какие животные способны к партеногенезу

ТОП-10: Животные, способные размножаться через «непорочное зачатие»

Непорочное зачатие не является чем-то особенным в природе. Вернее, это не совсем непорочное зачатие. Но способность воспроизводить себе подобных без участия мужских особей, называемая партеногенезом, встречается намного чаще, чем вы могли бы подумать.

Удивительно, но известно, что многие виды размножаются бесполовым путем, и речь идет не только об одноклеточных организмах. Многие растения и даже животные могут делать это. Вот десять самых интригующих животных, которые могут размножаться без секса.

10. Капская медоносная пчела

Лишь небольшое количество рабочих Капских пчел обладают фенотипом телитокии, который обеспечивает бесполовое размножение, но они способны поддерживать гетерозиготность популяции, что означает, что недавно родившиеся пчелы не являются прямыми клонами родителя. Вместо этого они имеют различные наборы хромосом, что делает их новыми, уникальными особями в улье. Пчелы часто откладывают яйца, когда нужны новые рабочие, или, когда нужно, чтобы появилась новая королева.

У наиболее распространенного вида водяной блохи, Daphnia pulex, обнаруженного в водоемах по всей Америке, Австралии и Европе, есть несколько значительных различий. Это «эталонный вид», ставший первым из числа ракообразных с секвенированным (установленной последовательностью) геномом. У блохи также есть способность воспроизводить потомство через процесс, называемый циклическим партеногенезом, который позволяет чередовать и половое и бесполовое воспроизводство.

Наблюдения за Daphnia pulex показывают, что данный вид будет использовать циклический партеногенез в воде, когда присутствуют благоприятные условия. Если особь встречается с особью противоположного пола, они спариваются, но, если этого не происходит, то это не имеет значения. Водяная блоха, которая решает создать потомство, сделает это, производя генетически идентичную ей кладку яиц, полностью состоящую из женских особей. В то время как генетический код остается тем же самым, это способствует росту популяции самок, которые распространяют гены вокруг, что приводит к экспоненциальному росту общей популяции.

Фото: Zoologische Staatssammlung Muenchen

Самки Triaeris stenaspis размножаются так же, как и Капская медоносная пчела: путем телитокического партеногенеза. Они откладывают женские диплоидные яйца, из которых появляются новые женские особи. Каждое последующее поколение демонстрирует более низкие коэффициенты рождаемости, но этот вид продолжает размножаться таким способом, обеспечивая достаточное генетическое разнообразие в популяции своих потомков.

Фото: maryvandyce/YouTube

Те, у кого когда-либо был аквариум, и кто видел нежеланного посетителя в виде маленькой улитки, вероятно, страдал от Tarebia granifera, обычно называемой Стеганой Меланией. Эти небольшие пресноводные улитки впервые появились в Юго-Восточной Азии, но стали инвазивным видом во многих странах мира. Их можно найти в теплых водах в таких местах, как Гавайи, Куба, Доминиканская Республика, Южная Африка, Техас, Айдахо, Флорида и Карибские острова.

Фото: Ranja Andriantsoa

Одна самка мраморного рака может откладывать сотни яиц за один раз, поэтому люди, которые помещают одного рака в аквариум, вскоре оказываются владельцами большего числа этих тварей, чем они могут себе позволить. В результате, вид стал инвазивным во всем мире, что привело к особенно разрушительным последствиям в таких местах, как Мадагаскар, где миллионы клонов угрожают местной дикой природе.

5. Мексиканская хлыстохвостая ящерица

Фото: The Higher Learning

Гибридизация этих видов ящериц не позволяет сформировать здоровое потомство самцов, но это не мешает Мексиканской хлыстохвостой ящерице двигаться вперед и формировать свой собственный вид, который даже признан государственной рептилией Нью-Мексико. Самки, которые составляют популяцию Мексиканской хлыстохвостой ящерицы, способны откладывать до четырех неоплодотворенных яиц в летнее время. Затем примерно через два месяца они становятся новыми самками – членами популяции.

4. Съедобная лягушка

Фото: Grand-Duc, Niabot

Для этого процесса размножения берется генетический материал со стороны отца и превращается в нечто совершенно новое. Хотя это не совсем партеногенез или бесполовое размножение, а разновидность этого процесса, лягушка находится в нашем списке из-за особенностей ее потомства. Каждое последующее поколение несет ДНК матери, и только гибридизированный геном отца. Следующее поколение может производить самцов, но их ДНК, в некотором смысле, является клоном их матери с рекомбенированным отцовским, созданным матерью для своего потомства. Это странный способ делать детей, но, по крайней мере, на вкус они хороши.

