Партеногенез

Партеногенез (греч. partenos - девственница, genesis - возникновение) - разновидность полового размножения, при котором новый организм развивается из материнской половой клетки без оплодотворения  - форма репродукции, при которой женская гамета развивается в новую диплоидную особь без оплодотворения мужской гаметой. При партеногенезе  (развитии зародышей из неоплодотворенных яйцеклеток)  происходит образование диплоидного потомства из двух копий одного и того же материнского генома.

  Партеногенетическое размножение описано для тлей, дафний, ящериц, некоторых рыб и других животных. Образование яйцеклетки при партеногенезе, как правило, происходит путем обычного митотического деления, без редукции числа хромосом и их перекомбинирования. Развивающиеся организмы при этом полностью идентичны материнскому.

Партеногенез встречается у низших ракообразных (например, летних поколений дафний ), коловраток , тлей , а также у некоторых рептилий (ящериц) и птиц (индеек)  Партеногенез нередок и у растений , у которых он называется апомиксисом . При партеногенезе отсутствует оплодотворение, не происходит скрещиваний. И естественно, что наследование признаков происходит не по законам Менделя - все свои признаки потомство получает только от матери.

Поскольку при партеногенезе организм развивается из неоплодотворенных яиц, которые при нормальном мейозе должны содержать гаплоидный набор хромосом (а клетки партеногенетических организмов обычно диплоидны), в ходе развития должен как-то образовываться нормальный диплоидный набор. Попробуем представить себе чисто логически, как это могло бы происходить. Первое, что приходит в голову: возможно, при активации яйцеклеток в них удваивается набор хромосом без клеточного деления. В результате в дальнейшем развитии участвует клетка с диплоидным набором хромосом. Вторая возникающая идея: у организмов с партеногенетическим развитием отсутствует одно из делений мейоза. Тогда у них гаметы несут не гаплоидный набор хромосом, а диплоидный. На самом деле в природе используются как придуманные нами, так и другие способы восстановления диплоидного набора. Например, между первым и вторым делением мейоза происходит синтез ДНК, и поэтому гаметы образуются диплоидные.

Вот еще один вариант. У тетраплоидных (т.е. содержащих не два, а четыре гаплоидных набора хромосом) самок мотылька Solenobia исходный тетраплоидный набор восстанавливается так: у них образуются яйцеклетки, которые содержат диплоидные наборы хромосом. Эти яйцеклетки начинают развиваться партеногенетически, но после первого деления две клетки и их ядра сливаются и восстанавливается тетраплоидное число хромосом. Иногда мейоз вообще отсутствует и яйцеклетка несет полный диплоидный набор хромосом матери.

Рассмотрим интересный конкретный пример - партеногенез у индеек. В 60-е годы в США было обнаружено, что у мелких белых индеек часть яиц развивается без оплодотворения. Оказалось, что все птицы, которые выводятся из этих яиц, - самцы. Этот факт легко понять. У индеек самцы имеют две половые хромосомы (генотип ZZ), а самки одну (их генотип Z0). Половина яйцеклеток несет одну половую хромосому Z, а половина - ни одной. При партеногенезе из первой половины яйцеклеток при удвоении числа хромосом выводятся самцы. А вторая половина яйцеклеток, лишенных хромосом Z, не дает жизнеспособных эмбрионов.

Партеногенез у насекомых

Ссылки: