Vilket djur försenar befruktningen? Är det möjligt att bli gravid från ett djur? plats. Bakteriska kameler

Jungfrufödelsen är inte något speciellt till sin natur. Eller snarare, detta är inte riktigt en obefläckad föreställning. Men förmågan att föröka sig utan hanar, kallad partenogenes, är mycket vanligare än man kan tro.

Överraskande nog är många arter kända för att föröka sig asexuellt, och vi pratar inte bara om encelliga organismer. Många växter och till och med djur kan göra detta. Här är tio av de mest spännande djuren som kan fortplanta sig utan sex.

10. Kaphonungsbi

Det finns 20 000 arter av bin på planeten, men bara en art kan föröka sig utan hanar. Kaphonungsbiet, eller Kapbiet (Apis mellifera capensis) är ett sydafrikanskt bi som kan föröka sig genom en process som kallas thelytoky. Thelytoky är en form av partenogenes där arbetsbin kan lägga diploida kvinnliga ägg. Ägget kommer att kläckas till en hona och hon kommer att födas utan befruktning av ägget.

Endast ett litet antal Cape Bee-arbetare har thelytoky-fenotypen, vilket möjliggör asexuell reproduktion, men de kan upprätthålla en heterozygositetspopulation, vilket innebär att nyfödda bin inte är direkta kloner av föräldern. Istället har de olika uppsättningar av kromosomer, vilket gör dem till nya, unika individer i kupan. Bin lägger ofta ägg när det behövs nya arbetare eller när det behövs en ny drottning.

9. Vattenloppa

Foto: Paul Hebert

Den vanligaste arten av vattenloppor, Daphnia pulex, som finns i vattendrag över hela Amerika, Australien och Europa, har flera betydande skillnader. Det är en "referensart" och är det första kräftdjuret som har ett sekvenserat genom. Den har också förmågan att föröka sig genom en process som kallas cyklisk partenogenes, vilket möjliggör växling av både sexuell och asexuell reproduktion.

Observationer av Daphnia pulex indikerar att arten kommer att utnyttja cyklisk partenogenes i vatten när gynnsamma förhållanden råder. Om en individ träffar en individ av det motsatta könet parar de sig, men om detta inte händer så spelar det ingen roll. En vattenloppa som bestämmer sig för att skapa avkomma kommer att göra det genom att producera en koppling av ägg som är genetiskt identisk med sig själv och helt består av honor. Medan den genetiska koden förblir densamma, uppmuntrar detta en växande population av honor som sprider generna runt, vilket får den totala populationen att växa exponentiellt.

8. Goblin Spider

Foto: Zoologische Staatssammlung Muenchen

Om dina mardrömmar inte är tillräckligt skrämmande, träffa en spindel som kan fortplanta sig! Rusa inte ut och köp en eldkastare – Oonopidae spindlar, även kända som trollspindlar, är en familj på cirka 1 300 arter och är bara 1 till 3 millimeter stora. Parthenogenes har observerats i endast ett fåtal arter, inklusive Triaeris stenaspis, som har sitt ursprung i Iran men spreds över hela Europa. De är bara 2 millimeter stora, så de utgör ett litet hot mot människor. . . om de kan se dem. Intressant nog har inga hanar någonsin hittats bland dessa spindlar, så forskare tror att de förökar sig uteslutande asexuellt.

Triaeris stenaspis honor förökar sig på samma sätt som Cape honungsbi: genom telytokisk partenogenes. De lägger diploida kvinnliga ägg, från vilka nya honor kommer fram. Varje efterföljande generation uppvisar lägre fertilitetsgrader, men arten fortsätter att reproducera sig på detta sätt, vilket säkerställer tillräcklig genetisk mångfald i sin avkommapopulation.

7. Melania snigel

Foto: maryvandyce/YouTube

Den som någonsin haft ett akvarium och sett en oönskad besökare i form av en liten snigel har troligen drabbats av Tarebia granifera, vanligen kallad Quilted Melania. Dessa små sötvattenssniglar dök först upp i Sydostasien men har blivit en invasiv art i många länder runt om i världen. De kan hittas i varma vatten på platser som Hawaii, Kuba, Dominikanska republiken, Sydafrika, Texas, Idaho, Florida och de karibiska öarna.

Dessa sniglar reproducerar sig på två sätt: partenogenes och ovoviviparitet, vilket innebär att deras embryon inte lämnar honan förrän de är redo att kläckas. Resultatet materialiseras ofta i en snigel, som reproducerar sig själv med hjälp av sina klonavkomlingar, vilket gör att den snabbt kan föröka sig och skapa en riktig befolkningsexplosion på ett litet område. . . som ett akvarium. Dessa egenskaper gör snigeln till en effektiv invasiv art. Det finns män i populationer, men många av dem har icke-funktionella könsorgan. Detta tyder på att partenogenes är huvudformen för reproduktion.

6. Marmor Cancer

Foto: Ranja Andriantsoa

Det mest intressanta med marmorerade kräftor är inte att de förökar sig asexuellt, utan att arten inte fanns förrän i slutet av 1990-talet. Den existerar bara tack vare en enda mutation som inträffade i föräldraarten, vilket ledde till uppkomsten av en helt ny art av kräftor. Dessa små varelser är ganska vackra och har till och med tagit sig in på husdjursmarknaden i Tyskland, men samtidigt utgör de lite av ett problem: marmorerade kräftor klonar sig själva i hundratals!

En enda marmorerad kräftahona kan lägga hundratals ägg åt gången, så människor som lägger en kräfta i ett akvarium finner snart att de äger mer av dessa djur än de har råd med. Som ett resultat har arten blivit invasiv över hela världen, med särskilt förödande konsekvenser på platser som Madagaskar, där miljontals kloner hotar inhemskt djurliv.

5. Mexikansk whiptail ödla

Foto: The Higher Learning

Av de cirka 1 500 arter som är kända för att föröka sig genom partenogenes är majoriteten växter, insekter och leddjur. Hos ryggradsdjur är förmågan att föröka sig utan att befrukta ett ägg sällsynt, men observeras hos ett litet antal reptiler. Den mexikanska pisksvansödlan är ett intressant exempel eftersom denna art inte har några hanar alls. Mexikanska pisksvansödlor är hybridavkommor till två andra hanarter: Arizona randig pisksvansödla och västerländsk pisksvansödla.

Hybridisering av dessa ödlaarter tillåter inte bildandet av friska manliga avkommor, men detta hindrar inte den mexikanska whiptail-ödlan från att gå framåt och bilda sin egen, som till och med erkänns som statens reptil i New Mexico. Honorna som utgör den mexikanska pisksvansödlpopulationen kan lägga upp till fyra obefruktade ägg under sommaren. Sedan, efter ungefär två månader, blir de nya honor - medlemmar av befolkningen.

4. Ätbar groda

Foto: Grand-Duc, Niabot

Den passande namngivna ätbara grodan (Pelophylax esculentus) är en vanlig grön europeisk groda. Detta är den huvudsakliga typen av groda som äts i Frankrike, eftersom deras ben är ganska välsmakande om de tillagas på rätt sätt. Dessa grodor förökar sig genom hybridogenes, som fungerar på samma sätt som partenogenes. Den nya generationen erhålls från hybrider där hälften av föräldragenerna är uteslutna, medan hälften av generna reproduceras genom kloning och den andra hälften överförs sexuellt.

Denna reproduktionsprocess tar genetiskt material från faderns sida och gör det till något helt nytt. Även om det inte är exakt partenogenes eller asexuell reproduktion, utan en variant av denna process, är grodan på vår lista på grund av egenskaperna hos dess avkomma. Varje efterföljande generation bär moderns DNA och endast faderns hybridiserade genom. Nästa generation kan producera hanar, men deras DNA är på sätt och vis en klon av deras mor med den rekombinerade fadern som modern skapat för hennes avkomma. Det är ett konstigt sätt att göra bebisar, men de smakar åtminstone gott.

3. Komodo-drakar

Komodo-drakar har länge fascinerat människor på grund av deras otroliga storlek och likhet med antika reptiler som länge har varit utdöda på jorden. De är de största ödlorna som lever idag och kan bli upp till 3 meter långa och väga så mycket som 70 kilo.

De jagar stora djur som rådjur och grisar, men skulle nog kunna ta ner en människa om de ville, tack vare giftet de släpper ut när de biter. Det faktum att dessa reptiler förökar sig genom partenogenes blev känt först 2005, när en av dem, som bodde på London Zoo, började lägga ägg efter mer än två år utan kontakt med hanar. Man trodde till en början att honan lagrade spermierna tills det behövdes, men så visade sig inte vara fallet, och genetiska tester bekräftade att det inte fanns något ytterligare genetiskt material.

Samma sak hände med andra kvinnliga komodo-drakar som lever i fångenskap runt om i världen. Många av ödlorna som kläcks är hanar, vilket är ovanligt för ett djur som förökar sig asexuellt. De gör detta tack vare deras könsbestämmande ZW-kromosomsystem, som skiljer sig från XY-kromosomsystemet hos däggdjur. När en hona av komodovaran placeras isolerat, till exempel på en ö (eller i ett terrarium), kan hon reproducera manliga avkommor för parning. Även om detta inte är de villkor som människor borde skapa för dessa ödlor, skapar det en livskraftig population som gör att arten kan bestå samtidigt som den genetiska mångfalden minskar.

2. Kalkoner

Foto: D. Gordon, E. Robertson

De flesta tänker inte ofta på kalkoner, även om de konsumerar sitt kött under hela året. Kalkoner är kapabla att fortplanta sig genom partenogenes, där honor separeras från den manliga befolkningen. Intressant nog kommer en kalkon som hör hanar att reproducera sig asexuellt mycket oftare än en som är isolerad från dem. Detta är sällsynt hos vilda kalkoner, men det är möjligt i olika populationer och är mycket vanligare i inhemska hushåll.

När en fågelunge dyker upp utan deltagande av en hane, föds den alltid som hane. Medan äggen lades av honan, är kycklingarna som kläcks genetiska kloner av henne, med den enda skillnaden är könet. Kalkonuppfödare noterade och arbetade för att tvinga honor att överföra olika genetiska egenskaper, såsom stora bröst, till sina avkommor under partenogenesen.

1. Zebrahaj

Foto: Sigmund

Det verkar som att ju mer komplex en organism är, desto mindre sannolikt är det att den kommer att kunna föröka sig asexuellt. Hajar är förvisso komplexa organismer, men det har funnits exempel på att zebrahajar har reproducerat sig utan att bry sig om att skaffa DNA från en manlig partner. Zebrahajar är tysta, nattaktiva fiskar som har fascinerat människor under lång tid, men först nyligen har vi kunnat observera partenogenesen av denna art.

Första gången detta hände var med en haj vid namn Leonie, som levde separat från hanarna i flera år i ett akvarium. Efter fyra års separation lade hon ägg, vilket gav tre avkommor. Efter detta fall noterades andra när zebrahajar producerade avkomma utan deltagande av en partner. De verkar kunna göra detta oavsett parningsförhållanden. Det observerades att flera hajar producerade avkomma som bara visade sin genetiska kod, även när hanar bodde bredvid dem.

Obefläckad befruktning, eller partenogenes, är en modifiering av sexuell reproduktion när den kvinnliga könscellen börjar utvecklas till en ny individ utan deltagande av en manlig könscell för befruktning. Partenogenetisk reproduktion är vanlig i djur- och växtriket och vanligtvis ökar reproduktionshastigheten.

