Определение и разновидности партеногенеза в биологии

Определение партеногенеза

Обычно в процессе оплодотворения сперматозоид выводит яйцеклетку из состояния покоя, после чего она начинает развиваться. Однако в природе есть случаи развития организма из неоплодотворенной яйцеклетки.

Что такое партеногенез?

Партогенез подразумевает наличие у нового поколения неизмененного родительского генотипа. Для некоторых видов характерны как партеногенетические, так и двуполые популяции (среди них — ящерицы). Есть виды, для которых партеногенез выступает как единственный способ размножения — так происходит у насекомых-палочников. К примеру, у жужелиц и дафний половые и партеногенетические поколения закономерно чередуются.

У некоторых ученых есть основания полагать, что партеногенез — это отдельная форма бесполого размножения, поскольку половой процесс (копуляция) в этом случае отсутствует. Есть ученые, для которых партеногенез является разновидностью полового размножения, поскольку в нем принимают участие половые клетки.

Разновидности партеногенеза

Диплоидный партеногенез

Можно выделить несколько видов живых организмов, у которых в определенный промежуток времени развиваются неоплодотворенные яйцеклетки. В самой яйцеклетке в это время наблюдается удвоение числа хромосом — они становятся диплоидными. Также при формировании яйцеклетки мейоз может не происходить.

Пример такого партеногенеза — жужелицы и дафнии. Большую часть года, за исключением поздней осени и зимы, они активно размножаются партеногенетически. Причем, из неоплодотворенных яиц развиваются исключительно самки. Самцы появляются только осенью, после чего и происходит оплодотворение. Оплодотворенные яйца переносят зиму, после чего весной из них вылупляются самки — у них наблюдается способность к партеногенетическому размножению.

Особенностью диплоидного партеногенеза является то, что он дает возможность популяциям данных видов быстро размножаться.

Гаплоидный партеногенез

Из оплодотворенных яиц пчел и отдельных насекомых развиваются самки: они дают начало рабочим особям (недоразвитые самки) и маткам. Из неоплодотворенных яиц появляются трутни — партеногенетические самцы. Клетки самцов отличаются наличием гаплоидного набора хромосом.

В процессе формирования сперматозоидов не происходит мейоз, поэтому не происходит и сокращения хромосом в сперматозоидах.

В результате оплодотворения у организмов появляется диплоидный набор хромосом.

Искусственный партеногенез

Исследования ученых-эмбриологов привели к тому, что появилась возможность стимулировать развитие яйцеклетки без оплодотворения. Как стимулирующий фактор учеными использовались некоторые раздражители: химические, физические, высокие или низкие температуры и др. Под влиянием этих раздражителей происходило возбуждение яйцеклетки и формирование оболочек оплодотворения.

Андрогенез

Также встречаются случаи неразрушения ядра яйцеклетки, в то время как яйцеклетка сохраняет способность к оплодотворению. Центральное положение в клетке отводится в этом случае ядру сперматозоида. Развитие яйыеклетки происходит партеногенетически, однако вместе с ядром сперматозоида. У новообразованного организма присутствуют только отцовские признаки. Это явление стали называть андрогенезом.

Есть мнение, что возникновение партеногенеза связано с реакцией организма на резкие изменения условий среды. Обычно такие изменения приводили к невозможности процесса оплодотворения. Выживали особи, яйцеклетка которых начинала самостоятельно развиваться. Все это дало возможность видам выживать в непривычных и изменяющихся условиях. В селекционной работе метод партеногенеза может оказаться чрезвычайно полезным.

Партеногенез у человека пока невозможен.