3. Комодские Драконы

Драконы Комодо давно очаровали людей благодаря своим невероятным размерам и сходством с древними рептилиями, которые на Земле давно вымерли. Они являются крупнейшими живущими сегодня ящерицами и могут вырастать до 3 метров в длину и весить целых 70 килограммов.

Они охотятся на крупных животных, таких как олени и свиньи, но, вероятно, могли бы свалить и человека, если бы захотели, благодаря яду, выделяемому при укусе. О том, что эти рептилии размножаются путем парфеногенеза, стало известно только в 2005 году, когда одна из них, обитавшая в Лондонском зоопарке, стала откладывать яйца после того, как более двух лет не контактировала с самцами. Сначала думали, что самка хранила сперму до тех пор, пока та не понадобилась, но было доказано, что это не так, а проведенное генетическое тестирование подтвердило отсутствие дополнительного генетического материала.

То же самое произошло с другими самки Комодских драконов, обитающих в неволе по всему миру. Многие из вылупляющихся ящериц являются самцами, что необычно для животного, воспроизводящего потомство бесполовым путем. Они проделывают это, благодаря своей системе ZW-хромосом, определяющей пол, отличающейся от системы млекопитающих XY-хромосом. Когда самка Дракона Комодо попадает в изоляцию, например, на остров (или в террариум), она может воспроизводить мужское потомство для спаривания. Хотя это не те условия, которые должны создавать люди для этих ящериц, это позволяет создать жизнеспособную популяцию, которая дает возможность существовать виду, хотя снижает генетическое разнообразие.

Фото: D. Gordon, E. Robertson

Большинство людей не часто думают об индюках, хотя употребляют их мясо в течение всего года. Индюки способны воспроизводить потомство путем партеногенеза, когда самки отделены от мужской популяции. Интересно, что индейка, слышащая самцов, будет размножаться бесполовым путем гораздо чаще, чем та, которая изолирована от них. У диких индеек такое встречается редко, но такое возможно в разных популяциях и гораздо чаще случается в домашних хозяйствах.

Когда птенец появляется без участия самца, он всегда рождается самцом. В то время как яйца откладывала самка, вылупившиеся цыплята являются ее генетическими клонами, с единственной разницей в половой принадлежности. Заводчики индеек приняли это к сведению и работали над тем, чтобы заставить самок при партеногенезе передавать потомству различные генетические черты, такие, например, как большая грудь.

Кажется, чем сложнее организм, тем меньше вероятность того, что он сможет размножаться бесполовым путем. Акулы, безусловно, сложные организмы, но были отмечены примеры того, когда Зебровые акулы размножались, не утруждая себя необходимостью получения ДНК от партнера мужского пола. Зебровые акулы смирные ночные рыбы, которые уже давно интересуют людей, но только недавно мы смогли наблюдать партеногенез этого вида.

Первый раз это случилось с акулой по имени Леони (Leonie), которая жила в отдельно от самцов в течение нескольких лет в аквариуме. После четырех лет разлуки она отложила яйца, из которых появились три приплода. После этого случая были отмечены и другие, когда Зебровые акулы производили потомство без участия партнера. Похоже, что они способны делать это независимо от условий спаривания. Было замечено, что несколько акул произвели потомство, в котором отмечался только их генетический код, даже кода рядом с ними обитали самцы.

Источник

Непорочное зачатие в мире животных: Топ 6 примеров партеногенеза

Для воспроизведения себе подобных, необходимо, чтобы в спаривании принимали участие особи мужского и женского пола. Однако, в природе существуют примеры непорочного зачатия, и речь не только об организмах, состоящих из одной клетки. Название этому явлению – партеногенез. Размножаться без участия мужских особей способны животные и растительные организмы. Предлагаем познакомиться с наиболее яркими примерами партеногенеза.

Яркие представители живых существ, которые поддерживают популяцию, путем круглогодичного клонирования самих себя. Это происходит, путем откладывания яиц. Одна взрослая особь способна за сутки воспроизвести двенадцать себе подобных. Скорость партеногенеза тли зависит от количества поблизости ее естественных врагов – божьих коровок. Чем больше хищников, тем быстрее происходить процесс увеличения численности колонии тли.

Рак мраморный

Долгие годы о партеногенезе ракообразных не было ничего известно. Лишь к середине девяностых годов двадцатого века, ученые обнаружили мраморных раков, которым для размножения не требуются особи мужского пола. Для получения здорового потомства эти существа не нуждаются в наличии поблизости самцов. Эти представители семейства ракообразных первые и пока единственные, кто использует для размножения партеногенез.

