Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Партеногенез



План:


Введення

У центрі вид Кнемідофорус неомексіканус (англ.) самка, яка приносить потомство за допомогою партеногенезу; по обидві сторони два види особин: К. інорнатус (англ.) зліва і К. Тигрис (англ.) праворуч, схрещені в процесі природної гібридизації, в результаті чого утворився вид К. неомексіканус.

Партеногенез (від др.-греч. παρθένος - Діва, дівиця, дівчина і γένεσις - Виникнення, зародження, у рослин - апоміксис) - так зване "незаймане розмноження", одна з форм статевого розмноження організмів, при якій жіночі статеві клітини ( яйцеклітини) розвиваються в дорослий організм без запліднення. Хоча партеногенетичний розмноження не передбачає злиття чоловічих і жіночих гамет, партеногенез все одно вважається статевим розмноженням, так як організм розвивається з статевої клітини. Вважається, що партеногенез виник в процесі еволюції у роздільностатеві форм.

У тих випадках, коли партеногенетичного види представлені (завжди або періодично) лише самками, одна з головних біологічних переваг партеногенезу полягає у прискоренні темпу розмноження виду, так як всі особини подібних видів здатні залишити потомство. Такий спосіб розмноження використовується деякими тваринами (хоча частіше до нього прибігають відносно примітивні організми). У тих випадках, коли з запліднених яйцеклітин розвиваються самки, а з незапліднених - самці, партеногенез сприяє регулюванню чисельних співвідношень полови (наприклад, у бджіл). Часто партеногенетичного види і раси є поліплоїдні і виникають в результаті віддаленої гібридизації, виявляючи у зв'язку з цим гетерозис і високу життєздатність. Партеногенез слід відносити до статевого розмноження і слід відрізняти від безстатевого розмноження, яке здійснюється завжди за допомогою соматичних органів і клітин (розмноження поділом, брунькуванням і т. п.).


1. Класифікації партеногенезу

Існує кілька класифікацій партеногенетичного розмноження.

  1. За способом розмноження
    • Природний - нормальний спосіб розмноження деяких організмів в природі.
    • Штучний - викликається експериментально дією різних подразників на незапліднену яйцеклітину в нормі потребує заплідненні.
  2. По повноті протікання
    • Рудиментарний (зачатковий) - незапліднені яйцеклітини починають поділ, однак зародковий розвиток припиняється на ранніх стадіях. Разом з тим в деяких випадках може бути і продовження розвитку до кінцевих стадій (Акцидентальної або випадковий партеногенез).
    • Повний - розвиток яйцеклітини призводить до формування дорослої особини. Цей різновид партеногенезу спостерігається у всіх типах безхребетних і у деяких хребетних.
  3. За способом востановления диплоїдний
    • Амейотіческій - розвиваються яйцеклітини не проробляють мейозу і залишаються диплоїдними. Такий партеногенез (наприклад, у дафній) є різновидом клонального розмноження.
    • Мейотіческой - яйцеклітини проробляють мейоз (при цьому вони стають гаплоїдний). Новий організм розвивається з гаплоидной яйцеклітини (самці перетинчастокрилих комах і коловерток), або яйцеклітина тим чи іншим способом відновлює диплоїдних (наприклад, шляхом ендомітозу або злиття з полярним тільцем)
  4. По наявності інших форм розмноження в циклі розвитку
    • Облігатних - коли він є єдиним способом розмноження
    • Циклічний - партеногенез закономірно чергується з іншими способами розмноження в життєвому циклі (напрмер, в дафній і коловерток).
    • Факультативний - зустрічається як виняток або запасного способу розмноження у форм, в нормі двостатевих.

2. Поширеність

2.1. У тварин

2.1.1. У членистоногих

Здатність до партеногенезу у членистоногих мають тихоходки, тля, балянуси, деякі мурахи і багато інших.

