Partenogeneza

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Waran z Komodo – największa jaszczurka świata – może rozmnażać się partenogenicznie
Dzieworództwo u mszyc
Mszyce – owady, u których występuje partenogeneza cykliczna

Partenogeneza (z greckiego παρθενος, "dziewica" oraz γενεσις "narodziny"), dzieworództwo – odmiana rozmnażania traktowana najczęściej jako bezpłciowa (pomimo udziału gamety) z powodu braku zapłodnienia[1], polegająca na rozwoju osobników potomnych z komórki jajowej bez udziału plemnika. Jest rodzajem apomiksji[2].

Partenogeneza może być traktowana jako cecha przystosowawcza. W warunkach stałego (stabilnego) środowiska o dużych, niewykorzystanych zasobach, partenogeneza umożliwia (tak jak i rozmnażanie bezpłciowe) szybkie zwiększenie liczebności populacji[3] (zobacz też: pomnażanie). W warunkach zmiennego środowiska lub środowiska z zaburzeniami, korzystniejszą strategią jest rozmnażanie płciowe, które umożliwia większą różnorodność potomstwa, na skutek m.in. rekombinacji genetycznej. Adaptacyjne cechy dzieworództwa widoczne są wyraźnie w przypadku partenogenezy geograficznej, ekologicznej, cyklicznej i pedogenezy.

Odmianą partenogenezy jest pedogeneza, która występuje np. u owadów: niektórych gatunków mszyc i chrząszczy, polega na przemiennym występowaniu w cyklu życiowym larw zdolnych do rozmnażania dzieworodnego.

Do rozwoju partenogenetycznego można doprowadzić w sposób sztuczny, np. nakłuwając komórkę jajową żaby igłą zanurzoną wcześniej w krwi żaby. Do sztucznej partenogenezy doprowadzić można także działając bodźcami elektrycznymi lub chemicznymi na komórki jajowe. W ten sposób udało się zapoczątkować rozwój u żab, niektórych ryb, a nawet królika[4].

Historia badań nad partenogenezą[edytuj | edytuj kod]

Pierwszym odkrywcą partenogenezy (u mszyc) był Charles Bonnet. W 1740 Bonnet dostarczył do Francuskiej Akademii Nauk referat odnośnie zjawiska, które współcześnie zwane jest partenogenezą u tych pluskwiaków. Odkrywcą partenogenezy u pszczół był Jan Dzierżon (1845) – polski pszczelarz i naukowiec. Jego teoria była przez wiele lat powodem gwałtownych sporów naukowych, ponieważ w owym czasie powszechnie wierzono, że każdy żywy organizm musi posiadać ojca i matkę.

Przykłady dzieworództwa[edytuj | edytuj kod]

Przykładem organizmów rozmnażających się dzieworodnie są niewielkie skorupiaki wodne – rozwielitki, inaczej dafnie. Od wiosny do jesieni samice rozwielitki składają jaja, z których – bez zapłodnienia – rozwijają się kolejne pokolenia samic. Jednak jaja te nie są odporne na niesprzyjające warunki środowiska. Jesienią z niektórych jaj rozwijają się samice, a z innych samce. W wyniku typowego rozmnażania płciowego powstają tak zwane jaja zimowe o grubszej osłonce, zdolne do przezimowania. Partenogeneza występuje u pszczół, os, chruścików z rodzaju Apatania, jedwabnika morwowego, wielu innych owadów i niektórych innych stawonogów (np. roztocza).

Spotykana u nielicznych ryb, płazów i gadów. Spośród bezkręgowców występuje u wrotków, nicieni, skorupiaków, roztoczy i owadów.

Spośród nielicznych partenogenetycznych gadów wyróżnić można jaszczurki z rodzaju Lacerta żyjące w górach Kaukazu, północnoamerykańskie jaszczurki z rodzaju Cnemidophorus, gekony z wysp Oceanu Spokojnego czy warany z wysp Komodo.

