De parthenogenese is de productie van een embryo uit een vrouwelijke gameet zonder genetische bijdrage van een mannelijke gameet, met of zonder uiteindelijke ontwikkeling tot een volwassen gameet. In de meeste gevallen is er geen deelname van de mannelijke gameet aan het voortplantingsproces.
Er is echter een specifiek geval van parthenogenese, gymnogenese genaamd, waarin hun deelname noodzakelijk is. In dit geval komt het sperma het ei binnen en activeert het om de ontwikkeling van een nieuw organisme te starten..
Parthenogenese is een veel voorkomend verschijnsel bij planten en dieren. Er zijn schattingen dat het kan voorkomen bij maximaal 1% van het totale aantal bekende soorten.
Het is een reproductiewijze die in praktisch alle grote groepen dieren en planten kan voorkomen. Misschien is de uitzondering in de meer ontwikkelde taxa, zoals gymnospermen en zoogdieren, waarin er geen betrouwbare gegevens zijn over het voorkomen ervan..
Artikel index
Het eenvoudigste concept van parthenogenese geeft aan dat het de ontwikkeling is van de eicel bij een nieuw individu zonder dat er bevruchting plaatsvindt. Bij veel dieren lijden de embryo's die zonder bevruchting worden geproduceerd echter een hoge sterfte.
In sommige andere gevallen is de samenloop van een mannelijke gameet alleen nodig om de ontwikkeling te activeren. Om deze reden kan worden gezegd dat parthenogenese bestaat uit "de productie van een embryo uit een vrouwelijke gameet zonder enige genetische bijdrage van een mannelijke gameet met of zonder uiteindelijke ontwikkeling bij een volwassene".
Afhankelijk van de betrokken cytologische mechanismen, kan parthenogenese van verschillende typen zijn, waaronder:
Ook wel facultatieve parthenogenese genoemd, het wordt op deze manier genoemd wanneer de ontwikkeling van onbevruchte eieren af en toe en spontaan plaatsvindt. Dit type parthenogenese komt veel voor bij dieren.
Volgens sommige auteurs is het de enige echte vorm van parthenogenese. Gametenvorming bij aticoparthenogenese kan al dan niet meiotische delingen omvatten. Afhankelijk van de aan- of afwezigheid van meiose kan deze parthenogenese op zijn beurt worden onderverdeeld in:
Wordt ook ameiotisch of diploïde genoemd. Hierin is er onderdrukking van meiose. De nakomelingen ontwikkelen zich van onbevruchte eieren, door mitotische deling.
Het geeft aanleiding tot organismen die genetisch identiek zijn aan de moeder. Dit type parthenogenese komt meestal voor bij raderdiertjes en de meeste groepen geleedpotigen..
Wordt ook meiotisch of haploïde genoemd. In dit proces wordt meiose gehandhaafd. Het herstel van de diploïde toestand vindt plaats door de duplicatie of versmelting van gameten die door de moeder zijn geproduceerd. Dit type parthenogenese komt zeer vaak voor bij insecten.
Gynogenese is een speciaal type seksuele voortplanting. Hierbij is het nodig dat het sperma de eicel binnendringt om de embryonale ontwikkeling te activeren..
Maar, in tegenstelling tot normale bevruchting, vindt fusie van de mannelijke en vrouwelijke kernen niet plaats. Na de fusie van gameten degenereren de spermacromosomen in het cytoplasma van het ei of kunnen ze uit de zygote worden verdreven.
Het gynogenetisch embryo zal zich alleen ontwikkelen ten koste van de kern van de eicel. Hierdoor zijn gynogenetische pups allemaal identiek vrouwtjes aan de moeder..
Dit type reproductie kan optreden wanneer gynogenetische vrouwtjes paren met biseksuele mannetjes van dezelfde of verwante soort. Sommige auteurs beschouwen het niet als een juiste parthenogenese.
Het is een "hemiclonale" reproductiemodus. Hierin paren ouders van verschillende soorten en produceren hybriden. De helft van het genoom wordt seksueel overgedragen, terwijl de andere helft 'klonaal' is.
