Parthenogenese in wat het bestaat, soorten, organismen

de parthenogenesis is de productie van een embryo uit een vrouwelijke gameet zonder genetische bijdrage van een mannelijke gameet, met of zonder de uiteindelijke ontwikkeling bij een volwassene. In de meeste gevallen is er geen deelname van de mannelijke gameet aan het reproductieve proces.

Er is echter een specifiek geval van parthenogenese genaamd gymnogenese, waarbij deelname daaraan noodzakelijk is. In dit geval komt het sperma in de eicel en activeert het om de ontwikkeling van een nieuw organisme te starten.

Parthenogenese is een veel voorkomend fenomeen tussen planten en dieren. Er zijn schattingen die kunnen voorkomen bij maximaal 1% van het totale aantal bekende soorten.

Het is een reproductiemodus die kan optreden in vrijwel alle grote groepen dieren en planten. De uitzondering kan zijn in de meest geavanceerde taxa, zoals gymnosperms en zoogdieren, waarin er geen betrouwbare gegevens zijn over hun voorkomen.

index

• 1 Waar bestaat parthenogenese uit??
• 2 soorten
  • 2.1 -Ticoparthenogenese
  • 2.2 - Ginogenese
  • 2.3 -Hybridisatie
• 3 Andere typen
  • 3.1 - Geografische heterogeniteit
  • 3.2 - Cyclische heterogeniteit
• 4 Oorsprong van parthenogenetische lijnen
  • 4.1 Spontaan
  • 4.2 Door hybridisatie
  • 4.3 Besmettelijke oorsprong
  • 4.4 Besmettelijke oorsprong
  • 4.5 Multicausale oorsprong
• 5 Organismen waarin parthenogenese voorkomt
  • 5.1 Rotifers
  • 5.2 Weekdieren
  • 5.3 Schaaldieren
  • 5.4 Vertebraten
  • 5.5 Planten
• 6 Referenties

Waaruit bestaat parthenogenese??

Het eenvoudigste concept van parthenogenese geeft aan dat het de ontwikkeling is van de eicel in een nieuw individu zonder het optreden van bevruchting. Bij veel dieren lijden de embryo's die zonder bemesting worden geproduceerd echter aan een hoge sterfte.

In sommige andere gevallen is de samenloop van een mannelijke gameet alleen nodig om de ontwikkeling te activeren. Daarom kan worden gezegd dat parthenogenese bestaat uit "de productie van een embryo uit een vrouwelijke gameet zonder enige genetische bijdrage van een mannelijk spel met of zonder de uiteindelijke ontwikkeling bij een volwassene".

type

Afhankelijk van de betrokken cytologische mechanismen, kan parthenogenese van verschillende typen zijn, waaronder:

-Ticopartenogénesis

Ook wel facultatieve parthenogenese genoemd, het wordt op deze manier genoemd wanneer de ontwikkeling van onbevruchte eieren occasioneel en spontaan gebeurt. Dit type parthenogenese komt zeer vaak voor bij dieren.

Volgens sommige auteurs is dit het enige echte type parthenogenese. De vorming van gameten in de ticoparthenogenese kan al dan niet meiotische delen betreffen. Volgens de aanwezigheid of afwezigheid van meiose kan deze parthenogenese worden onderverdeeld in:

Apomictische parthenogenese

Wordt ook ameiotic of diploïde genoemd. Hierin zit onderdrukking van meiose. Kinderen ontwikkelen zich van onbevruchte eieren, via een mitotische verdeling.

Het geeft aanleiding tot genetisch identieke organismen voor de moeder. Dit type parthenogenese komt meestal voor in rotiferen en de meeste groepen geleedpotigen.

Automatische parthenogenese

Wordt ook meiotic of haploid genoemd. In dit proces wordt meiose gehandhaafd. Het herstel van de diploïde toestand vindt plaats als gevolg van de duplicatie of fusie van gameten die door de moeder worden geproduceerd. Dit type parthenogenese komt heel vaak voor bij insecten.

-ginogénesis

Gynogenese is een speciale vorm van seksuele voortplanting. Hierin is het noodzakelijk dat het sperma het ei binnendringt om de embryonale ontwikkeling te activeren.

Maar, in tegenstelling tot normale bevruchting, is er geen fusie van mannelijke en vrouwelijke kernen. Na de fusie van gameten degenereren de chromosomen van het sperma in het cytoplasma van het ei of kunnen ze worden verdreven uit de zygote.

Het gynogenetisch embryo zal zich alleen ontwikkelen ten koste van de kern van de zaadknop. Daarom zijn de gynogene pups allemaal vrouwtjes die identiek zijn aan de moeder.

Dit type reproductie kan voorkomen wanneer de gynogenetische vrouwtjes paren met mannen van de biseksuele vorm van dezelfde soort of verwante soort. Sommige auteurs beschouwen het niet als een goede parthenogenese.