W 2007 roku taką możliwość rozmnażania zaobserwowano u rekina młota. Obserwacji tych dokonano w ogrodzie zoologicznym w mieście Omaha (stan Nebraska, USA)[5]. W maju tego samego roku odkryto partenogenetyczną ciążę w ciele samicy rekina czarnopłetwego, która zdechła przed porodem. Odkrycia dokonano w Oceanarium stanu Wirginia (ang. Virginia Aquarium), USA[6]. W roku 2010 zaobserwowano partenogenezę u samicy rekina w akwarium w Karlsruhe[7].

Rodzaje partenogenezy[edytuj | edytuj kod]

W zależności od gatunku dzieworództwo może być jedyną lub sezonową formą rozmnażania, zależnie od temperatury otoczenia lub dostępu do pożywienia. Wyróżnia się wtedy odpowiednio partenogenezę obligatoryjną lub fakultatywną (geograficzna, ekologiczna). Trzecią formą partenogenezy jest partenogeneza cykliczna, będąca częścią cyklu rozwojowego i występująca na przemian z rozmnażaniem obupłciowym.

Partenogeneza stała[edytuj | edytuj kod]

Partenogeneza stała (obligatoryjna) występuje wtedy, gdy głównym lub jedynym sposobem rozmnażania jest dzieworództwo. W populacji występują tylko samice. Jeśli pojawiają się rzadko samce, to nie osiągają dojrzałości płciowej i nie biorą udziału w rozmnażaniu[1]. Partenogeneza obligatoryjna występuje na przykład u patyczaków – owadów żyjących w stałych środowiskowo i bogatych w pokarm warunkach klimatu tropikalnego.

Partenogeneza geograficzna[edytuj | edytuj kod]

Partenogeneza geograficzna występuje wtedy, gdy jedne populacje danego gatunku w części geograficznego zasięgu występowania rozmnażają się płciowo, a część populacji zasiedlające inne regiony geograficzne rozmnażają się dzieworodnie. Taki typ partenogenezy zaobserwowano u niektórych chrząszczy z rodziny Curculionidae[1].

Partenogeneza ekologiczna[edytuj | edytuj kod]

Partenogeneza ekologiczna występuje w przypadku, gdy część populacji danego gatunku rozmnaża się w jednym środowisku płciowo, a część populacji, zasiedlających inne środowisko rozmnaża się przez partenogenezę. Taką partenogenezę zaobserwowano u ślimaka Paludestrina jenkensii, który rozmnaża się partenogenetycznie w środowisko morskim, natomiast w wodach śródlądowych rozmnaża się płciowo[1].

Partenogeneza cykliczna[edytuj | edytuj kod]

Partenogeneza cykliczna występuje wtedy, gdy przemiennie występują pokolenia rozmnażające się dzieworodnie i rozmnażające się płciowo. Taka przemiana pokoleń wiąże się z cyklicznymi zmianami środowiska (stałość i stabilność a zaburzenia i nieciągłość środowiska). Partenogeneza cykliczna występuje u motylicy wątrobowej, mszyc, wioślarek i niektórych muchówek.

zobacz też: heterogonia

Partenogeneza hemozygoidalna[edytuj | edytuj kod]

Z niezapłodnionych jaj mogą powstawać tylko samce – mówimy wtedy o arrhenotokii. Samce tak powstałe nie mają ojca a wszystkie ich komórki sa haploidalne. Partenogeneza hemozygoidalna występuje u niektórych roztoczy i błonkówek

Partenogeneza zygoidalna[edytuj | edytuj kod]

Partenogeneza zygoidalna zachodzi w przypadku, gdy organizmy powstałe w wyniku rozmnażania dzieworodnego są diploidalne. W ten sposób mogą powstawać albo wyłącznie samice (telitokia) albo obie płcie (deuterotokia, zwana też amfitokią). Znane są dwie drogi utrzymywania diploidalności w trakcie partenogenezy; partenogeneza mejotyczna (gdy podczas spermatogenezy i oogenezy zachodzi mejoza) i amejotyczna:

