ПАРТЕНОГЕНЕЗА: ОД ЧЕГА СЕ САСТОЈИ, ВРСТЕ, ОРГАНИЗМИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Партхеногенесис је производња ембриона из женског гаметом без генетског доприноса из мушким гаметом, са или без евентуални развој у одраслом. У већини случајева нема учешћа мушке гамете у репродуктивном процесу.

Међутим, постоји посебан случај партеногенезе зване гимногенеза, у којем је неопходно њихово учешће. У том случају, сперма улази у јаје и активира га да би започео развој новог организма.

Поецилиопсис грацилис, врста риба из централне Америке, са партеногенетском размножавањем. Фотографију написали Цолетти, Т. Снимили и уредили са фисхбасе.де

Партеногенеза је веома честа појава међу биљкама и животињама. Постоје процене да се може појавити у највише 1% од укупног броја познатих врста.

То је начин репродукције који се може појавити у практично свим великим групама животиња и биљака. Изузетак је можда у развијенијим врстама, као што су гимносперми и сисари, у којима нема поузданих записа о њиховој појави.

Шта је партеногенеза?

Најједноставнији концепт партеногенезе указује на то да је развој јајне ћелије код нове јединке без оплодње. Међутим, код многих животиња ембриони настали без оплодње трпе високу смртност.

У неким другим случајевима, појава мушке гамете је неопходна само да би се активирао развој. Стога се може рећи да се партеногенеза састоји од „производње ембрија из женске гамете без икаквог генетског доприноса мушке гамете са или без евентуалног развоја код одрасле особе“.

Врсте

Зависно од цитолошких механизама који су укључени, партеногенеза може бити више врста, укључујући:

-Тикоартхеногенеза

Назива се и факултативном партхеногенезом, а назива се на тај начин када се развој неплодних јајашаца јавља повремено и спонтано. Ова врста партеногенезе је веома честа код животиња.

Према неким ауторима, то је једини прави тип партеногенезе. Формирање гамете у атикоартхеногенези може или не мора укључивати мејотске поделе. Зависно од присуства или одсуства мејозе, ова партеногенеза се заузврат може поделити на:

Апомицтиц партеногенеза

Такође се назива амеиотиц или диплоид. У томе постоји сузбијање мејозе. Потомство се развија из неплодних јајашаца, митотском поделом.

То ствара организме који су генетски идентични мајци. Ова врста партеногенезе обично се јавља код ротатора и већине група чланконожаца.

Аутоматска партеногенеза

Назива се и мејотичким или хаплоидним. У овом процесу се одржава мејоза. Обнављање диплоидног стања настаје умножавањем или фузијом гамета које производи мајка. Ова врста партеногенезе јавља се врло често код инсеката.

-Гиногенеза

Гиногенеза је посебна врста сексуалне репродукције. При томе је неопходно да сперма продре у овуулу да би активирала ембрионални развој.

Али, супротно нормалној оплодњи, не долази до фузије мушких и женских језгара. Након фузије гамете, хромозоми сперме дегенерирају се унутар цитоплазме јајашца или се могу избацити из зиготе.

Гиногенетски ембрион ће се развити само на штету језгре јајника. Због тога су гиногенетске штенад све једнаке мајке.

Ова врста репродукције се може догодити када се гинегенетичке женке паре с бисексуалним мужјацима исте или сродних врста. Неки аутори то не сматрају одговарајућом партеногенезом.

-Хибридгенеза

То је "хемилонални" начин репродукције. Родитељи различитих врста се паре и производе хибриде. Половина генома преноси се сексуално, док друга половина „клонски“.

Сперма се спаја у језгри јајовода и очеви гени који се изражавају у соматским ткивима, али се систематски искључују из клице. Само ће мајка пренети геном следећим генерацијама.

Ова врста партеногенезе обично се јавља код врста риба рода Поецилиопсис, а примећена је и у пустињском мрављу Цатаглипхис хиспаница.

