Партеногенез у пчел, что это такое и как с этим бороться

Содержание

Партеногенез у пчел

Существует несколько вариантов размножения живых организмов: половое и бесполое, то есть без участи отцовской клетки. У пчел грань между половым и бесполым размножением стирается. Способ размножения тружениц называется партеногенез у пчел.

Партеногенез у пчел

Партеногенез — это специфический способ размножения, при котором развиваются оплодотворенные и неоплодотворенные яйца. Как это происходит? Матка – самка пчелы, которая имеет хорошо развитые яичники и половые органы, поэтому может спариваться с трутнем.

Во время спаривания самец отдает свою сперму матке. У нее на животе имеется специальный приемник, в котором и хранятся сперматозоиды. После спаривания самец погибает, а самка берется за кладку яиц.

Два способа кладки яиц у пчел

Первый способ используется, когда яйцо откладывается в трутневую ячейку (партеногенез). Матка волосками на брюшке чувствует размер соты, для рабочей пчелы это 5,5 мм, а для трутня 7 мм. Соответственно, при контакте животика с трутневой сотой матка отдает неоплодотворенную яйцеклетку, из которой вырастет трутень.

В рабочие соты королева откладывает те же яйца, только открывая семяприемник и капая на них сперму. Из таких яиц получаются рабочие пчелы или матка.

Почему королева откладывает неоплодотворенные яйца в рабочие ячейки?

Случается так, что в процессе партеногенеза происходит кладка яиц в рабочие соты, но из них потом вылупляются трутни.

Перенасыщение пчелиной семьи самцами чревато печальными последствиями

Причины партеногенеза при кладке в маленькие соты:

  • отсутствие спермы в приемнике у матки;
  • смерть мужских клеток в спермоприемнике из-за плохих условий жизни матки;
  • сперма закончилась (прошло 3-4 года с момента оплодотворения).

Партеногенез не считается болезнью во время кладки неоплодотворенных клеток в трутневые ячейки. Трутень вырастет только из неоплодотворенной клетки. Проблема возникает, когда королева откладывает «пустые» яйца в рабочие соты. Из них в будущем получатся трутни, что недопустимо.

Почему в семенном мешке королевы нет спермы?

Это может быть из-за того, что во время брачного периода была нелетная или холодная погода и матку никто не оплодотворил. Соответственно, спермы в мешке изначально не было. Поэтому такая матка будет откладывать только пустые клетки. Запас спермы иссякает за 3-4 года жизни матки, соответственно, после этого королева будет откладывать «пустые» яйца. При недостаточном кормлении и неподходящем температурном режиме сперма внутри брюшка матки становится мертвой.

Как вылечить партеногенез у пчел?

Считать это заболеванием неправильно, это девственная форма размножения без применения мужских клеток. Если все в порядке, матка просто не открывает семенной проток и вкладывает в трутневую соту пустую клетку.

Если происходит кладка пустых яиц в рабочие соты или мисочки для маток, то необходимо заменить матку плодной

Рабочие пчелы откладывают яйца

В идеале рабочая пчела должна собирать нектар, у нее недоразвитые яичники и нет семяприемника, то есть она не сможет откладывать яйца с труженицами. Но случается так, что рабочая пчела вместо сбора нектара откладывается трутневые яйца, таких насекомых называют трутовками. Они не пускают в улей новых плодных самок, убивая их.

Чтобы вернуть пчелиную семью к нормальной жизни, нужно избавиться от трутовок и остановить партеногенез. Для этого можно солнечным вечером вытряхнуть пчел из улья. Чуть позже рабочие пчелы вернутся в улей, а трутовок туда не пустят. Эти пчелы погибнут от голода и холода.

Партеногенез у пчел

Партеногенез у пчел — это размножение из неоплодотворённых яиц. Которое приводит к рождению трутней, то есть мужских особей, или самок в результате телитокии. Это нужно для восстановления семейства при отсутствии самцов, контроля количества особей разного пола, размножения в случае снижения численности насекомых.

Способы кладки яиц у пчел

В природе наблюдается два типа размножения: половое, бесполое. У пчел границы стираются, поэтому проявляется такое явление, как партеногенез. Этот вид относят к половому размножению из неоплодотворённых клеток. Процесс бывает 2 подтипов: мейотический (из гаплоидной яйцеклетки) и амейотический (из диплоидной яйцеклетки).

