Партеногенез

Партеногенез (от греческих слов parthenos - девственница, genesis - происхождение) - одна из модификаций полового размножения, при которой развитие новой особи происходит из неоплодотворенной яйцеклетки. Партеногенетическое размножение встречается как у животных, так и у растений; преимущество его состоит в том, что в некоторых случаях оно повышает скорость размножения.

В зависимости от числа хромосом в яйцеклетке различают два вида партеногенеза - гаплоидный и диплоидный. При гаплоидном партеногенезе у многих насекомых (муравьи, пчелы, осы) из неоплодотворенных яйцеклеток развиваются гаплоидные самцы, а из оплодотворенных - диплоидные самки, что приводит к возникновению в данном сообществе различных каст организмов. Например, у медоносной пчелы матка-царица откладывает оплодотворенные яйца (2n = 32), из которых развиваются самки (матки и рабочие пчелы), и неоплодотворенные яйца (n = 16), которые дают самцов трутней, производящих спермии путем митоза, а не мейоза. Такой механизм размножения у общественных насекомых позволяет регулировать численность потомков каждого типа.

У тлей, дафний, коловраток, некоторых ящериц и птиц (индейка) происходит диплоидный партеногенез, при котором ооциты самки претерпевают особую форму мейоза без расхождения хромосом. При этом все хромосомы переходят в яйцеклетку, а направительные тельца их не получают. Яйцеклетки развиваются в материнском организме, так что молодые самки рождаются вполне сформировавшимися, а не вылупляются из яиц. Такой процесс называется живорождением. Он может продолжаться в течение нескольких поколений, особенно летом (например, тли летом обычно представлены только бескрылыми самками, рождающими живых детенышей), до тех пор, пока в одной из клеток не произойдет полное нерасхождение хромосом. В результате получается клетка, содержащая все пары аутосом и одну Х-хромосому. Из этой клетки осенью партеногенетически у тлей развивается самец. Осенние самцы и партеногенетические самки формируют гаплоидные гаметы, участвующие в половом размножении. Оплодотворенные самки откладывают диплоидные яйца, из которых (после перезимовки) весной вылупляются самки, размножающиеся партеногенетически и рождающие живых потомков. Главное преимущество, которое дает диплоидный партеногенез, - это быстрый рост численности популяции, так как при этом все ее половозрелые особи способны к откладке яиц.

У растений партеногенез представлен различными формами. В одних случаях диплоидная клетка семязачатка развивается в функциональный зародыш без участия спермиев; из остального семязачатка образуется семя, а из завязи развивается плод. В других - требуется присутствие пыльцевого зерна, которое стимулирует партеногенез, хотя и не прорастает; пыльцевое зерно индуцирует гормональные изменения, необходимые для развития зародыша.

Читать далее