Остале врсте

Неки аутори више воле утилитаристичку класификацију ове врсте репродукције, разликујући партеногенезу у две друге врсте:

-Географска партеногенеза

Карактерише га суживот бисексуалног облика и партеногенетског облика, у једној врсти или у врстама које су филогенетско блиске, али имају различиту географску распрострањеност.

Партеногенетски организми имају тенденцију да заузимају различите домете од њихових блиских сродника који се репродукују сексуално. Асексуални организми имају већу дистрибуцију у ширини или ширини на острвима, у ксерофилном окружењу или у поремећеним стаништима.

Ова врста партеногенезе примећена је код неких врста биљака, црва, ракова, инсеката и гуштера.

-Циклична партеногенеза

Организми се могу размножавати и сексуално и партеногенетско. Током неких периода године партеногенезом се производе само женке.

Међутим, у другим периодима, жене ће производити и жене и мужјаке који ће се размножавати сексуално.

Поријекло партеногенетских родова

Код бисексуалних врста код којих се потомство производи партеногенезом, они ће углавном давати партеногенетске женке. Ове настале унисексуалне лозе могу се фенотипско и генотипички разликовати од бисексуалних конгенера. Постоји неколико механизама који могу створити ове партеногенетске линије.

Спонтано

Губитак сексуалне интеракције настаје мутацијама у генима који сузбијају мејозу, модификују индукцију секса условима окружења и регулишу хормонску експресију.

У екстремним случајевима, мутација би могла деловати „поправљањем“ генотипа строго партеногенетског рода, који би могао да произведе партеногенетске мужјаке и жене.

Хибридизацијом

Хибридизација је најчешћи начин стварања партеногенетских родова у животиња, а може се приметити код пужева, инсеката, ракова и већине унисексуалних краљежњака.

Они потичу од укрштања две бисексуалне врсте које имају високу хетерозигозност и типичне алеле матичних врста. У тим случајевима мејоза може бити препрека која узрокује губитак сексуалности.

Заразно порекло

Настаје хибридизацијом између партеногенетских женки и мужјака исте или сродне врсте. Сматра се да је главни узрок полиплоидије у унисексуалним организмима.

Ток гена између сексуалних и партеногенетских родова омогућава ширење гена на заразан начин. Због тога сексуални организми могу заузврат да настану, или да створе нову партеногенетску линију.

Инфективног порекла

Волбацхиа пипиентис је врста бактерија из врсте Протеобацтериа која садржи око 20% свих врста инсеката.

Одговорна је за репродуктивне манипулације код својих домаћина, попут цитоплазматске неспојивости, феминизације генетских мушкараца, мушке смрти и партеногенезе. Заразује артропод и нематоде.

Преноси се родитељско. Ова бактерија је способна да индукује партеногенезу у паразитоидним осема рода Трицхограмма, као и код гриња и других чланконожаца.

С друге стране, Ксипхинематобацтер, друга бактерија, утиче на Дорилаимида нематоде, такође изазивајући партеногенезу.

Мултицаузално порекло

У многим врстама, партеногенетске линије настају једним механизмом. Међутим, код других врста оне могу настати кроз различите механизме. На пример, партеногенетске линије острацода често имају двоструко порекло.

Диплоидни клонови настају спонтаним губитком сексуалности, док полиплоидни клонови настају хибридизацијом између партеногенетских мужјака и женки исте или сродних врста.

Други пример је случај лисне уши Рхопалосипхум пади. Код ове врсте партеногенетске лозе могу настати из три различита порекла: спонтаног, хибридног или заразног.

Организми у којима се јавља партеногенеза

Ротиферс

Међу ротиферама постоје врсте које се размножавају само женском апомиктичком партеногенезом и врсте које ту партеногенезу измјењују са обичном сексуалном репродукцијом.