Трудовые насекомые (самки) не спариваются из-за неразвитости половых органов. Тогда самец передаёт генетический материал маткам для сохранения в приёмнике на животе. После спаривания мужские особи погибают, а королевы откладывают коконы. При хорошей развитости половой системы труженицы спариваются с трутнями.

Пчеломатка откладывает за сутки до 2 тысяч яиц. Решение об оплодотворении принимает самостоятельно. Способы кладки:

  1. По трутневым ячейкам. Пчеломатки с помощью волосяного покрова на тельце измеряют размеры сот: для тружениц – 5,4–5,6 мм, а для самцов – 6,9–7,2 мм. Рождаются трутни.
  2. В рабочие соты меньшей площади. Матка откладывает тот же расплод, но при этом обрабатывает семенной жидкостью из мешка. Из них рождаются новые пчеломатки или труженицы.

Подвид партеногенеза у пчел – это телитокия, то есть появление самок из неоплодотворённых яйцеклеток рабочих насекомых (не трутней). Рождённая по этому сценарию женская особь отличается от тех, что выходят естественным путём (тружениц). Примеры – насекомые, появившиеся в результате телитокии, мельче; пыльцевые щёточки и зазубрины на челюстях другого строения и вида. К тому же у тружениц брюшко в виде конуса, с блестящей поверхностью.

Почему королева откладывает неоплодотворенные яйца в рабочие ячейки

При однополом размножении пчеломатка иногда помещает расплод по рабочим (мелким) сотам. Как результат, на свет рождаются трутни. Происходит это по разным причинам. Примеры:

  • плохие условия для жизни пчелиной матки, что ведёт к массовой гибели сперматозоидов;
  • отсутствие семенной жидкости в мешочке на животе королевы;
  • расход всего генетического материала, что наблюдается обычно через 2–4 года после оплодотворения.

Нормальным считается процесс, когда неоплодотворённые клетки кладут в трутневые ячейки. Если самка помещает «пустые» яйца по рабочим сотам, то это ведёт к серьёзным последствиям для семейства.

Почему в семенном мешке королевы нет спермы

Одна из причин расклада в рабочие ячейки – это недостаток в приёмнике спермы. Распространённый фактор развития явления – негативное действие на пчеломатку окружающей обстановки. Примеры:

  1. Нелётная погода, холода, ветер за пределами улья, массовый мор самцов. В таких условиях брачный период заканчивается для королев неудачно – оплодотворение не происходит, поэтому спермы нет.
  2. Истощение запасов в семенном мешке. Это явление настигает матку через 2–4 года жизни, ведёт к откладыванию только неоплодотворённых клеток самкой.
  3. Дефицит корма, нарушение температурно-влажностного режима в улье и проблемы с дыханием, выделением. Это факторы, из-за которых сперма «умирает», то есть перестаёт быть способной к оплодотворению.

Молодая пчеломатка после выхода из куколки отправляется в полёт для спаривания с самцами. Это заканчивается запасом семенной жидкости в мешке на теле. По перечисленным ранее причинам иногда процесс даёт сбой (сперма не запасается), поэтому яйцеклетки не соединяются со сперматозоидами.

Как вылечить партеногенез у пчел

Нельзя считать партеногенез пчел болезнью. Это естественный процесс, в основе которого лежит половое размножение без участия мужских клеток. Если всё в норме, то королева просто вкладывает «пустые» яйца в трутневые ячейки, не применяя сперму из приёмника. Если кладка выполняется в рабочие соты, то требуется заменить самку плодной пчеломаткой.

Читайте также:  Еда для пчёл

Труженицы нормальной семьи занимаются сбором нектара из-за того, что половые органы не получают развития. Трудовые самки не размножаются. Однако иногда случается, что трудовые пчелы начинают распространять в доме расплод (иногда по несколько яиц в каждую ячейку), из которого рождаются самцы. Это опасно для семейства, особи не пускают в улей и убивают плодных маток.

Способ возвращения пчелосемьи к нормальной жизни избавление от трутовок, которое остановит однополое размножение. Для этого потребуется на улице в солнечную погоду вечером вытряхнуть представителей пчелосемьи из улья. Позже труженицы вернутся в дома, но трутовок не пустят, из-за чего они погибнут на холоде и без корма.