-Hibridogénesis

Het is een "hemiclonal" -reproductiemodus. Hierin paren en produceren ouders van verschillende soorten hybriden. De helft van het genoom wordt seksueel overgedragen, terwijl de andere helft het "klonaal" doet.

Het sperma is gefuseerd in de kern van de zaadknop en de genen van de vader worden uitgedrukt in somatische weefsels, maar worden systematisch uitgesloten van de zaadlijn. Alleen de moeder zal het genoom doorgeven aan de volgende generatie.

Dit type parthenogenese komt meestal voor in vissoorten van het geslacht poeciliopsis, en het is ook waargenomen in de woestijnmier Cataglyphis hispanica.

Andere soorten

Sommige auteurs geven de voorkeur aan een meer utilitaire classificatie van dit type reproductie, waarbij parthenogenese wordt onderscheiden in twee andere typen:

-Geografische parthenogenese

Het wordt gekenmerkt door het naast elkaar bestaan ​​van een biseksuele en een parthenogenetische vorm, in een enkele soort of in fylogenetisch nabije soorten, maar met een andere geografische spreiding..

Parthenogenetische organismen hebben de neiging verschillende reeksen in te nemen dan die van hun naaste familieleden die zich seksueel voortplanten. Aseksuele organismen hebben meestal een hogere spreiding in de lengte of in de hoogte, op eilanden, in xerofiele milieus of in verstoorde habitats.

Dit soort parthenogenese is waargenomen bij sommige soorten planten, wormen, schaaldieren, insecten en hagedissen..

-Cyclische parthenogenese

Organismen kunnen zowel seksueel als parthenogenetisch reproduceren. Gedurende sommige perioden van het jaar worden alleen vrouwen geproduceerd door parthenogenese.

In andere perioden zullen de vrouwtjes echter zowel vrouwtjes als mannetjes produceren die zich seksueel zullen voortplanten.

Oorsprong van parthenogenetische lijnen

In biseksuele soorten waarbij nakomelingen worden geproduceerd door parthenogenese, zullen ze in het algemeen parthenogenetische vrouwtjes produceren. Deze emergente unisexuele afstammelingen kunnen fenotypisch en genotypisch verschillen van hun biseksuele congeneren. Er zijn verschillende mechanismen die deze parthenogenetische lijnen kunnen veroorzaken.

spontaan

Het verlies van seksuele interactie vindt plaats door mutaties in genen die meiose onderdrukken, de inductie van seks door omgevingscondities wijzigen en hormonale expressie reguleren.

In extreme gevallen zou de mutatie kunnen werken door het genotype van een strikt parthenogenetische afstamming te "repareren", wat parthenogenetische mannen en vrouwen zou kunnen produceren..

Door hybridisatie

Hybridisatie is de meest gebruikelijke manier om parthenogenetische lijnen bij dieren, blijkt uit slakken, insecten, schaaldieren en de meeste vertebraten eenslachtig.

Ze zijn afkomstig van de kruising van twee biseksuele soorten met een hoge heterozygoot en allelen die kenmerkend zijn voor ouderlijke soorten. Daarin kan meiose een belemmering zijn, waardoor seksualiteit verloren gaat.

Besmettelijke oorsprong

Het gebeurt door hybridisatie tussen parthenogenetische vrouwtjes en mannen van dezelfde of nauw verwante soort. Er wordt aangenomen dat dit de hoofdoorzaak is van polyploïdie in unisexuele organismen.

De stroom van genen tussen seksuele en parthenogenetische lijnen maakt de verspreiding van genen op een besmettelijke manier mogelijk. Hierdoor kunnen op zijn beurt seksuele organismen worden gecreëerd of kan een nieuwe parthenogenetische lijn worden gecreëerd.

Besmettelijke oorsprong

Wolbachia pipientis is een soort van phylum-bacterie Proteobacteriën bedekken ongeveer 20% van alle insectensoorten.

Het is verantwoordelijk voor reproductieve manipulaties in zijn gastheren, zoals cytoplasmatische incompatibiliteit, de feminisering van genetische mannen, mannelijke dood en parthenogenese. Het infecteert geleedpotigen en nematoden.

Het wordt uitgezonden door ouderlijke middelen. Deze bacterie kan parthenogenese in sluipwespen van het geslacht induceren Trichogramma evenals in mijten en andere arthropoden.

Aan de andere kant, Xiphinematobacter, een andere bacterie, beïnvloedt nematoden Dorylaimida, waardoor ze ook parthenogenese veroorzaken.

Multicausale oorsprong

In veel soorten worden parthenogenetische lijnen gegenereerd door een enkel mechanisme. Bij andere soorten kunnen ze echter via verschillende mechanismen ontstaan. De parthenogenetische lijnen van de ostracoden hebben bijvoorbeeld vaak een dubbele oorsprong.

Diploïde klonen afkomstig uit de spontane verlies aan seksualiteit, terwijl polyploïd klonen ontstaan ​​van hybridisatie tussen mannetjes en vrouwtjes parthenogenetische van dezelfde soort of verwante soorten.