Partenogenes hos djur och växter

Det finns två typer av jungfrulig befruktning - haploid och diploid partenogenes, beroende på antalet kromosomer i den kvinnliga gameten. Hos många insekter, i synnerhet myror, getingar och bin, uppstår olika gemenskaper av organismer som ett resultat av den första typen av reproduktion. Vid haploid partenogenes uppstår meios och haploida könsceller skapas. Befruktade ägg kan utvecklas till diploida honor, medan obefruktade ägg kan utvecklas till haploida, fertila hanar. Hos honungsbiet, till exempel, lägger drottningen ägg som producerar honor (arbetare, drottning), och obefruktade ägg som producerar hanar (drönare). En liknande reproduktionsmekanism hos insekter spelar en adaptiv roll eftersom den kan reglera utseendet på avkomman beroende på typen av könsceller.

Diploid partenogenes förekommer hos bladlöss. I det här fallet genomgår honans oocyter en speciell form av meios - kromosomerna separeras inte utan passerar in i ägget och polära kroppar förblir utan kromosomer. Utvecklingen av ägg sker i moderns kropp, nyfödda honor är helt bildade och kläcks inte från ägg. Denna process av viviparitet fortsätter i flera generationer tills en cell dyker upp som innehåller en X-kromosom och alla autosomerna. En partenogenetisk hane utvecklas från det. Den största fördelen med partogenes för bladlöss är snabb befolkningstillväxt eftersom mogna medlemmar kan lägga ägg.

Den "obefläckade befruktningen" i olika former är utbredd i växter. En av dem kallas apomixis och är parthenogenes, som imiterar Denna form av befruktning observeras i enskilda blommande växter, där en diploid cell utvecklas till ett fullfjädrat embryo utan deltagande av en manlig könscell. I andra fall måste ett pollenkorn finnas för att stimulera partenogenes; pollenkornet producerar de hormoner som är nödvändiga för embryots utseende, och sådana fall skiljer sig nästan inte från sexuell reproduktion.

Partenogenes hos människor

Rättsmedicinska experter är väl medvetna om att när det utsätts för höga temperaturer, stressiga situationer och extrema förhållanden, kan en kvinnas ägg påbörja delningsprocessen, även om det inte är befruktat. Det finns en åsikt att om en kvinna är redo att bli gravid, kan hon helt enkelt ta ett ångbad ett tag, och ägget kommer att aktivera omvandlingsprocessen till kroppen, men troligen är det inte lönsamt och kommer snart att dö.

I redo att det finns 23 kromosomer som bestämmer kön.

"Immaculate Conception" inträffar när mogna kvinnliga kromosomer delas i två halvor, och bildar 46 kromosomer i ägget, nödvändiga för födelsen av ett nytt liv. Efter detta kan processen för fragmentering och utveckling av embryot börja, men bara kvinnlig.

Enligt läkare sker partenogenes hos människor i närvaro av bakterier som lever i kroppen av insekter, men det kan flytta in i människokroppen, vilket orsakar delning av ägget och bildandet av ett embryo. Bakterien förstör manliga embryon eller omvandlar dem till kvinnliga.

Många fall har redan registrerats när könet på ett mänskligt embryo förändrades under påverkan eller förhållanden av ett varmt klimat, medan ett manligt embryo alltid ändras till ett kvinnligt, det händer aldrig annars.

Tidigare hade man inte hört talas om detta fenomen alls. I vilket fall som helst dök ordet "parthenogenes" upp nyligen. Kristna uppfattade Jungfru Marias "obefläckade avlelse" som ett mirakel. Och det faktum att det här kunde vara en vanlig graviditet slog ingen upp för någon.

Den obefläckade avlelsen är inte alls ett naturens mirakel. Även om det är svårt att kalla det befruktning. En organisms förmåga att föröka sig utan att det motsatta könet deltar kallas partenogenes och är ganska vanligt i naturen. Otroligt, men sant: många arter av levande organismer är asexuella, dessa inkluderar växter och till och med vissa djur. Idag har vi förberett en lista över de 10 mest slående representanterna för flora och fauna som är kapabla att reproducera sig icke-sexuellt.