Партеногенез – это не болезнь пчелиных семейств, а способ размножения. Пчелы пользуется этим для контроля особей разных полов или восстановления численности семьи. От пасечника требуется следить за процессом, чтобы в улье не рождалось слишком много трутней.

Зачем пчелам нужен партеногенез

Партеногенез пчел – уникальное природное явление, рождение жизнеспособной особи из неоплодотворенного яйца. Именно так в их ульях появляются трутни. Случается, что трутень появляется из обычного, оплодотворенного яйца, в таком случае длительность его жизни вдвое короче.

Зачем пчелам нужен партеногенез

Два способа размножения

В животном мире размножение бывает – половое, с участием яйцеклетки и сперматозоида, и бесполое, когда сперматозоид не участвует. При спаривании самец отдает сперму матке, у нее на животике есть приемник, для хранения сперматозоидов. После завершения спаривания, самец погибает, а она начинает класть кокон. Если пчела имеет хорошо развитые половые органы, то она спаривается с трутнем, так происходит партеногенез.

Представитель пчелиного семейства, трутень, появляется только из неоплодотворенного яйца, которое откладывают рабочие пчелы.. В Африке, обитают породы пчел, способные вывести вид любого пола из неоплодотворенного яйца.

  • Яйцо откладывается в трутневую ячейку. Матка волосками на животике измеряет размеры соты, для трудовой особи всего 5,5 мм, а вот самцу нужно 7 мм. Самцы также рождаются из неоплодотворенных яиц трутовок.
  • В рабочие соты меньшего размера королева откладывает те же яйца, но капает на них сперму, открывая приемник на животике. Из этих яиц родятся рабочие единицы или матка.

Размножение бывает половое и бесполое

Три разновидности особей

Состав пчелиной семьи: развитая матка, от 200 до 2000 самцов – трутней и трудовые пчелы. В гнезде семьи находятся тысячи яиц, личинок и куколок, большое количество кормовых запасов – меда и перги.

Особи могут жить, размножатся и продуктивно работать они могут только при полном составе семьи.

Матка — королева улья

От ее плодовитости зависит продуктивность пчелиной семьи. Чем она крупнее, тем она быстрее перерабатывает корм и, соответственно, интенсивнее яйцекладка.

Срок жизни около 5 лет, в первые два года особенно высокая плодовитость, постепенно плодовитость спадает, и неоплодотворенных яиц с трутнями становится больше.

Пока в семье живет одна и та же пчеломатка, четко прослеживаются особенности в сборе меда, агрессивности и зимостойкости. Как только матка сменяется другой, особенности меняются.

Трутень

Временный член пчелиной семьи, он не рабочий и выполняет одну задачу — спаривается с неплодотворными пчеломатками. Трутни не имеют защитных функций, у них нет жала. По сути, у самца нет отца, но на его детородные функции это никак не повлияло, ни одна самка не будет оплодотворена без его участия.

Природа наделила его отличным зрением и аэродинамическими способностями, чтобы быстро найти пчелиную матку. До окончания медосбора трутней кормят рабочие особи. Как только медосбор окончен, пчелы изгоняют самцов. Если же они остаются, значит в семье неплодная пчеломатка, это повод для беспокойства пчеловода.

Рабочие пчелы

Рабочие пчелы — это женская часть с недоразвитыми половыми органами, составляют основную массу пчелиной семьи. Они собирают урожай и заботятся о потомстве и трутнях.

Рабочие пчелы производят:

Продолжительность их жизни от 3 до 9 месяцев, это зависит от интенсивности выполняемых работ и обмена веществ.

Состав пчелиной семьи: развитая матка, самцы-трутни и трудовые пчелы

Телитокия и ее результат

Полноценная пчелиная матка в состоянии участвовать в телитокии, многие рабочие особи откладывают яйца с диплоидным набором хромосом, и неоплодотворенная она так же на это способна. Трутни имеют гаплоидный набор хромосом, и при их удваивании образуется самка.

Внешние отличия

Любой трутень – это результат партеногенеза пчел, особи внешне одинаковые. А вот если в результате телитокии родится самка, она будет иметь внешние отличия.

Рожденные в результате телитокии пчелы имеют ряд отличий:

  • из ячеек появится либо матка, либо женская особь, отдаленно похожая на рабочую пчелу данной семьи;
  • молодые рабочие особи всегда крупнее и их брюшко конусообразное и блестящее;
  • у них другие пыльцевые щеточки и зазубрины на челюстях;

Такую рабочую особь можно искусственно оплодотворить, получив пчел с тройным набором хромосом.