Самцы мраморных раков стерильны. Однако, после полового акта, который не несет оплодотворения, у самок происходит изменение гормонального фона, который способствует делению яйцеклетки. Постепенно этот вид ракообразных, благодаря этой особенности вытесняет из водоемов другие виды сородичей, других животных.

Пчелы

Мужские особи пчел отличаются большими размерами по сравнению с рабочими, у них лучше развиты органы чувств. Называют пчелиных самцов трутнями. Они существуют для единой цели – совокупления с маткой. Королева пчел совокупляется единожды в жизни. В процессе совокупления пчелиная королева собирает необходимое количество спермы внутрь семяприемника – специального органа, который существует специально для этой цели.

После, на протяжении всей жизни откладывает оплодотворенные и неоплодотворенные яйца. Из оплодотворенных появляются рабочие пчелы, а трутни – из неоплодотворенных. Этот способ воспроизводства помогает при гибели большого количества членов одной пчелиной семьи, королева быстро восстановит популяцию, в которой будет достаточно рабочих особей и трутней.

Улитки мелании

У особей мужского пола этих улиток атрофированы гениталии. По этой причине самцы не способны принимать участие в оплодотворении самок. Именно, женские особи улиток меланий взяли на себя ответственность за продолжение рода. Благодаря быстрому росту популяции, эти улитки популярны у аквариумистов. Их способность объедать водоросли со стенок аквариума делает их востребованными в кругах любителей декоративных рыбок.

Для стремительного увеличения популяции достаточно поддерживать высокую температуру воды, обеспечить улиток дополнительным прикормом. В странах с жарким климатом – Куба, Америка, Южная Африка и Доминикана, в определенные годы улитки мелании становились причинами возникновения природных катастроф. К решению перенаселения улитками местных водоемов привлекали ученых и экологов.

Тихоходки

Эти неизвестные в широких кругах существа бьют все рекорды в вопросе выживаемости. Особей этих микроскопических существ были найдены под толщей льда, в водах горячих источников. Тихоходки, это многоклеточные существа, у которых есть нервная, пищеварительная и выделительная системы. В случае наступления неблагоприятного периода, они впадают в длительное состояние анабиоза, выходят из которого после его завершения.

Особи женского пола этих существ способны обходиться без самцов. Размножаются они вне зависимости от присутствия, отсутствия полового партнера. При оплодотворении самцом, самка откладывает не более пятнадцати яиц, при его отсутствии – более тридцати пяти.

Дафния или блоха водяная

Природной средой обитания дафнии являются водоемы Австралии, Европы и Америки. Водяные блохи способны воспроизводить потомство, путем циклического партеногенеза. Циклический партеногенез подразумевает получение потомства, посредством полового акта и без него. После длительных наблюдений да дафнией, ученые сделали вывод, что эти существа используют партеногенез при условии благоприятных условий – высокой температуры воды, достаточного количества пищи.

При условии наличия поблизости особи мужского пола, самка дафнии спаривается, при отсутствии самца, воссоздает потомство, аналогичное себе. В кладке, полученной в процессе партеногенеза, все молодые особи будут женского пола с неизменным генетическим кодом.

Благодаря этой особенности растет популяция самок дафнии, способных к партеногенезу.

Источник

Партеногенез – девственное размножение

Содержание:

Определение

Партеногенезом в биологии называют так званное «девственное размножение», то есть форма полового размножение организмов, характерная тем, что женские половые клетки развиваются во взрослый организм без оплодотворения. И даже, несмотря на то, что при партеногенезе не происходит слияния мужских и женских гамет, подобное размножение все равно считается половым, ведь организм развивается из половой клетки.

Биологическое значение

Основное значение партеногенеза в том, что благодаря ему, те виды, чьи особи представлены преимущественно самками (например, пчелы) могут ускорено размножаться без участия мужского начала. Также часто бывает, что из оплодотворенных яйцеклеток появляются самки, а из неоплодотворенных самцы и таким образом, с помощью партеногенеза происходит регуляция численных соотношений полов.

В науке есть несколько способов классификации этого удивительного биологического явления:

Примеры у животных: примеры

В животном мире явления партеногенеза встречается у:

И часто партеногенез соседствует с обычным половым размножением, применяясь в тех случаях, когда необходим быстрый рост популяции.