Honungsbiets obefläckade befruktning

Totalt är cirka 20 tusen arter av honungsbin kända, men bara en av dem har förmågan att reproducera sig utan deltagande av en manlig individ. Honungsbiet (Apis mellifera capensis) lever i Sydafrika och denna arts reproduktionsprocess kallas thelytoky (en form av partenogenes där endast honor förekommer).

Bin förökar sig genom partenogenes

Endast en del av individerna av denna art av bin är kapabla till denna reproduktionsmetod, men det är just på grund av detta som dessa insekter upprätthåller det erforderliga antalet homozygota individer, som var och en inte är en exakt kopia av föräldern. I grund och botten börjar bin aktivt reproducera sig när nya arbetare behövs eller när det är dags att välja en drottning.

Den vanligaste typen av vattenloppor, Daphnia pulex, lever i vattnen i Nord- och Sydamerika, Australien och Europa och har slående särdrag. Detta är den så kallade standarden det var i denna art som det första genomet dök upp. Dessutom reproducerar Daphnia genom en process som kallas cyklisk partenogenes, där reproduktion kan ske med eller utan deltagande av en individ av det motsatta könet.

Daphnia kallas även vattenloppa

Observationer av Daphnia visar att Daphnia pulex förökar sig endast när vattenförhållandena är lämpliga. Hon kan börja leta efter en individ av det motsatta könet för reproduktion, men om hon inte kan hittas är detta inte kritiskt. När det är dags att fortsätta loppet lägger Daphnia ägg, från vilka endast honor kläcks. Även om den genetiska koden förblir densamma tillåter detta fler honor att sprida sin genpool och öka antalet vattenloppor.

Om dina mardrömmar inte är tillräckligt färgstarka, vet då att det finns spindlar som kan fortplanta sig utan att det motsatta könet deltar. Lås dina dörrar och köp en eldkastare, familjen oonopid spindlar, även känd som trollspindlar, omfattar 1 300 arter med populationer från 1 till 3 miljoner individer. Förmågan till partenogenes har endast identifierats hos vissa arter, bland dem arten Triaeris stenaspis, som ursprungligen uppträdde i Iran, varifrån den spreds över hela Europa. Storleken på dessa spindlar når knappt 2 mm de utgör inte ett hot mot människor, såvida han förstås inte märker dem. Forskare har inte hittat manliga exemplar, så det är allmänt accepterat att de bara reproducerar sig asexuellt.

Dessa spindlar är mycket små, deras storlek är bara 1–3 mm

Kvinnor av denna art av spindel förökar sig på samma sätt som honungsbin, av thelytoky. De lägger diploida ägg, som kläcks till nya honor. Varje efterföljande generation visar en minskning av förmågan att fortplanta sig, men denna art fortsätter att hålla sig till thelytoky, vilket skapar genommångfald.

melania snigel

Om du någon gång har ägt ett akvarium så är du förmodligen bekant med den lilla snigeln Tarebia granifera, som kallas melania. Detta är en sötvattensnigel, den dök först upp i Sydostasien, men med tiden spreds dess släktingar över hela världen. Denna art kan oftast hittas i de varma vattnen på Hawaii, Kuba, Dominikanska republiken, Sydafrika, USA och de karibiska öarna.

Populationen av dessa sniglar kan under gynnsamma förhållanden öka exponentiellt

Dessa sniglar reproducerar sig på två sätt: partenogenes och ovoviviparitet, i den senare metoden förblir embryot i moderns kropp tills det är redo att kläckas från ägget. Faktum är att snigeln reproducerar sig själv, dess klon dyker upp, som snart kommer att kunna föröka sig. Melania kan reproducera sig mycket snabbt i en gynnsam miljö, det är möjligt att snabbt föda upp en stor population av dem i ett vanligt akvarium, så melania anses vara en aggressiv art. Denna art har manliga individer, men deras könsorgan är sällan funktionella, vilket tyder på att partenogenes är det huvudsakliga reproduktionssättet för melania.