Недостатки

Матка, рожденная в результате телитокии полноценная, но выживаемость потомства меньше, чем результат матки, рожденной естественным путем спаривания.

Особенности поиска трутовок

Партеногенез у пчел не дает возможности спрогнозировать рождаемость, все зависит от того, кто выложит яйцекладку – пчеломатка или пчела – трутовка. Последние выполняют кладку иначе, засевая только крупные ячейки, в большинство попадает по 2 яйца, заметны пропуски, а для нормальной рождаемости в ячейке должна быть одна личинка, иначе развитие не происходит.

  1. Выявить трутовку в рое сложно.
  2. Она быстро сменяется.
  3. Семьи с трутовками не примут новую матку.

Весной пчелы закладывают в соты маточник, но все равно некоторые семьи будут трутневыми. Наблюдать за такими семьями бессмысленно: размножение бесполое (партеногенез).

Рождаемость зависит от того, кто выложит яйцекладку – пчеломатка или пчела-трутовка

Партеногенез у разных видов

Один из известных видов – Apis Mellifera, относится к роду Apis, всего их 7 видов и все медоносы. Гаплоидный набор этого вида состоит из 16-ти хромосом. При удваивании получится 32. Гаплоидным набором обладают самцы, рожденные в результате партеногенеза.

Еще есть два вида пчел с другими типичными наборами хромосом. У них Apis Dorsata и Apis Florea в наборе по 8 хромосом и диплоидный набор из 16-ти элементов.

Трутень появляется из оплодотворенного яйца (опыт Дикеля), но тогда он будет диплоидным и нежизнеспособным. Из неоплодотворенных яиц выводятся трутни и самки, но последние – это результат телитокии.

В результате таких опытов будут выявлены породы, устойчивые к варроатозу, и к другим заболеваниям.


Размножение пчёл путём партеногенеза

Приступая к обустройству пасеки на участке, каждый фермер должен обязательно изучить весь жизненный цикл пчёл. Благодаря этому можно добиться высокой продуктивности насекомых, а также создать для них наиболее оптимальные условия в том либо ином жизненном цикле. Одним из наиболее важных процессов среди них считается размножение. В статье будут рассмотрены главные особенности и тонкости такой формы этого процесса, как партеногенез.

Партеногенез у пчёл — какое это размножение?

Науке известно несколько способов размножения организмов. Получение новой особи может происходить во время скрещивания яйцеклетки женского организма и сперматозоида мужского, либо в формировании нового организма берут участие исключительно женская особь и её яйцеклетки. Такой процесс известен под названием партеногенез и может быть присущ птицам, насекомым и микроорганизмам. Он представляет собой одну из форм полового размножения, отличаясь от почкования дрожжей и прочих способов бесполого.

У пчёл процесс предусматривает формирование особи из достаточно узкого набора генов. Это позволяет получить специфический генотип из всего небольшого объёма генетических материалов. Но несмотря на это, каждая особь получает уникальные признаки. Зачастую пчеломатка откладывает зрелые яйца в соты, которые по мере кладки оплодотворяются из её семяприёмника. В нём находится генетический материал самца после спаривания, который сохраняется здесь определённое время. Партеногенез возникает в том случае, если в семье недостаточно самцов для оплодотворения маток либо как следствие её старения. Партеногенез у пчел.

Партеногенез имеет некоторые преимущества перед размножением с участием обоих полов:

  • это явление является уникальным способом сохранения популяции насекомых, так как помогает мгновенно восполнить потери семейства вследствие какого-либо происшествия;
  • помогает избежать гомозиготности генетического аппарата насекомых, что часто наблюдается при половом скрещивании;
  • даёт возможность обезопасить популяцию от разнообразных генетических патологий.

В результате партеногенеза появляются самцы-оплодотворители (трутни), поэтому часто процесс носит название аренотокия. Однако при сочетании определённых факторов из неоплодотворённых яиц могут возникать и особи женского пола со всеми присущими половыми признаками. В этом случае говорят о так называемой телитокии.

Читайте также:  Описание пчелы

Три разновидности особей

Благополучное существование и развитие пчёл обусловлено созданием насекомыми небольшой группы. В каждой из них любая особь носит индивидуальное предназначение и выполняет особую роль. Это предусматривает их градацию на определённые группы: матки, трутни и рабочие особи. Только так насекомые смогут не только выжить, но и удвоить своё количество, а также достигнуть повышенной продуктивности, необходимой человеку в его хозяйственной деятельности.