Примеры у пчел

У пчел при партеногенезе из неоплодотворенных яиц рождаются самцы, они же трутни, из оплодотворенных исключительно самки, которые в свою очередь делятся на размножающуюся матку (королеву улья) и бесплодную рабочую пчелку.

Примеры у муравьев

В муравьином царстве явление партеногенеза присутствует у восьми видов муравьев и может условно разделится на три вида:

Примеры у растений

У растений процесс партеногенеза имеет свой отличный академический термин – апомиксис. Представляет он собой вегетативное размножение либо размножение семенами, появившимися без оплодотворения: либо в случае разновидности мейоза или же из диплоидных клеток семязачатка. У многих растений существует двойное оплодотворение и у некоторых как следствие возможно явление псевдогамии, когда растения семена получаются с зародышем, образованным из неоплодотворенной яйцеклетки.

Примеры у ящериц

Существует лишь несколько видов ящериц, размножающихся столь необычным образом, среди них, например комодские вараны, обладающие удвоенной копией яиц ДНК и специальным веществом – полоцитом, способным выступать в качестве спермы, оплодотворяя яйцеклетку, превращая ее в эмбрион.

Примеры у человека

На данный момент случаи партеногенеза у человека выглядят как чистая фантастика, пусть и научная. Но вполне возможно, что в будущем что-то подобное и будет возможно, вопрос только зачем?

Видео

И в завершение интересные размышления о возможности партеногенез у человека, о том, что было бы при рождении от самого себя.

Источник

Партогенез не распространяется на изогамные или моногамные виды.

СОДЕРЖАНИЕ

Типы анамнеза жизни

Многие таксоны с гетерогонией имеют в себе виды, утратившие половую фазу и теперь полностью бесполые. Многие другие случаи облигатного партеногенеза (или гиногенеза) встречаются среди полиплоидов и гибридов, когда хромосомы не могут спариваться для мейоза.

Производство женского потомства партеногенезом называется телитоки (например, тли), а производство мужского пола партеногенезом называется арренотоки (например, пчелы). Когда из неоплодотворенных яиц развиваются и самцы, и самки, это явление называется дейтеротокией.

Виды и механизмы

Automictic

Если происходит терминальное слияние (реституционный мейоз анафазы II или слияние ее продуктов), чуть более половины генетического материала матери присутствует в потомстве, и потомство в основном гомозиготно. Это потому, что в анафазе II сестринские хроматиды разделены, и любая гетерозиготность является следствием кроссинговера. В случае эндомитоза после мейоза потомство полностью гомозиготно и имеет только половину генетического материала матери.

Это может привести к тому, что партеногенетическое потомство будет отличаться друг от друга и от матери.

Пол потомства

При апомиктическом партеногенезе потомство является клонами матери и, следовательно (за исключением тлей), обычно самки. В случае тлей партеногенетически произведенные самцы и самки являются клонами своей матери, за исключением того, что у самцов отсутствует одна из Х-хромосом (ХО).

У многих перепончатокрылых насекомых, таких как медоносные пчелы, женские яйца производятся половым путем с использованием спермы от отца-трутня, в то время как производство других трутней (самцов) зависит от матки (а иногда и рабочих), производящих неоплодотворенные яйца. Это означает, что самки (рабочие и королевы) всегда диплоидны, а самцы (трутни) всегда гаплоидны и производятся партеногенетически.

Факультативный

Обязательный

Естественное явление

Партеногенез может быть достигнут с помощью искусственного процесса, как описано ниже при обсуждении млекопитающих.

Оомицеты

Бархатные черви

Коловратки

У бделлоидных коловраток самки размножаются исключительно путем партеногенеза (облигатный партеногенез), тогда как у моногононных коловраток самки могут чередовать половое и бесполое размножение (циклический партеногенез). По крайней мере, у одного нормально циклического партеногенетического вида может быть унаследован облигатный партеногенез: рецессивный аллель приводит к потере полового размножения у гомозиготного потомства.

Плоские черви

Улитки

Насекомые

Известно, что рабочие пяти видов муравьев и царицы некоторых муравьев размножаются путем партеногенеза. У европейского муравья-муравья Cataglyphis Curve матки и рабочие могут производить новых маток путем партеногенеза. Рабочие производятся половым путем.

Ракообразные

Пауки

Акулы

В том же году самка атлантической черноперой акулы в Вирджинии размножилась посредством партеногенеза. 10 октября 2008 года ученые подтвердили второй случай «непорочного рождения» у акулы. Журнал биологии рыб сообщил об исследовании, в котором, по словам ученых, тестирование ДНК доказало, что щенок, которого несла самка атлантической черноперой акулы в Центре аквариумных и морских наук Вирджинии, не содержал генетического материала самца.