Sperma versmelt in de kern van de eicel en vaderlijke genen komen tot expressie in somatische weefsels, maar worden systematisch uitgesloten van de kiembaan. Alleen de moeder geeft het genoom door aan de volgende generatie.
Dit type parthenogenese komt meestal voor bij vissoorten van het geslacht Poeciliopsis, en is ook waargenomen in de woestijnmier Cataglyphis hispanica.
Sommige auteurs geven de voorkeur aan een meer utilitaire classificatie van dit type reproductie, waarbij parthenogenese wordt gedifferentieerd in twee andere typen:
Het wordt gekenmerkt door het naast elkaar bestaan van een biseksuele vorm en een parthenogenetische vorm, in een enkele soort of in soorten die fylogenetisch dichtbij zijn, maar een verschillende geografische spreiding hebben..
Parthenogenetische organismen hebben de neiging om verschillende gebieden in te nemen dan hun naaste familieleden die zich seksueel voortplanten. Aseksuele organismen hebben doorgaans een hogere spreiding in de breedte of hoogte, op eilanden, in xerofiele omgevingen of in verstoorde habitats..
Dit type parthenogenese is waargenomen bij sommige plantensoorten, wormen, kreeftachtigen, insecten en hagedissen..
Organismen kunnen zich zowel seksueel als parthenogenetisch voortplanten. Tijdens sommige periodes van het jaar worden alleen vrouwtjes geproduceerd door parthenogenese.
In andere periodes zullen de vrouwtjes echter zowel vrouwtjes als mannetjes voortbrengen die zich seksueel voortplanten..
Bij biseksuele soorten waarvan de nakomelingen worden geproduceerd door parthenogenese, zullen ze over het algemeen parthenogenetische vrouwtjes produceren. Deze opkomende unisex-geslachten kunnen fenotypisch en genotypisch sterk verschillen van hun biseksuele soortgenoten. Er zijn verschillende mechanismen die tot deze parthenogenetische lijnen kunnen leiden.
Het verlies van seksuele interactie vindt plaats door mutaties in genen die meiose onderdrukken, de inductie van seks door omgevingsfactoren wijzigen en hormonale expressie reguleren..
In extreme gevallen zou de mutatie kunnen werken door het genotype van een strikt parthenogenetische lijn te "repareren", die parthenogenetische mannetjes en vrouwtjes zou kunnen produceren..
Hybridisatie is de meest gebruikelijke manier om parthenogenetische lijnen bij dieren te produceren, en kan worden waargenomen bij slakken, insecten, kreeftachtigen en de meeste unisexuele gewervelde dieren.
Ze zijn afkomstig van de kruising van twee biseksuele soorten met een hoge heterozygotie en typische allelen van ouderlijke soorten. In deze gevallen kan meiose een belemmering vormen, waardoor seksualiteit verloren gaat.
Het komt voor door hybridisatie tussen parthenogenetische vrouwtjes en mannetjes van dezelfde of nauw verwante soort. Aangenomen wordt dat het de hoofdoorzaak is van polyploïdie bij unisexuele organismen..
De stroom van genen tussen seksuele en parthenogenetische lijnen maakt de verspreiding van genen op een besmettelijke manier mogelijk. Hierdoor kunnen seksuele organismen op hun beurt ontstaan of een nieuwe parthenogenetische lijn creëren.
Wolbachia pipientis is een bacteriesoort van de phylum Proteobacteria die ongeveer 20% van alle insectensoorten herbergt.
Het is verantwoordelijk voor reproductieve manipulaties in zijn gastheren, zoals cytoplasmatische incompatibiliteit, feminisering van genetische mannetjes, mannelijke dood en parthenogenese. Infecteert geleedpotigen en nematoden.
Het wordt ouderlijk overgedragen. Deze bacterie kan parthenogenese induceren bij sluipwespen van het geslacht Trichogramma evenals mijten en andere geleedpotigen.