Прелаз између асексуалне и сексуалне репродукције контролише окружење. Успех врста ротифера које су у потпуности изгубиле сексуалну репродукцију последица је, према неким ауторима, накупљања мутација током периода експоненцијалне апомиктичке партеногенетске репродукције.

Ово би, заједно са „митотичким“ прелазом, омогућило стварање довољне генотипске разноликости да се прилагоди различитим условима окружења. На тај начин би се елиминирала велика предност сексуалне репродукције.

Шкољке

Пријављена је партеногенеза за неке врсте мекушаца гастропод. Међу ове врсте спадају Потамопиргус антиподарум, Таребиа гранифера и све врсте из рода Меланоидес.

Сви представници последњег рода, осим диплоидне расе М. туберцулата, су полиплоидни.

Ракови

Ова врста репродукције документована је за бројне групе ракова, укључујући нотостракосе, конкхостракосе, аностракосе, кладоцеране, декаподце и остракоде.

Код Цладоцера је типичан облик репродукције циклична партеногенеза. Женке се размножавају партеногенетски од пролећа до лета.

Када су услови у окружењу неповољни, организми се размножавају сексуално, како би се формирала јајашца енциста која могу преживјети дуготрајно стање у стању мировања.

Ракови Цладоцера Дапхниа лонгиспина са партеногенетским јајима. Фотографија Роланда Биркеа / Пхотолибрари / Гетти Имаге. Преузето и уређено са тхинкцо.цом

Мраморни ракови (Процамбарус фаллак форма виргиналис) су једини познати ракови декаподи који се размножавају само партеногенезом.

Вертебратес

Међу хрскавичним рибама, партеногенеза се јавља најмање у орловој зраци, у зебри морских паса и у мору морских паса. За хибридгенезу је пријављена коштана риба за врсте рода Поециллиопсис.

Неке друге рибе могу изменити сексуалну и партеногенетску репродукцију. Многе врсте гуштера размножавају се партеногенезом. Сматра се да је хибридизација главни узрок ове врсте репродукције у њима.

О тикоартхеногенези је такође забележена и код других група гмизаваца, углавном питона и других змија. Код птица је примећена спонтана партеногенеза код кокоши, ћурки и неких врста препелица.

Код сисара су матични и очински геноми неопходни за нормалан ембрионални развој. Због тога се у тим организмима природно не јавља партеногенеза.

То је експериментално постигнуто у лабораторији. Међутим, индукована партеногенеза често резултира ненормалним развојем.

Биљке

Многе биљне врсте представљају добро дефинисане обрасце географске партеногенезе, при чему се партеногенетски облици налазе више према хладним зонама. Сполни облици су, медјутим, тропски од њихових асексуалних вршњака.

Референце

1. Ц. Симон, Ф. Делмонте, Ц. Риспе, Т. Цреасе (2003). Филогенетски односи између партеногена и њихових сексуалних сродника: могући путеви ка партеногенези код животиња. Биолошки часопис Линнеан Социети-а.
2. Г. Сцхолтз, А. Брабанд, Л. Толлеи, А. Реиман, Б. Миттманн, Ц. Лукхауп, Ф. Стеуервалд, Г. Вогт (2003). Партеногенеза у раку од страха. Природа.
3. У. Миттвоцх (1978). Чланак о прегледу партеногенезе. Часопис Медицинска генетика.
4. НБ Тцхерфас (1971). Природна и вештачка гинегенеза рибе. У: Семинар / студијско путовање у СССР-у ФАО 1971 о генетској селекцији и хибридизацији гајених риба. 19. априла - 29. маја 1968. Предавања. Извештај ФАО / УНДП (ТА), опорављен од фао.орг/.
5. ПА Еиер, Л. Лениауд, Х. Даррас и С. Арон (2013). Хибридогенеза путем протокотне партеногенезе код два пуста мрава катаглициса. Молекуларна екологија.
6. РКК Коивисто, ХР Браиг (2003). Микроорганизми и партеногенеза. Биолошки часопис Линнеан Социети-а.