Kanske är förmågan att självreproducera inte det mest intressanta med marmorerade kräftor. Vad som är mycket mer anmärkningsvärt är att dessa kräftor uppträdde först i slutet av 90-talet av 1900-talet som ett resultat av en enkelriktad mutation i moderarten. Dessa små levande varelser ser ganska söta ut och hålls till och med som husdjur. Men här står älskare av sådana husdjur inför ett problem: de är kapabla till självreproduktion och från en kräfta kan du mycket snart få hundra.

För 30 år sedan fanns inte den här typen av kräftor alls

En hona kan lägga flera hundra ägg åt gången, så de som bestämmer sig för att hålla en sådan kräfta i sitt akvarium kommer mycket snart att hitta påfyllning. Tack vare denna förmåga att föröka sig exponentiellt spreds kräftor snabbt över hela världen, och till och med en farlig situation utvecklades på Madagaskar: miljontals kräftor äventyrade livet för andra faunainvånare.

Mexikansk whiptail ödla

Av de ett och ett halvt tusen arter av levande organismer som vetenskapen känner till och som kan fortplanta sig genom partenogenes, är majoriteten växter, insekter och leddjur. Förmågan att föröka sig utan behov av befruktning är sällsynt bland ryggradsdjur, men en liten grupp reptiler har denna förmåga. Det mest intressanta exemplet är den mexikanska pisksvansödlan - de har inga hanar alls. Denna art skapades genom att korsa två andra hanarter: den randiga Arizona pisksvansödlan och tigerpisksvansödlan.

Det finns inga hanar i populationen av denna ödlaart

Blandningen av dessa reptilarter tillåter inte bildandet av en frisk, livskraftig hanindivid, men detta hindrar inte på något sätt den mexikanska pisksvansödlan från att fortsätta sitt släkte och bilda sin egen art. Honan av denna ödla kan lägga upp till 4 ägg över sommaren, vilket tar 2 månader att kläckas och fylla på befolkningen.

dammgroda

Damgrodan, även känd som den ätbara grodan (Pelophylax esculentus), är utbredd i Europa. Ursprungligen uppfödd i Frankrike för att ätas, denna grodlår smakar gudomligt när den tillagas på rätt sätt. Denna art av groda reproducerar genom hybridogenes, som liknar partenogenes. Honan producerar hybridogena hybrider som eliminerar ett par föräldragener för att bilda en ny generation, hälften av genomet överförs klonalt och den andra hälften sexuellt.

Så här ser de berömda grodlåren ut innan de hamnar i köket.

Tack vare denna reproduktionsmetod visar det sig att en del av det genetiska materialet kommer från fadern. Detta kan inte kallas partenogenes i sin rena form. Varje efterföljande generation har moderns DNA och faderns hybridgenom. Nästa generation kommer att kunna producera hanar, men deras DNA kommer att vara en klon av moderns DNA kombinerat med faderns DNA. Ett konstigt sätt att fortplanta sig, men man kan äta grodlår.

Komodovaran

Komodo-drakar är imponerande i storlek och likhet med sedan länge utdöda dinosaurier. De är de största kända ödlorna och kan bli upp till 3 meter långa och väga upp till 70 kg. Dessa ögonödlor jagar stora djur som rådjur och grisar, och det finns en möjlighet att de vid behov kan attackera människor. De får hjälp att klara stora djur av gift, som smittar offret genom ett bett. Fram till 2005 trodde ingen att dessa djur kunde föröka sig genom partenogenes, förrän en komodovaran på London Zoo lade ett ägg efter att ha hållits isolerat i mer än två år. Man trodde först att dessa djur kunde lagra spermier tills det behövdes, men ett genetiskt test visade att inget ytterligare genetiskt material hittades.