В 2008 году в венгерском аквариуме произошел еще один случай партеногенеза после того, как его одинокая акула-самка произвела на свет щенка, даже не контактируя с акулой-самцом.

Последствия партеногенеза у акул, который не способствует увеличению генетического разнообразия потомства, является предметом озабоченности экспертов по акулам, принимая во внимание стратегии управления сохранением этого вида, особенно в районах, где может быть нехватка самцов из-за рыболовство или экологическая нагрузка. Хотя партеногенез может помочь самкам, которые не могут найти себе пару, он снижает генетическое разнообразие.

Амфибии

Squamata

В 2012 г. американские исследователи впервые сообщили о факультативном партеногенезе у диких позвоночных среди отловленных беременных самок медноголовой и хлопковой гадюки. Дракон Комодо, который обычно размножается половым путем, также оказался способен размножаться бесполым путем партеногенеза. Был задокументирован случай размножения дракона Комодо половым путем после известного партеногенетического события, подчеркивая, что эти случаи партеногенеза являются репродуктивными катастрофами, а не адаптивным, факультативным партеногенезом.

Некоторые виды рептилий используют хромосомную систему ZW, которая производит либо самцов (ZZ), либо самок (ZW). До 2010 года считалось, что хромосомная система ZW, используемая рептилиями, не способна произвести жизнеспособное потомство WW, но было обнаружено, что самка удава (ZW) произвела жизнеспособное потомство самки с хромосомами WW.

Партеногенез широко изучался у хлыстохвостов из Нью-Мексико из рода Aspidoscelis, 15 видов которого размножаются исключительно путем партеногенеза. Эти ящерицы живут в сухом, а иногда и в суровом климате юго-запада США и северной Мексики. Все эти бесполые виды, по-видимому, возникли в результате гибридизации двух или трех половых видов в роде, что привело к полиплоидным особям. Механизм, с помощью которого смешение хромосом двух или трех видов может привести к партеногенетическому воспроизводству, неизвестен. Недавно в лаборатории была выведена гибридная партеногенетическая ящерица с хлыстом в результате помеси бесполой и сексуальной ящерицы. Поскольку могут происходить множественные события гибридизации, отдельные партеногенетические виды хлыстых хвостов могут состоять из множества независимых бесполых ветвей. Внутри линий генетического разнообразия очень мало, но разные линии могут иметь совершенно разные генотипы.

Птицы

Млекопитающие

Использование электрического или химического раздражителя может вызвать начало процесса партеногенеза при бесполом развитии жизнеспособного потомства.

Во время развития ооцитов высокая активность фактора, способствующего метафазе (MPF), заставляет ооциты млекопитающих останавливаться на стадии метафазы II до оплодотворения спермой. Событие оплодотворения вызывает внутриклеточные колебания кальция и целевую деградацию циклина B, регуляторной субъединицы MPF, что позволяет ооциту с задержкой MII проходить через мейоз.

Чтобы инициировать партеногенез ооцитов свиней, существуют различные методы, вызывающие искусственную активацию, имитирующую проникновение сперматозоидов, такие как обработка ионофором кальция, микроинъекция ионов кальция или электрическая стимуляция. Обработка циклогексимидом, неспецифическим ингибитором синтеза белка, усиливает развитие партенотов у свиней, предположительно за счет постоянного ингибирования MPF / циклина B. По мере развития мейоза экструзия второго полюса блокируется воздействием цитохалазина B. Эта обработка приводит к образованию диплоида. (2 материнских генома) партеноты Партеноты могут быть хирургическим путем перенесены в яйцевод-реципиент для дальнейшего развития, но они погибнут из-за нарушения развития через ≈30 дней беременности. Плаценты партенотов свиней часто выглядят гипососудистыми: см. Бесплатное изображение (Рисунок 1) в ссылке.

Подобные явления

Гиногенез

Гибридогенез

Этот процесс продолжается, так что каждое поколение является наполовину (или полуклональным) со стороны матери и имеет наполовину новый генетический материал со стороны отца.

Эта форма воспроизводства наблюдается у некоторых живородящих рыб из рода Poeciliopsis, а также у некоторых видов Pelophylax spp. («зеленые лягушки» или «водяные лягушки»):

Другие примеры, когда гибридогенез является по крайней мере одним из способов воспроизводства, включают:

Источник