Partenogeneza mejotyczna[edytuj | edytuj kod]

Podczas spermatogenezy i oogenezy zachodzi mejoza. Podwojenie liczby chromosomów może mieć miejsce w wyniku endomitozy lub zachodzi łączenie się jąder haploidalnych jeszcze w trakcie bruzdkowania. Partenogeneza mejotyczna zachodzi stosunkowo rzadko, zaobserwowane zostało u niektórych skorupiaków Entomostraca, u muszki owocowej (Drosophila parthenogenetica) oraz u niektórych czerwców (Insecta: Homoptera: Coccina)[1].

Partenogeneza amejotyczna[edytuj | edytuj kod]

Partenogeneza amejotyczna – częściej występujący sposób zachowania diploidalności w rozmnażaniu dzieworodnym. Brak jest mejozy w czasie dojrzewania komórek rozrodczych. Ten typ partenogenezy zaobserwowano u wioślarek, równonogów, niektórych owadów (karaczany, pasikoniki, muchówki, ryjkowce, mszyce, czerwce) a także u mięczaków[1].

Partenogeneza fakultatywna[edytuj | edytuj kod]

Z niezapłodnionych jaj rozwijają się osobniki męskie (np. trutnie u pszczół) z zapłodnionych samice.

Ekologiczne uwarunkowania partenogenezy[edytuj | edytuj kod]

Wynikiem partenogenezy jest wysoka płodność, jednak kosztem zmienności genetycznej. Pozwala ona w krótkim czasie opanować bogate źródła pożywienia, które pojawiają się efemerycznie. Zawodzi jednak w zmieniających się warunkach środowiska, kiedy organizmy partenogenetyczne wykazują gorsze przystosowanie na skutek małej zmienności genetycznej populacji. Partenogeneza (tak jak i inne formy pomnażania) korzystna jest w stałych, stabilnych warunkach środowiskowych z duża ilością zasobów pokarmowych. W warunkach zmiennego środowiska, nieregularnych zaburzeń i katastrof korzystniejsza jest strategia rozmnażania płciowego.

W populacjach niektórych stawonogów obserwuje się cykliczne zmiany pokoleń rozmnażających się płciowo i dzieworodnie (zobacz heterogonia). Wioślarki (skorupiaki, Cladocera) wiosną i latem mają w toni wodnej dużo pokarmu (rozwijające się glony) w tym czasie obserwuje się w środowisko pokolenia partenogenetyczne. Pokolenie rozmnażające się płciowo pojawia się jesienią. Podobna przemiana pokoleń występuje u mszyc. U roztoczy glebowych wiosną, na skutek wyższej temperatury, dostępne są zeszłoroczne, opadłe liście jako baza pokarmowa[1].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Zobacz hasło partenogeneza w Wikisłowniku

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Aleksander Rajski: Zoologia. Warszawa: 1983.
  2. Edmund Malinowski: Anatomia roślin. Warszawa: PWN, 1966.
  3. Is Parthenogenesis Sexual or Asexual Reproduction? (ang.).
  4. John W. Kimball "Biologia", PWN, Warszawa 1979, ISBN 83-01-00219-0, strona 363
  5. gazeta.pl: Rekiny mogą rozmnażać się bez seksu.
  6. ekologia.pl: Sztuczki natury: Rozmnażanie bez samców!.
  7. Žraločí samice Mařenka má mláďata bez přispění samce (cz.).

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Czesław Jura, "Bezkręgowce. Podstawy morfologii funkcjonalnej, systematyki i filogenezy." Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 1997, (wydanie drugie), ISBN 83-01-12043-6
  • Aleksander Rajski, "Zoologia, tom 1, część ogólna" PWN, Warszawa 1983 (strony 389-393)