När du tittar på denna reptilrepresentant kan du tro att inte alla dinosaurier dog ut.

Samma sak hände med andra monitorödlor som levde i fångenskap. Överraskande nog var några av kläckningarna hanar, vilket är ovanligt för asexuell reproduktion. Detta beror på att deras kromosomsystem, som är ansvarigt för att bestämma kön, skiljer sig från däggdjurens. När en draködlahona är isolerad (på en ö eller i ett terrarium, till exempel), kan hon producera en hane att "dejta" med. Förmågan till partenogenes hjälper denna art att behålla populationsstorleken, även om den genetiska mångfalden minskar.

Det är osannolikt att du tänker på kalkonens biologiska förmågor när du lagar en kalkon. Men dessa fåglar kan föröka sig med hjälp av partenogenes om det inte finns någon hane i närheten. Överraskande nog, om honor som lever isolerade från hanar hör deras närvaro, kommer de att reproducera sig snabbare genom partenogenes än om de var helt isolerade. Tamfåglar är mer benägna att få partenogenes än vilda fåglar.

Överraskande nog visar det sig att kalkoner inte behöver kalkoner för att fortplanta sig.

Om ägget dök upp som ett resultat av partenogenes, kommer en man definitivt att kläckas från det, och han kommer att vara en absolut genetisk klon av modern, den enda skillnaden kommer att vara kön. Bönder har noterat detta faktum och drar fördel av denna fågels förmåga att producera en köttigare population.

Zebrahaj

Det kan tyckas som att ju mer komplex en organism är, desto mindre sannolikt är det att den reproducerar sig icke-sexuellt. För inte så länge sedan upptäckte forskare att zebrahajar kan fortplanta sig med hjälp av partenogenes.

Zebrahajen kan föröka sig asexuellt

Hajen Leoni bodde i akvariet ganska länge och det fanns inga hanar i närheten av henne. Några år senare lade hon ett ägg, från vilket tre ungar kläcktes. Efter denna incident födde flera zebrahajar en ny generation i frånvaro av hanar. Studien fann också att avkommor som erhållits genom sexuellt umgänge fortfarande behåller moderns genetiska kod.

Djurvärlden är fantastisk och mångsidig, vem skulle ha trott att sådana mirakel som partenogenes inträffar i den. Det som är mest förvånande är att denna reproduktionsmetod är tillgänglig inte bara för de enklaste organismerna utan också för djur i en högre organisation.

7. Befruktning hos djur

Befruktning- processen för fusion av manliga och kvinnliga reproduktionsceller, vilket resulterar i bildandet av en zygot. Zygot- befruktat ägg. Hon har alltid en diploid uppsättning kromosomer. Från zygoten utvecklas ett embryo som ger upphov till en ny organism.

Stadier av befruktning

Befruktningsprocessen börjar från det ögonblick som spermierna penetrerar ägget. När spermierna kommer i kontakt med äggskalet förs innehållet i akrosomen till ytan av skalet. Under påverkan av hydrolytiska enzymer som finns i akrosomen löses äggskalet upp vid kontaktpunkten. Speciella proteiner säkerställer att spermieinnehållet tränger in i ägget (fig. 15).

Ris. 15. Sekvens av stadier av befruktning: A - närmande av spermier och ägg; B - penetration av spermierna i ägget; B - fusion av två kärnor; G - bildandet av spindeln i den första divisionen; D - bildandet av de två första cellerna i embryot

Därefter sker ett antal processer synkront. Spermierna startar så att säga det utvecklingsprogram som är inneboende i ägget. För det första blir äggets skal ogenomträngligt för andra spermier. För det andra börjar ökad syntes av proteiner i ägget, vilket kommer att säkerställa utvecklingen av zygoten. Därefter smälter två haploida kärnor samman, som kallas pronuclei(översatt från latin som "föregångare till kärnan"). Som ett resultat av fusionen av pronuclei bildas den diploida kärnan i zygoten. I ett befruktat ägg replikeras DNA från två kärnor, och det förbereder sig för att dela sig. Tillsammans med pronucleus kommer spermiecentrioler, som spelar en viktig roll, också in i ägget. De säkerställer bildandet av spindeln i den första divisionen.

