den aseksuelle piskehale Art Cnemidophorus neomeksikanus (center) består udelukkende af hunner, der reproducerer via parthenogenese. C. neomeksikanus er flankeret af de seksuelt reproducerende arter, der hybridiserede for at generere den: C. inornatus (venstre) og C. tigris (højre).
parthenogenese er en form for aseksuel reproduktion, hvor afkom udvikler sig fra ubefrugtede æg. En almindelig reproduktionsmåde hos leddyr, såsom insekter og arachnider, parthenogenese forekommer også hos nogle arter af fisk, amfibier og krybdyr.
parthenogenese er en del af den brede mangfoldighed af tilpasninger, der findes i naturen, hvilket sikrer opretholdelsen af organismernes afstamning. Reproduktion sikrer ikke kun det individuelle formål med artens overlevelse, men giver også organismer til fødekæder. De fleste dyr, der deltager i parthenogenese, bruger også seksuel reproduktion eller seksuel adfærd, hvilket afspejler den næsten universelle tilstand af denne form for reproduktion blandt eukaryoter.
oversigt
parthenogenese (som er afledt af de græske ord for “Jomfru” og “skabelse”) er mere effektiv end seksuel reproduktion, fordi den ikke altid involverer parringsadfærd, som kræver energi og normalt medfører risici. Desuden er alle medlemmer af en aseksuel befolkning i stand til at reproducere. Ulempen er imidlertid, at aseksuel reproduktion i modsætning til dens seksuelle modstykke ikke genererer genotypisk mangfoldighed, hvilket er vigtigt for tilpasning til abiotiske og biotiske miljøændringer.
i betragtning af ulemperne ved aseksuel reproduktion for artens langsigtede overlevelse deltager de fleste arter, der deltager i parthenogenese, også i seksuel reproduktion eller seksuel adfærd. Parthenogenese tjener således typisk som en tilgængelig reproduktionsstrategi, ofte et svar på miljømæssige eller sæsonmæssige forhold, såsom mængden af tilgængelige ressourcer. Bladlus er for eksempel parthenogene om foråret og sommeren og formerer sig hurtigt, mens forholdene er gunstige; i vintermånederne parrer de sig, og hunnerne klækker befrugtede æg. I sjældne tilfælde forekommer parthenogenese imidlertid ikke i kombination med seksuel reproduktion eller adfærd: bdelloidrotatoren Philodina roseola reproducerer for eksempel udelukkende ved parthenogenese, og arten menes at have undgået seksuel reproduktion i 85 millioner år (Judson 2002).
ud over sin reproduktive rolle fungerer parthenogenese som en del af en mekanisme til bestemmelse af køn hos nogle arter. I myrer og de fleste arter af bier og hveps udvikler kvinder sig fra ubefrugtede æg og kaldes haploid (besidder et sæt kromosomer), mens mænd udvikler sig fra befrugtede æg og dermed er diploide (besidder to sæt kromosomer, en fra hver forælder). Således kan parthenogenese i arter, der også er i stand til seksuel reproduktion, hjælpe med at regulere det relative antal mænd og kvinder i en befolkning.
seksuel adfærd
i nogle arter kræver parthenogenese en seksuel handling for at udløse udviklingen af ægget, selvom denne adfærd ikke befrugter ægget. I parthenogene flåter og mider udvikler æggene først, efter at dyrene har parret sig, men æggene forbliver ubefrugtede. Nogle arter af biller, der ikke har nogen hanner, kræver sæd for at udløse udvikling; disse biller parrer sig med hanner af nært beslægtede arter. Sædcellerne bidrager dog ikke med genetisk materiale.
i andre parthenogene arter, der mangler hanner, stimulerer kvinder hinanden til at aktivere de neuroendokrine mekanismer, der er nødvendige for ægmodning. Dette fænomen er blevet grundigt undersøgt i den nye Piskehale (slægten Cnemidophorus), hvoraf 15 arter reproducerer udelukkende ved parthenogenese. En kvinde spiller rollen som hannen i nært beslægtede arter og monterer kvinden, der er ved at lægge æg. Denne adfærd skyldes kvindernes hormonelle cyklusser, som får dem til at opføre sig som mænd kort efter æglægning, når niveauerne af progesteron er høje, og at tage den kvindelige rolle i parring, før de lægger æg, når østrogen dominerer. Firben, der udfører fængselsritualet, har større frugtbarhed end dem, der holdes isoleret, på grund af stigningen i hormoner, der ledsager monteringen. Så selvom befolkningerne mangler mænd, kræver de stadig seksuelle stimuli for maksimal reproduktiv succes.
bestemmelse af køn
parthenogenese involverer arv og efterfølgende duplikering af kun et enkelt kønskromosom. Det ubefrugtede æg kan således være Mand eller kvinde afhængigt af artens kromosomale skema:
- hvis to lignende kromosomer bestemmer det kvindelige køn (f.eks.
