単為生殖

無性whiptail種Cnemidophorus neomexicanus(センター)は単為生殖を介して再現する雌のみで構成されています。 C.neomexicanusは、それを生成するために交配された有性生殖種、C.inornatus(左)とC.tigris(右)に隣接しています。単為生殖は、未受精卵から子孫が発達する無性生殖の一形態である。 昆虫およびクモ形類のような節足動物の生殖の共通モード、単為生殖はまた魚、両生類および爬虫類のある種で起こります。

単為生殖は、自然界に見られる適応の幅広い多様性の一部であり、生物の系統の永続を確保しています。 生殖は、種の生存の個々の目的を確保するだけでなく、食物連鎖のための生物を提供する。 単為生殖に従事するほとんどの動物はまた、真核生物の間で再生のこの形態のほぼ普遍的なモードを反映して、有性生殖または性行動を利用します。

概要

単為生殖(ギリシャ語の”処女”と”創造”に由来する)は、エネルギーを必要とし、通常はリスクを伴う交尾行動を常に伴うわけではないため、有性生殖よりも効率的である。 さらに、無性集団のすべてのメンバーは再生することができます。 しかし、欠点は、無性生殖は、その性的対応物とは異なり、非生物的および生物的環境変化に適応するために重要である遺伝子型の多様性を生成しない

種の長期生存のための無性生殖の欠点を考えると、単為生殖に従事するほとんどの種はまた、有性生殖または性行動に参加する。 したがって、単為生殖は、典型的には、利用可能な生殖戦略の一つとして機能し、多くの場合、利用可能な資源の量などの環境または季節的条件への応答 アブラムシは、例えば、条件が良好である間、急速に増殖し、春と夏に単為生殖され、冬の間に、彼らは交尾し、女性は受精卵を孵化させます。 しかし、まれに単為生殖は有性生殖または行動と組み合わせて起こらない:bdelloid rotifer Philodina roseolaは、例えば単為生殖によってのみ再生され、種は85万年の間有性生殖を避けていたと考えられている(Judson2002)。

その生殖的役割に加えて、単為生殖は、いくつかの種の性を決定するためのメカニズムの一部として機能する。 アリやほとんどの種のミツバチやスズメバチでは、雌は未受精卵から発達し、一倍体(染色体のセットを持つ)と呼ばれ、雄は受精卵から発達し、したがって二倍体(各親からの染色体のセットを持つ)である。 したがって、有性生殖も可能な種では、単為生殖は、集団における男性および女性の相対的な数を調節するのに役立ち得る。いくつかの種では、単為生殖は卵を受精させないにもかかわらず、卵の発達を誘発するために性的行為を必要とする。 単為生殖ダニおよびダニでは、例えば、卵は動物が交配した後にのみ発達するが、卵は未受精卵のままである。 男性を持たないカブトムシのいくつかの種は、開発をトリガするために精子を必要とします;これらのカブトムシは、密接に関連する種の男性と交 しかし、精子は遺伝物質に寄与しない。

男性を欠いている他の単為生殖種では、女性は卵の成熟に必要な神経内分泌機構を活性化するためにお互いを刺激する。 この現象はニューメキシコ州のホイップテール(Cnemidophorus属)で広く研究されており、そのうち15種は単為生殖によってのみ再現されている。 一匹の雌が近縁種で雄の役割を果たし、卵を産もうとしている雌を乗せます。 この行動はプロゲステロンのレベルが高いとき卵を置いた直後に男性のようにし、エストロゲンが支配するとき卵を置く前に合うことの女性の役割を取るためにそれらを引き起こす女性のホルモン性周期が原因です。 求愛の儀式を行うトカゲは、取り付けに伴うホルモンの増加のために、孤立して保管されているものよりも大きな繁殖力を持っています。 したがって、集団には男性が欠けていますが、生殖の成功を最大限にするためには性的刺激が必要です。

性の決定

単為生殖は、単一の性染色体のみの継承およびその後の重複を含む。 未受精卵は、したがって、種の染色体スキームに応じて、男性または女性であり得る:

  • 2つの同様の染色体が女性の性別を決定する場合(XY性決定システムなど)、子孫は女性になります。
    • 2つの同様の染色体が女性の性別を決定
    • 2つの同様の染色体が男性の性別を決定する場合(ZW性決定システムなど)、子孫は男性になります。

    生殖専門化に従事する真社会的動物では、単為生殖は、グループ内の女性および男性の相対的な数を調節する手段となり得る。 コロニー内のほとんどの女性は無菌労働者ですが、いくつかは肥沃な女王になります。 女王の仲間の後、彼女は受精または未受精卵のいずれかを生産するために彼女を可能にする、彼女が制御する精子の供給を持っています。 したがって、女王は、いつ、どのくらいの植民地の資源が男性(ドローンと呼ばれる)の生産に費やされるかを決定します。

    最近の例

    • 通常は有性生殖に従事するコモドドラゴンは、単為生殖を介して無性生殖することができることが最近発見された(Highfield2006;Watts2006)。 コモドドラゴンの性決定の遺伝学はWZシステム(WZは女性、ZZは男性、WWは不可)を使用しているため、単為生殖の子孫は男性(ZZ)または不可(WW)になり、女性は生 この戦略は、コモドドラゴンに単一の女性が理論的には男性の子孫を無性生殖で持つことができ、無性生殖だけで生産できるよりも高いレベルの遺伝的多様性を維持するために有性生殖に切り替えることができる島の植民地化において優位性を与える可能性があると仮定されている。
    • 2001年、ネブラスカ州の動物園でボンネヘッド(小さなシュモクザメの一種)が飼育下で子犬を生産したと考えられていた。 タンクには三つの女性のハンマーヘッドが含まれており、男性は含まれていませんでした。 DNA検査では、子犬のDNAはタンクに住んでいる一人の女性だけと一致し、男性のDNAは子犬に存在していないことが示されました。 子犬は母親の双子やクローンではなく、むしろ彼女のDNAの半分しか含まれていませんでした(自動単為生殖と呼ばれるプロセス)。 展示された生殖のタイプは、以前は骨のある魚では見られていましたが、サメのような軟骨の魚では見られませんでした(サンプル2007)。 別の明白な単為生殖サメの誕生は、2002年にデトロイトのベルアイル水族館で2つの白い斑点のある竹のサメが生まれたときに起こった。 母親が他の女性のサメと水族館を共有していたため、誕生は専門家を困惑させました。

    サメの自己受精の影響は、子孫の遺伝的多様性を減少させるが、特に漁業や環境圧力による男性の不足がある可能性のある地域では、本種の保全管理戦略を考慮して、サメの専門家にとって懸念される問題である。 Wz染色体系を持ち、単為生殖によって雄(ZZ)の子孫を産生するコモドドラゴンとは異なり、サメはXY染色体系を持っているので、単為生殖によって雌(XX)の子孫のみを産生する。 その結果、サメは単為生殖によって枯渇した男性集団を回復することができないので、正常な有性生殖を再開する前に、すべての女性集団が外部の男性

    単為生殖はクローニングとは異なります

    単為生殖は、新しい生物が細胞ドナーと同一であるプロセスである人工動物クローニングとは異な 単為生殖は、本当に母親の卵に含まれる自然に変化した遺伝物質から新しい個体または個体を作り出す生殖過程である。 しかし、単為生殖の子孫(単為生殖と呼ばれる)が女性であるXY染色体系を有する動物では、単為生殖の子孫はすべて互いに遺伝的に同一であり、母とは単為生殖がホモ接合であるため(2つの同一の遺伝子セットを有する)、単為生殖の子孫はすべて母と遺伝的に同一である。

    さらに読む

    すべてのリンクが2019年1月16日に取得されました。/p>

    • ナショナルジオグラフィックニュース: クリスマスに期待される処女出産-コモドドラゴンによって。
    • BBCニュース:巨大なトカゲ(コモドドラゴン)のための”処女出産”。
    • 処女出産することができる女性のサメ。

    クレジット

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    • 単為生殖の歴史

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    • “単為生殖”の歴史

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