Aan de andere kant, Xiphinematobacter, andere bacteriën, tasten Dorylaimida-nematoden aan en veroorzaken ook parthenogenese.
Bij veel soorten worden parthenogenetische lijnen gegenereerd door een enkel mechanisme. Bij andere soorten kunnen ze echter via verschillende mechanismen ontstaan. De parthenogenetische lijnen van ostracoden hebben bijvoorbeeld vaak een dubbele oorsprong.
Diploïde klonen ontstaan door spontaan verlies van seksualiteit, terwijl polyploïde klonen ontstaan door hybridisatie tussen parthenogenetische mannetjes en vrouwtjes van dezelfde of verwante soort.
Een ander voorbeeld is het geval van de bladluis Rhopalosiphum padi. Bij deze soort kunnen parthenogenetische lijnen ontstaan uit drie verschillende oorsprong: spontaan, hybride of besmettelijk..
Onder de Rotifera zijn er soorten die zich alleen voortplanten door vrouwelijke apomictische parthenogenese en soorten die deze parthenogenese afwisselen met gewone seksuele voortplanting.
De overgang tussen aseksuele en seksuele voortplanting wordt beheerst door de omgeving. Het succes van soorten raderdiertjes die hun seksuele voortplanting volledig hebben verloren, is volgens sommige auteurs te wijten aan de accumulatie van mutaties tijdens perioden van exponentiële apomictische parthenogenetische voortplanting..
Dit, samen met de "mitotische" kruising, zou het mogelijk maken om voldoende genotypische diversiteit te produceren om zich aan te passen aan verschillende omgevingsomstandigheden. Op deze manier zou een groot voordeel van seksuele voortplanting worden geëlimineerd..
Parthenogenese is gerapporteerd voor sommige soorten buikpotige weekdieren. Onder deze soorten zijn Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, en alle soorten van het geslacht Melanoïden.
Alle vertegenwoordigers van het laatste geslacht, behalve het diploïde ras van M. tuberculata, ze zijn polyploïde.
Dit type reproductie is gedocumenteerd voor talrijke groepen schaaldieren, waaronder notostracos, conchostracos, anostracos, cladoceros, decapoden en ostracoden..
In Cladocera is de typische vorm van reproductie door cyclische parthenogenese. Vrouwtjes planten zich parthenogenetisch voort van de lente tot de zomer.
Wanneer de omgevingsomstandigheden ongunstig zijn, planten organismen zich seksueel voort, met als doel ingekapselde eieren te vormen die lange perioden van latentie kunnen overleven..
De marmeren krabben (Procambarus fallax vorm virginalis) zijn de enige bekende tienpotige kreeftachtigen die zich alleen voortplanten door parthenogenese.
Onder kraakbeenachtige vissen komt parthenogenese voor in ten minste de adelaarsrog, zebrahaai en hamerhaai. Hybridgenese is gemeld bij beenvissen voor soorten van het geslacht Poecilliopsis.
Sommige andere vissen kunnen seksuele en parthenogenetische voortplanting afwisselen. Veel soorten hagedissen planten zich voort door parthenogenese. Er wordt aangenomen dat hybridisatie de belangrijkste oorzaak is van dit type reproductie in dezelfde.
Ticoparthenogenese is ook gemeld bij andere groepen reptielen, voornamelijk pythons en andere slangen. Bij vogels is spontane parthenogenese waargenomen bij kippen, kalkoenen en sommige soorten kwartels..
Bij zoogdieren zijn de moeder- en vaderlijke genomen nodig voor een normale embryonale ontwikkeling. Hierdoor komt parthenogenese niet van nature voor in deze organismen..
Dit is experimenteel bereikt in het laboratorium. Geïnduceerde parthenogenese resulteert echter vaak in een abnormale ontwikkeling..
Veel plantensoorten vertonen goed gedefinieerde patronen van geografische parthenogenese, waarbij de parthenogenetische vormen zich meer naar de koude zones bevinden. De seksuele vormen zijn ondertussen tropischer dan hun aseksuele leeftijdsgenoten..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.