Матка

Матка является главной особью в любом улье: от её продуктивности зависит жизнеспособность и эффективность семьи. Чем быстрее она перерабатывает корм, тем интенсивнее происходит кладка яиц, что и влияет на активность улья. Каждая пчелосемья содержит в себе не более 1 зрелой и продуктивной пчеломатки. Остальные либо погибают вследствие конкуренции, либо по мере взросления покидают улей, создавая новую семью.

Продолжительность жизни матки составляет не более 5 лет, при этом особая продуктивность наблюдается в течение 2 лет со дня взросления. После этого её активность снижается в разы, что вызывает мгновенное пополнение семьи трутнями. По этим причинам в процессе интенсивного пчеловодства каждые 2 года проводят замену пчеломатки.

Трутень

Несмотря на свою важность в улье, трутней относят к временным обитателям семейства. Их главная задача — оплодотворять молодых маток, что обеспечивает рост и продуктивность семьи. Они не имеют жала и прочих органов защиты. Держат их в ульях на протяжении всего периода медосбора, после чего рабочие пчёлы их выгоняют либо умерщвляют.

Но зачастую трутни погибают естественным путём, примерно через 2–3 недели после спаривания. Кроме того, трутни являются индикатором продуктивности семьи: их отсутствие на период зимовки говорит о сильной матке, в то время как появление свидетельствует о её старении.

Рабочие пчёлы

Рабочие особи представляют собой женских насекомых с неразвитыми половыми органами. Они составляют основную массу, поэтому их количество в одной семье может доходить до нескольких тысяч. Такие особи занимаются сбором нектара и производством мёда, уходом за молодыми личинками и маткой.

Кроме того, побочным продуктом их развития также служит накопление пыльцы, прополиса, воска и прочих важных в пчеловодстве продуктов. Длительность их жизни часто не превышает 6–9 месяцев, поэтому пополнение их количества и является главным условием здоровой и продуктивной пчеломатки.

Телитокия и её результат

Как упоминалось выше, результатом партеногенеза может быть не только появление трутней. Часто во время формирования личинки происходит удваивание набора хромосом, благодаря чему особь приобретает признаки самки. Однако такое насекомое часто имеет некоторые особенности, отличающие его от сородичей.

Внешние отличия

Полученные вследствие телитокии пчёлы будут иметь следующие отличия:

  • особь приобретёт признаки матки либо отдалённо будет напоминать рабочую особь;
  • достаточно крупные размеры;
  • брюшко отличается конусообразной формой и глянцевым отблеском;
  • строение пыльцевых щёточек и прочих придатков ротового аппарата будут иметь нехарактерную форму и размеры;
  • вследствие оплодотворения насекомые дадут тройной набор хромосом.

Недостатки

Рождённая вследствие телитокии матка будет иметь полноценные женские признаки, поэтому по мере взросления она станет абсолютно пригодна для пополнения семейства. Однако часто в этом заключается и главный её недостаток. Она будет давать слабых личинок, со всевозможными патологиями и низкой выживаемостью. Постепенно это приведёт к вырождению всей популяции и стремительной гибели семейства.

Особенности поиска трутовок

Определить трутневую пчеломатку достаточно тяжело, однако от этого зависит будущее всего семейства. Следовательно, если продуктивность улья резко падает, нужно в первую очередь заподозрить в этом трутовок и бросить все силы на борьбу с ними. Для этого в первую очередь следует произвести осмотр состояния пчелиного домика изнутри. В первую очередь, осмотру следует подвергнуть плодовые соты: здоровые и молодые матки откладывают яйца равномерно, по всему периметру ячеек.

В свою очередь трутовки откладывают их группами либо с многочисленными пропусками по всей территории сот. Также следует тщательно осмотреть и сами ячейки: трутневая матка откладывает в каждую из них по 2 и более яиц, в то время как продуктивная кладёт в одну ячейку не более одного. С этим связывают также и низкую продуктивность трутовок, так как развитие в одной ячейке 2 личинок практически всегда приводит к гибели обоих. Однако поиск трутовок часто не даёт положительного результата: они теряются на фоне рабочих пчёл, поэтому отделить такое насекомое от роя практически не возможно. При этом, даже в случае успеха, ловля и уничтожение трутовки не даёт необходимых результатов. Даже при подселении сильной и половозрелой матки рой в большинстве случаев не воспринимает новую королеву.

