. Gibson. 2006. Parthenogenezis a Komodo sárkányokban. Természet 444: 1021-1022.

Külső linkek

Az összes linket lekérjük 2019. január 16-án.

  • National Geographic HÍREK: Szűz születése várható a karácsonykor - Komodo Dragon.
  • BBC NEWS: „Szűz születések” az óriás gyíkok számára (Komodo dragon).
  • Női cápák, amelyek szűzve képesek.

Pin
Send
Share
Send