- hvis to lignende kromosomer bestemmer det mandlige køn (f.eks.
i eusociale dyr, der beskæftiger sig med reproduktiv specialisering, kan parthenogenese være et middel til at regulere det relative antal kvinder og mænd i gruppen. Et velkendt eksempel er honningbien: de fleste kvinder i kolonien er sterile arbejdere, men nogle få bliver frugtbare dronninger. Efter dronningen parrer sig, hun besidder en forsyning med sæd, som hun kontrollerer, gør det muligt for hende at producere enten befrugtede eller ubefrugtede æg. Dronningen bestemmer således, hvornår og hvor meget af koloniens ressourcer der bruges på produktion af mænd (kaldet droner).
nylige eksempler
- Komodo-dragen, som normalt beskæftiger sig med seksuel reproduktion, blev for nylig fundet at være i stand til at reproducere aseksuelt via parthenogenese (Highfield 2006; vand 2006). Fordi genetikken for kønsbestemmelse i Komodo dragons bruger systemet (hvor det er kvindeligt, det er mandligt, og det er ukrænkeligt), afkom af parthenogenese vil være mandligt (det er) eller ukrænkeligt (det er), uden at kvinder bliver født. Det er blevet postuleret, at denne strategi kan give Komodo-dragen en fordel i koloniseringen af øer, hvor en enkelt kvinde teoretisk kunne have mandlige afkom aseksuelt og derefter skifte til seksuel reproduktion for at opretholde et højere niveau af genetisk mangfoldighed end aseksuel reproduktion alene kunne producere.
- i 2001 blev en bonnethead (en type lille hammerhaj) antaget at have produceret en hvalp i fangenskab i en dyrepark i Nebraska. Tanken indeholdt tre kvindelige hammerhoveder og ingen hanner. DNA-test viste, at hvalpens DNA kun matchede en kvinde, der boede i tanken, og at der ikke var noget mandligt DNA i hvalpen. Hvalpen var ikke en tvilling eller klon af moderen; snarere indeholdt den kun halvdelen af hendes DNA (en proces kaldet automictic parthenogenesis). Den udstillede reproduktionstype var blevet set før i benfisk, men aldrig i bruskfisk som hajer (prøve 2007). En anden tilsyneladende parthenogen hajfødsel fandt sted i 2002, da to hvidplettede bambushajer blev født på Belle Isle akvarium i Detroit. Fødslen forvirrede eksperter, da moderen delte et akvarium med kun en anden kvindelig haj.
konsekvenserne af selvbefrugtning hos hajer, som reducerer afkomets genetiske mangfoldighed, er et spørgsmål om bekymring for hajeksperter under hensyntagen til bevaringsstyringsstrategier for denne art, især i områder, hvor der kan være mangel på mænd på grund af fiskeri eller miljøbelastning. I modsætning til Komodo-drager, der har et kromosom-system og producerer mandlige afkom ved parthenogenese, har hajer et kromosom-system, så de producerer kun kvindelige afkom ved parthenogenese. Som resultat, hajer kan ikke gendanne en udtømt mandlig befolkning gennem parthenogenese, så en hel kvindelig befolkning skal komme i kontakt med en ekstern mand, før normal seksuel reproduktion kan genoptages.
parthenogenese adskiller sig fra kloning
parthenogenese adskiller sig fra kunstig kloning af dyr, en proces, hvor den nye organisme er identisk med celledonoren. Parthenogenese er virkelig en reproduktiv proces, der skaber et nyt individ eller individer fra det naturligt varierede genetiske materiale indeholdt i moderens æg. Men hos dyr med et kromosom-system, hvor parthenogene afkom (kaldet parthenogener) er kvindelige, er afkom af et parthenogen alle genetisk identiske med hinanden og til moderen, da et parthenogen er homosygøst (besidder to identiske sæt gener).
yderligere læsning
alle links hentet 16.januar 2019.
- National Geographic nyheder: Jomfru fødsel forventes i julen-af Komodo Dragon.BBC nyheder: ‘Jomfrufødsler’ til gigantiske firben (Komodo dragon).
- kvindelige hajer, der er i stand til jomfrufødsel.
Credits
ny verdens encyklopædi forfattere og redaktører omskrev og afsluttede artiklen i overensstemmelse med den nye verdens encyklopædi standarder. Denne artikel overholder vilkårene i Creative Commons CC-by-sa 3.0 License (CC-by-sa), som kan bruges og formidles med korrekt tilskrivning. Kredit forfalder i henhold til vilkårene i denne licens, der kan henvise til både bidragydere fra Den Nye Verdens encyklopædi og de uselviske frivillige bidragydere fra
- Parthenogenesis history
historien om denne artikel, da den blev importeret til encyklopædi i den nye verden:
- historien om “parthenogenese”
Bemærk: Nogle begrænsninger kan gælde for brug af individuelle billeder, der er separat licenseret.