Партеногенез у разных видов

Все представители культурных разновидностей пчёл относят к так называемому роду Apis. Несмотря на общие морфологические и метаболические особенности, каждый из них отличается собственными тонкостями прохождения партеногенеза и его активностью. Самый известный и распространённый подвид насекомого Mellifera являет собой одного из наиболее ярких представителей однополого размножения. Это насекомое достаточно часто формирует гаплоидный набор хромосом, что и обеспечивает появление трутней. В таком случае особь приобретает 32 хромосомы.

Этой особенностью отличается большинство представителей рода Apis, однако некоторые виды имеют несколько другой генетический аппарат. Например, пчёлы Dorsata, а также Florea отличаются набором из 8 хромосом. Это даёт возможность получить диплоидную особь, генетический аппарат которой будет состоять из 16 хромосом. Это способствует развитию телитокии, однако далеко не каждая особь из этих видов способна к процессу. Соответственно, трутовки рождаются только при определённых факторах. Под партеногенезом у пчёл понимают специфическую систему размножения, которая не предусматривает вовлечение в процесс мужских клеток. Это достаточно распространённое явление у этих групп насекомых, однако оно не является естественной нормой. Партеногенез — ответная реакция на гибель трутней либо на всевозможные проблемы с оплодотворением маток. Со временем он приводит к вырождению семьи, грозя для неё медленной гибелью.

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

В преддверии христианского праздника Пасхи я хотел бы рассмотреть тему, которая с научной точки зрения подходит к одному новозаветному чуду.

По приданию Пресвятая Дева Мария, без всякого оплодотворения, забеременела и родила Царя Иудейского Иисуса Христа – мессию, приход которого был предсказан в ветхом завете.

«Без оплодотворения? Не возможно!» – возразят некоторые. Но такое явление возможно. Деву Марию по-гречески называют «Агни Партене», переводится «Чистая Дева».

Вот от слова «партене» – дева, девственница — образован термин партеногенез.

Размножение партеногенезом

автор статьи — Саид Лутфуллин

Партеногенез – это процесс, при котором размножение происходит из неоплодотворенной яйцеклетки.

Но не следует путать это с бесполым размножением.

Размножение партеногенезом – это форма полового размножения, так как образуются женские гаметы .

Одними из первых партеногенез стали изучать шведский натуралист Шарль Бонне и немецкий зоолог Карл Зибольд.

Партеногенез делится на два вида: на мейотический и амейотический.

При амейотическом партеногенезе яйцеклетки остаются диплоидными, так как не претерпевают мейоза.

При мейотическом партеногенезе организм развивается либо из гаплоидной яйцеклетки, и сам является гаплоидным , либо яйцеклетка восстанавливает диплоидность и организм получается диплоидным .

Восстановление диплоидности может осуществляться по-разному: яйцеклетка может слиться с полярным тельцем (это похоже на копуляцию гамет) или может произойти эндомитоз.

Эндомитоз – процесс удвоения хромосом. Как при митозе, только не растворяется ядерная оболочка и не делится клетка.

Какие же организмы могут размножаться партеногенезом?

Вот несколько классических примеров

Тли. Они таким образом быстро, без особых затрат увеличивают свою численность. Партеногенетически размножаются летом. В результате получаются только самки . Это своеобразная подготовка к неблагоприятным условиям, направленная на то, чтобы как можно больше особей выжили. С приближением осени на свет появляются другого типа гаметы, из которых могут появиться как самцы, так и самки. И насекомые начинают размножаться обыкновенным половым путем.

Дафнии (ракообразные). В течение лета размножаются амейотическим партеногенезом. Когда понижается температура водоема, сокращается световой день, появляются гаплоидные самцы. Популяция переходит к обыкновенному половому размножению.

Коловратки. Не удивляйтесь, если это название вам не знакомо, насколько мне известно, их нет в школьной программе. Если кратко: коловратки – это целый отдельный тип царства животные. Они многоклеточные организмы, но размеры их очень малы. У коловратки, так же как и тли и дафнии, размножаются партеногенезом в благоприятных условиях, а при наступлении неблагоприятных переходят к обыкновенному половому размножению. Есть даже некоторые виды типа коловратки, которые достигли «совершенства»: эти виды образованы только самками, которые размножаются партеногенезом. В таких случаях, когда партеногенез является единственным способом размножения, он называется облигатным. А когда наблюдается чередование партеногенеза и другого способа размножения партеногенез называется циклическим (как у дафний и тлей).