2.1.1.1. Мурахи

У мурах телітокіческій партеногенез виявлений у 8 видів і може бути розділений на 3 основні типи: тип A - самки виробляють самок і робітників через телітокію, але робочі стерильні і самці відсутні ( Mycocepurus smithii ); Тип B - робочі виробляють робітників і потенційних самок через телітокію; тип C - самки виробляють самок телітокіческі, а робітників - звичайним статевим шляхом, в той же час, робочі виробляють самок через телітокію. Самці відомі для типів B і C [1]. Тип B виявлений у Cerapachys biroi [2], двох мірміцінових видів, Messor capitatus [3] і Pristomyrmex punctatus [4] [5], і у понерінового виду Platythyrea punctata [6]. Тип C виявлений у мурах-бігунків Cataglyphis cursor [7] та двох мірміцінових видів Wasmannia auropunctata [8] і Vollenhovia emeryi [9].


2.1.1.2. Терміти

Безстатеве розмноження у вигляді телітокіческого партеногенезу виявлено у 7 видів термітів, в тому числі: Reticulitermes speratus, Zootermopsis angusticollis, Kalotermes flavicollis, Bifiditermes beesoni [10].

2.1.2. У хребетних

Партеногенез рідкісний у хребетних і зустрічається приблизно у 70 видів, що складає 0,1% всіх хребетних тварин. Наприклад, існує кілька видів ящірок, у природних умовах розмножуються партеногенезом ( скельні ящірки, комодські варани). Партеногенетичного популяції також знайдені і у деяких видів риб, земноводних, птахів (в тому числі курей). Випадки одностатевого розмноження поки не відомі тільки серед ссавців.

Партеногенез в комодських варанів можливий тому, що оогенез супроводжується розвитком полоціта (полярного тільця), що містить подвоєну копію ДНК яйця; полоціт при цьому не гине і виступає в якості сперми, перетворюючи яйцеклітину в ембріон [11].


2.2. У рослин

Аналогічний процес у рослин називається апоміксис. Він може являти собою вегетативне розмноження, або розмноження насінням, що виникли без запліднення: або в результаті різновиди мейозу, не зменшує число хромосом у два рази, або з диплоїдних клітин семязачатка. Так як у багатьох рослин існує особливий механізм: подвійне запліднення, то у деяких з них (наприклад, у декількох видів перстачу) можлива псевдогамія - коли насіння виходять із зародком, що розвиваються з незаплідненої яйцеклітини, але містять тріплоідний ендосперм, що виник в результаті запилення і наступного потрійного злиття [12] : 83 .


3. Індукований "партеногенез" ссавців

На початку 2000 рр.. було показано, що обробкою in vitro ооцитів ссавців (щурів, макак, а потім і людини) або запобіганням відділення другого полярного тільця при мейозі можливо індукувати партеногенез [13], при цьому в культурі розвиток можна довести до стадії бластоцист. Отримані таким чином бластоцисти людини потенційно є джерелом плюрипотентних стовбурових клітин, які можуть бути використані в клітинної терапії [14].

В 2004 в Японії злиттям двох гаплоїдний ооцитів, узятих у різних особин миші, вдалося створити життєздатну диплоїдні клітини, поділ якої призвело до формування життєздатного ембріона, який, пройшовши стадію бластоцисти, розвинувся в життєздатну дорослу особину. Передбачається, що цей експеримент підтверджує участь ролі геномного імпринтингу в загибелі ембріонів, що утворюються з ооцитів, отриманих від однієї особини, на бластоцістарной стадії [15].