Een ander voorbeeld is het geval van de bladluis Rhopalosiphum padi. In deze soort kunnen de parthenogenetische lijnen ontstaan ​​uit drie verschillende oorsprongen: spontaan, hybride of besmettelijk.

Organismen waarin parthenogenese voorkomt

raderdiertjes

Onder de Rotifera zijn er soorten die alleen reproduceren door vrouwelijke apomictische parthenogenese en soorten die deze parthenogenese afwisselen met gewone seksuele voortplanting.

De overgang tussen aseksuele en seksuele reproductie wordt beheerst door de omgeving. Het succes van rotifer soorten die volledig geslachtelijke voortplanting hebben verloren, is volgens sommige auteurs, de accumulatie van mutaties tijdens periodes van exponentiële parthenogenetische voortplanting apomictische.

Dit, samen met de "mitotische" kruising, zou voldoende genotypische diversiteit laten optreden om zich aan te passen aan verschillende omgevingsomstandigheden. Op deze manier zou het een groot voordeel van seksuele reproductie elimineren.

weekdieren

Parthenogenese is gemeld voor sommige soorten gastropod weekdieren. Onder deze soorten zijn Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, en alle soorten van het geslacht Melanoides.

Alle vertegenwoordigers van dit laatste geslacht, behalve het diploïde ras van M. tuberculata, ze zijn polyploïde.

schaaldieren

Deze vorm van reproductie is gedocumenteerd voor vele groepen van schaaldieren, waaronder Nostotraca, conchostracos, anostracos, watervlooien, ostracoden en decapoden.

In Cladocera is de typische vorm van voortplanting door cyclische parthenogenese. De vrouwtjes reproduceren parthenogenetisch van lente tot zomer.

Wanneer de omgevingscondities ongunstig zijn, reproduceren de organismen seksueel, met het doel om cystic eieren te vormen die lange periodes in slapende staten kunnen overleven..

De marmeren krabben (Procambarus fallax vorm virginalis) zijn de enige bekende tienpotige kreeftachtigen die zich alleen door parthenogenese voortplanten.

gewervelde dieren

Van de kraakbeenachtige vissen komt parthenogenese op zijn minst voor in de adelaarsrog, de zebrahaai en de hamerhaai. Bij benige vissen is hybridogenese gemeld voor soorten van het geslacht Poecilliopsis.

Sommige andere vissen kunnen de seksuele en parthenogenetische reproductie afwisselen. Talrijke soorten hagedissen reproduceren door parthenogenese. Er wordt aangenomen dat hybridisatie de hoofdoorzaak is van dit type reproductie in hetzelfde.

Er is ook melding gemaakt van ticopartenogenese in andere groepen reptielen, voornamelijk in pythons en andere slangen. Bij vogels is spontane parthenogenese waargenomen bij kippen, kalkoenen en sommige kwartelsoorten.

Bij zoogdieren zijn maternale en vaderlijke genomen nodig voor normale embryonale ontwikkeling. Hierdoor komt parthenogenese niet van nature voor in deze organismen.

Dit is experimenteel in het laboratorium bereikt. Geïnduceerde parthenogenese resulteert echter meestal in een abnormale ontwikkeling.

planten

Talrijke plantensoorten hebben duidelijk gedefinieerde patronen van geografische parthenogenese, waarbij de parthenogenetische vormen meer in de richting van de koude zones liggen. Seksuele vormen daarentegen zijn meer tropisch dan hun aseksuele partners.

referenties

1. C. Simon, F. Delmonte, C. Rispe, T. Crease (2003). Fylogenetische relaties tussen parthenogenen en hun seksuele verwanten: de mogelijke routes naar parthenogenese bij dieren. Biologisch tijdschrift van de Linnean Society.
2. G. Scholtz, A. Braband, L. Tolley, A. Reiman, B. Mittmann, C. Lukhaup, F. Steuerwald, G. Vogt (2003). Parthenogenese in een buitenaardse rivierkreeft. natuur.
3. U. Mittwoch (1978). Parthenogenese review artikel. Journal of Medical Genetics.
4. N.B. Tcherfas (1971). Natuurlijke en kunstmatige gynogenese van vissen. In: FAO 1971 Seminar / studiereis in de U.S.S.R. op genetische selectie en hybridisatie van gekweekte vissen. 19 april - 29 mei 1968. Hoorcolleges. Rep. FAO / UNDP (TA), Teruggeplaatst van fao.org/.
5. P.A. Eyer, L. Leniaud, H. Darras en S. Aron (2013). Hybridogenese door thelytokous parthenogenesis in twee Cataglyphis woestijnmieren. Moleculaire ecologie.
6. R.K.K. Koivisto, H. R. Braig (2003). Micro-organismen en parthenogenese. Biologisch tijdschrift van de Linnean Society.