Читайте также:  Когда пчёлы жалят и зачем

Пчелы. У пчел развитие яиц идет по двум схемам: некоторые оплодотворяются, некоторые нет. Из неоплодотворенных яиц (1n) развиваются самцы – трутни. Поэтому соматические клетки трутней гаплоидны ( об этом не нужно забывать, если вдруг в задаче по генетике попадется что-нибудь на эту тему ).

Из оплодотворенных яиц развиваются самки – рабочие пчелы либо матка. В таком случае, когда яйца могут развиваться и в результате оплодотворения, и партеногенетически, партеногенез называют факультативным.

Благодаря способности к факультативному партеногенезу у пчел осуществляется контроль численности особей каждой касты (рабочие, трутни).

Род Скальные ящерицы включает несколько видов, способных к партеногенезу. Перед мейозом в половых клетках этих ящериц происходит митотическое увеличение числа хромосом, поэтому после нормального цикла мейоза яйцеклетки получаются диплоидными и готовы образовать новый организм. Скальные ящерицы живут на камнях и иногда перебраться с одного на другой проблематично, в таких условиях как раз нужен партеногенез.

Обнаружен партеногенез у комодских варанов. Самки имеют половые хромосомы: ZW, а самцы: ZZ. Поэтому в результате партеногенеза должны получиться организмы: ZZ либо WW, но WW нежизнеспособны. Поэтому у комодских варанов в результате партеногенеза могут развиться только самцы.

Среди позвоночных размножение партеногенезом известно, помимо скальных ящериц и варана, у некоторых рыб и птиц.

Получается, непорочное зачатие – это всего лишь биологический процесс и никакого чуда нет?

Но не все так просто: у млекопитающих (включая человека) в естественных условиях размножение партеногенезом невозможно.

Так как у них наблюдается интересное явление – геномный импринтинг.

При геномном импринтинге в некоторых аллелях работают только гены, полученные от отца, или от матери. Поэтому организм не может развиться только из яйцеклетки, так как у него не будут работать некоторые гены. Так что место для чуда еще осталось.

Существует так же искусственный партеногенез. Путем различных внешних раздражителей можно заставить развиваться неоплодотворенную яйцеклетку. И уже получилось искусственно вызвать партеногенез у млекопитающих, однако получается это крайне редко.

Размножение партеногенезом у растений называют апомиксисом.

Что такое партеногенез? Определение, классификация и особенности

Большинство представителей животного и растительного мира разделены на особей мужского и женского пола. В результате смешения генетического материала родителей потомство получает больше шансов выжить и приспособиться к условиям постоянно меняющейся окружающей среды. Однако есть и обратный путь. Иногда женские особи при воспроизведении потомства обходятся своими силами, так сказать, без «папы». Мы не будем описывать все способы бесполого размножения организмов, а остановимся на одном из способов полового – партеногенезе. Что это такое? Какие виды данного явления бывают? Об этом мы расскажем в статье.

Две колоды или одна

Для пояснения разницы между бесполым (митоз) и половым (мейоз) делением клеток воспользуемся ассоциацией с карточными играми. Генный набор всех ядерных (эукариотических) организмов состоит из двух колод карт – одна получена от матери, другая от отца (диплоидный набор). Парные карты колод – аллели одного гена. Именно такая перетасовка генного материала дает возможность для эволюции и повышает шансы на успешное приспособление организмов к среде. При митозе (простом делении) хромосомный набор потомков полностью идентичен таковому у родительской клетки. При мейозе конечным продуктом деления будут половые клетки (гаметы) с половинным гаплоидным хромосомным набором – в каждой по одной колоде карт, причем с разными “рубашками”.

Два родителя или один

При половом размножении женские и мужские гаметы сливаются и образуют зиготу (зародыш) с полным диплоидным набором хромосом (одна колода от папы, другая от мамы), свойственным конкретному организму. Но в некоторых случаях зигота образуется без участия одного из родителей. Партеногенез – способ размножения организмов, когда женские гаметы формируют зародыш без оплодотворения, без слияния с мужскими гаметами. Термин образован от греческих слов “партенос” – “девственница” и “генезис” – “зарождение, развитие”. В природе партеногенетическое размножение встречается не так часто и называется естественным. Что такое партеногенез искусственный? Это деление яйцеклетки, вызванное воздействием различных агентов и в норме требующее оплодотворения.