Примітки

  1. Rabeling C., Lino-Neto J., Cappellari SC, Dos-Santos IA, Mueller UG, et al. Thelytokous Parthenogenesis in the Fungus-Gardening Ant Mycocepurus smithii (Hymenoptera: Formicidae) - www.plosone.org / article / info: doi/10.1371/journal.pone.0006781 (Англ.) . PLoS ONE 4 (8): e6781. doi: 10.1371/journal.pone.0006781 (2009). Читальний - www.webcitation.org/65UEapinR з першоджерела 16 лютого 2012.
  2. Ravary F., Jaisson P. Absence Of Individual Sterility In thelytokous Colonies Of The ANT Cerapachys biroi Forel (Formicidae, Cerapachyinae) - dx.doi.org/10.1007/s00040-002-8288-9 (Англ.) / / Insectes Sociaux. - 2004. - Т. 51. - С. 67-73.
  3. Grasso DAT, Wenseleers T., Mori A., Le Moli F., Billen J. (2000). Thelytokous worker reproduction and lack of Wolbachia infection in the harvesting ant Messor capitatus. Ethology, Ecology and Evolution 12: 309-314.
  4. Tsuji K. (1988). Obligate parthenogenesis and reproductive devision of labor in the Japanese queenless ant Pristomyrmex pungens. Behavior, Ecology and Sociobiology 23: 247-255.
  5. Dobata S., Sasaki T., Mori H., Hasegawa E., Shimada M., Tsuji K. (2009). Cheater genotypes in the parthenogenetic ant Pristomyrmex punctatus. Proceedings of the Royal Society London Series B 276: 567-74.
  6. Heinze J, Hlldobler B. (1995). Thelytokous parthenogenesis and dominance hierarchies in the ponerine ant, Platythyrea punctata. Naturwissenschaften 82: 40-41.
  7. Cagniant H. (1979). La parthnognese thlytoque et arrhnotoque chez la fourmi Cataglyphis cursor Fonsc. (Hym. Form.). Cycle biologique en levage des colonies avec reine et des colonies sans reine. Insectes Sociaux 26: 51-60.
  8. Fournier D., Estoup A., Orivel J., Foucaud J., Jourdan H., et al. (2005). Clonal reproduction by males and females in the little fire ant. Nature 435: 1230-1234.
  9. Ohkawara K., Nakayama M., Satoh A., Trindl A., Heinze J. (2006). Clonal reproduction and genetic differences in a queen polymorphic ant Vollenhovia emeryi. Biological Letters 2: 359-363.
  10. Kenji Matsuura. Sexual and Asexual Reproduction in Termites - www.springerlink.com/content/p6k51x578288670r/ / Ed. David Edward Bignell, Yves Roisin, Nathan Lo. - Biology of Termites: a Modern Synthesis. - Springer Netherlands, 2011. - С. 255-277. - ISBN 978-90-481-3976-7
  11. Незаймане розмноження комодських варанів - ЖУРНАЛ У СВІТІ НАУКИ - www.sciam.ru/news/detail.php?ID=1372
  12. Життя рослин. У 6-ти т. - herba.msu.ru/shipunov/school/books/zh_ras5-1.djvu / Гол. ред. А. Л. Тахтаджян. - М .: Просвещение, 1980. - Т. 5. Ч. 1. Квіткові рослини / Под ред. А. Л. Тахтаджяна. - 430 с.
  13. Neli Petrova Ragina, Jose Bernardo Cibelli. Parthenogenetic Embryonic Stem Cells in Nonhuman Primates / / Trends in Stem Cell Biology and Technology, 2009, 39-55 - www.springerlink.com/content/h5688261722g3410/, DOI: 10.1007/978-1-60327-905-5_3
  14. Mai, Qingyun; Yang Yu, Tao Li, Liu Wang, Mei-jue Chen, Shu-zhen Huang, Canquan Zhou, Qi Zhou (2007). " Derivation of human embryonic stem cell lines from parthenogenetic blastocysts - dx.doi.org/10.1038/cr.2007.102 ". Cell Res 17 (12): 1008-1019. ISSN 1001-0602 - worldcat.org/issn/1001-0602. Перевірено 2011-04-07.
  15. Kono, Tomohiro; Yayoi Obata, Quiong Wu, Katsutoshi Niwa, Yukiko Ono, Yuji Yamamoto, Eun Sung Park, Jeong-Sun Seo, Hidehiko Ogawa (2004). " Birth of parthenogenetic mice that can develop to adulthood - dx.doi.org/10.1038/nature02402 ". Nature 428 (6985): 860-864. DOI : 10.1038/nature02402 - dx.doi.org/10.1038/nature02402. ISSN 0028-0836 - worldcat.org/issn/0028-0836. Перевірено 2011-04-07.



Перегляд цього шаблону Розмноження
Безстатеве розмноження,
мітоз
Статеве розмноження,
мейоз, зигота

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru