Партеногенез

партеногенез - розвиток організму з однієї тільки яйцеклітини без запліднення. Існують різні форми партеногенезу у тварин і рослин.

У XVIII ст. швейцарський учений Ш. Бонні описав дивовижне явище: всім добре відомі попелиці влітку зазвичай представлені тільки безкрилими самками, які народжують живих дитинчат. Лише восени серед попелиць з`являються самці. З запліднених яєць, які перенесли зиму, виходять крилаті самки. Вони розлітаються по кормовим рослинам і засновують нові колонії безкрилих партеногенетических самок. Схожий цикл розвитку був описаний у багатьох комах, а також у дрібних рачків - дафній і мікроскопічних водних тварин - коловерток. У деяких видів коловерток і комах взагалі не знайдено самців - статевий процес у них випав повністю, всі вони представлені партеногенетическому самками.

У рослин партеногенез був відкритий пізніше - спочатку у відомого австралійського рослини альхорнеі. Це дводомна рослина: на одних екземплярах розвиваються квітки з тичинками, на інших - з маточки. У Ботанічному саду Кью поблизу Лондона росли тільки жіночі рослини з маточковими квітками. На подив ботаніків, в 1839 р вони раптом принесли рясний урожай насіння. Виявилося, що у рослин партеногенез зустрічається ще частіше, ніж у тварин. У рослин він називається апоміксис. Багато представників складноцвітих і злакових, розоцвітих, хрестоцвітних та інших сімейств (наприклад, багато сортів малини, звичайні кульбаби) - апоміктіческіе.

Розрізняють партеногенез соматический і генеративних. У першому випадку яйцеклітина розвивається з диплоидной клітини організму, з подвійним набором хромосом, у другому - з клітин, які пройшли мейоз, т. Е. З зменшеним вдвічі числом хромосом. Генеративний партеногенез часто зустрічається у комах: трутні бджіл, наприклад, розвиваються з незапліднених яєць. Іноді число хромосом при розвитку зародка подвоюється.

Своєрідні форми партеногенезу - гіногенез і андрогенез. При Гіногенез яйцеклітина стимулюється до розвитку сперматозоїдом чоловічої особини, нехай навіть іншого виду. Потім сперматозоїд безслідно розсмоктується в цитоплазмі яйцеклітини, яка починає розвиток. В результаті з`являються одностатеві популяції, що складаються з одних самок. Гіногенез описаний у дрібній тропічної рибки молліенезіі, нашого срібного карася (ікра його розвивається при стимуляції спермою коропа, гольяна та інших, одночасно нерестяться риб, в цьому випадку при дробленні зиготи батьківська ДНК руйнується, не впливаючи на ознаки потомства), а також у деяких саламандр. Його можна викликати штучно, впливаючи на зрілі ікринки спермою, убитої рентгенівським опроміненням. У потомстві, природно, виходять точні генетичні копії самок.

При андрогенезом, навпаки, ядро яйцеклітини не розвивається. Розвиток організму йде за рахунок двох злилися ядер сперматозоїдів, що потрапили в неї (природно, в потомстві виходять тільки одні самці). Радянський вчений Л. Астауров отримав андрогенетических самців шовковичного шовкопряда, запліднивши спермою нормального самця яйцеклітини, ядра в яких були вбиті опроміненням або високою температурою. Спільно з В. А. Струнниковим він розробив методи штучного отримання андрогенетичного потомства у шовковичного шовкопряда, що має велике практичне значення, так як гусениці-самці дають при утворенні коконів більше шовку, ніж самки.

Партеногенез частіше зустрічається у нижчих тварин. У більш високоорганізованих його іноді вдається викликати штучно, впливом будь-яких чинників на незапліднені яйцеклітини. Вперше його викликав в 1885 р, російський зоолог А. А. Тихомиров у шовковичного шовкопряда.

Все ж у вищих тварин партеногенетичний розвиток найчастіше не йде до кінця і розвивається зародок в кінці кінців гине. Але деякі види і породи хребетних більш здатні до партеногенезу. Наприклад, відомі партеногенетические види ящірок. Останнім часом була виведена порода індиків, незапліднені яйця яких з високою ймовірністю проходять розвиток до кінця. Цікаво, що при цьому потомство виходить чоловічої статі (зазвичай при партеногенезе виходять самки). Загадка розгадується легко: якщо, наприклад, у людини і дрозофіли набір статевих хромосом у жіночої статі XX (дві хромосоми X), а у чоловічої xу (хромосоми X і Y), у птахів навпаки - самець має дві однакові хромосоми 22, а у самки хромосоми різні (ХУ2). Половина незапліднених яєць має одну хромосому xу, половина - 2. В розвивається партеногенетичною яйцеклітині число хромосом подвоюється.

Джерело: Енциклопедичний словник юного біолога. Укладач Аспиз М. Е. Видавництво "Педагогіка", Москва, 1985