Виды партеногенеза

Классификация партеногенеза основана на различных критериях сравнения.

  1. Полнота жизненного цикла. Различают зачаточный (рудиментарный) и полный типы партеногенеза. Что такое партеногенез полный? Это когда развитие зародыша приводит к формированию взрослого организма. Соответственно, рудиментарный приводит к остановке развития зародыша на ранних стадиях эмбриогенеза.
  2. Количество генного материала (диплоидный, полный или гаплоидный, половинный набор хромосом). Выделяют амейотический (в яйцеклетках не происходит мейоз, они остаются диплоидными) и мейотический (в результате мейоза яйцеклетки становятся гаплоидными, и из них развивается гаплоидный организм). Еще один способ восстановления диплоидного набора хромосом в яйцеклетке – это слияние ее с полярным тельцем или же простое удвоение хромосомного набора (эндомитоз).

Могу сама, могу с партнером

Когда за критерий берется наличие в жизненном цикле организма разных форм размножения, то классифицируют три типа партеногенеза: облигатный, циклический и факультативный. Облигатный, или постоянный партеногенез – это размножение, единственно присущее данному организму. Циклическим называют тот, что чередуется с собственно половым. Что такое партеногенез факультативный? Это запасной способ оставить потомство или же ставший исключением для данного вида.

Партеногенез у пчел

Проиллюстрировать факультативный, полный и мейотический партеногенез можно на примере всем известных пчел. Ранней весной матка вылупляется из куколки и устремляется в брачный полет, когда ее оплодотворяет множество самцов (трутней). Но их сперма накапливается в семяприемнике пчелиной королевы, и именно ею она будет всю свою жизнь оплодотворять откладываемые яйца. Или же не будет. Когда по яйцеводу самки проходит яйцо, проток семяприемника открывается и оплодотворяет его – из диплоидного зародыша появляется самка, а станет она королевой или рабочей пчелой, зависит от того, чем личинку будут кормить рабочие пчелы. Если проток семяприемника не открывается, яйцо останется неоплодотворенным, и из него вырастет гаплоидный самец-трутень. Аналогичный цикл происходит у тли и муравьев.

Биологические плюсы

Несмотря на неоспоримые преимущества полового размножения, партеногенез имеет свои плюсы. Если условия окружающей среды благоприятны и в наличии достаточное количество пищи, то такой способ размножения, когда каждая особь оставляет потомство, дает преимущества, выражающиеся в скорости заселения конкретных биотопов. Когда условия среды изменятся в неблагоприятную сторону, можно пожертвовать количеством, но улучшить качество потомства, перейдя к половому размножению. Вот, что такое партеногенез факультативный. Он присущ членистоногим, земноводным, рептилиям и птицам.

Одинокая акула-мама

Очень редко бывает так, когда партеногенез становится настоящим чудом. Например, в случае с акулами был известен только один способ размножения – половой. Но в 2001 году акула-молот из зоопарка Небраски в США вдруг родила акуленка, и это при том, что в аквариуме она много лет жила одна. Биологов это событие поставило в тупик. Прояснить ситуацию позволила случайная смерть акуленка, которого ужалил ядовитый скат. Генетический анализ показал, что детеныш появился на свет путем истинного партеногенеза. Видимо, в организме акулы-мамы включились неизвестные науке механизмы сохранения вида на границах ареала. Или же акуле-маме было очень одиноко.

Соперничая с Богом

Тема непорочного, девственного зачатия уже много лет не сходит с полос СМИ. Может, история о рождении Иисуса Девой Марией – это пример партеногенеза у человека? Генетики однозначно и категорически говорят: “Нет!” Ведь если бы это было партеногенетическое размножение, Иисус должен был быть. девочкой. И вообще, естественный партеногенез у млекопитающих, и человека в том числе – как наиболее высокой филогенетической группы, – просто невозможен. И вот почему. У млекопитающих развитие множества признаков связано с генами, связанными с полом (половые маркеры). Это означает, что включение тех или иных генов зависит от качества генного материала как матери, так и отца. Конечно, если за дело не берутся специалисты по генной инженерии.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...