Det finns två metoder för befruktning hos djur: extern och intern. Under extern befruktning släpper honan ägg (lek), och hanen släpper ut spermier i den yttre miljön, där befruktning sker. Denna befruktningsmetod är typisk för vattenlevande invånare (sjöborrar, fiskar, amfibier).

Under intern befruktning sker sammansmältningen av könsceller i det kvinnliga könsorganet. Denna metod är typisk för landlevande och vissa vattenlevande invånare (maskar, insekter, reptiler, fåglar, däggdjur).

Ett befruktat ägg kan utvecklas antingen i honans kropp, som hos däggdjur, eller i den yttre miljön, som hos många fåglar, reptiler och insekter. I det senare fallet är det befruktade ägget täckt med ett speciellt membran eller skal. Honan lägger den på säkraste stället.

Den biologiska betydelsen av befruktning är att under fusionen av könsceller återställs den diploida uppsättningen kromosomer, och den nya organismen bär på ärftlig information och egenskaper hos två föräldrar.

Partenogenes

Den typ av sexuell reproduktion där en vuxen utvecklas från ett obefruktat ägg kallas partenogenes.

Parthenogenes förekommer hos lägre kräftdjur (daphnia), insekter (bin, bladlöss) och hos vissa fåglar (kalkoner) och växlar som regel med normal sexuell reproduktion. En ny organism utvecklas från obefruktade ägg med en haploid uppsättning kromosomer. Under den första delningen av mitos efter DNA-fördubbling divergerar inte kromosomerna och den diploida uppsättningen återställs.

Partenogenes kan ske både under gynnsamma och ogynnsamma förhållanden. Till exempel hos bladlöss och daphnia utvecklas honor på sommaren, och hanar utvecklas från obefruktade ägg på hösten. Hos bin utvecklas hanar (drönare) alltid från obefruktade ägg, och honor (drottningar) och arbetsbin från befruktade ägg.

Partenogenes kan induceras artificiellt genom inverkan av någon faktor på ägget.

Konjugation

En annan typ av sexuell reproduktion är konjugation - en tillfällig anslutning av två individer och utbyte av delar av kärnapparaten och en liten mängd cytoplasma. Denna process är karakteristisk för protozoer, i synnerhet ciliater. Innan konjugering börjar i ciliater förstörs den stora kärnan (makronukleus) och den lilla generativa kärnan (mikronkärnan) delas av meios. Tre av de fyra haploida kärnorna som bildas förstörs, och den fjärde delas av mitos i två kärnor. En av dessa kärnor utbyts mellan konjugerande individer. De utbytta kärnorna smälter samman med de andra kärnorna som finns kvar i cellerna. Som ett resultat bildas en diploid kärna i varje cell. Efter detta skingras individerna.

Den nya kärnan är uppdelad i två olika delar. Den ena, den större delen, förvandlas till en makrokärna och den andra till en mikrokärna. Denna process påminner om befruktning, eftersom fusion av kärnor från olika organismer också sker och genetisk information uppdateras.

Frågor för självkontroll

1. Vilka processer sker under befruktningen?

2. Vad heter en cell som bildas som ett resultat av sammansmältningen av två könsceller? Vilken uppsättning kromosomer har den?

3. Jämför de två metoderna för befruktning: extern och intern. Vilken av dem ger en större sannolikhet för utseende och bevarande av avkommor?

4. Vad är essensen av partenogenes? Vad betyder detta för organismer? Varför anses partenogenes vara en typ av sexuell reproduktion?

5. Jämför konjugering och befruktning. Vilka är likheterna och skillnaderna mellan dessa processer?