Как называется размножение без оплодотворения присущее пчелам тле и некоторым видам ящериц

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Наиболее заметное достижение отечественной герпетологии в минувшем веке, без сомнения, – открытие крупным российским зоологом Ильей Сергеевичем Даревским явления партеногенеза у ящериц.

Начинающий тогда герпетолог, Даревский исследовал скальных ящериц Кавказа. Эти весьма обычные там ящерицы (относящиеся к обширному роду Lacerta из семейства настоящих ящериц) образуют сложный комплекс из множества внешне схожих видов, подвидов и рас, связанных сложными филогенетическими, географическими и экологическими отношениями. В настоящее время в этот комплекс включают около 25 видов, и некоторые систематики рассматривают его в качестве самостоятельного рода Даревския (Darevskia). Справедливости ради нужно сказать, что и более ранние исследователи отмечали отсутствие самцов в выборках из некоторых популяций скальных ящериц, но только Даревский понял, что эта странность не случайна, а представляет собой первое свидетельство существования феномена партеногенеза среди высших животных.

Уже через пару лет партеногенез был описан и в другом сложном комплексе ящериц – кнутохвостых, или кнемидофоров (род Cnemidophorus из североамериканского семейства Тейид, Teiidae).

После этих громких открытий внимание зоологов было привлечено к популяциям самых разных животных, в которых подозрительно преобладали самки или у которых самки приносили потомство без участия самцов. Как результат – целый каскад данных о партеногенезе в различных группах позвоночных. Существование партеногенетических популяций или появление потомства в результате однополого размножения было обнаружено у рыб, земноводных, птиц. К настоящему времени случаи однополого размножения не известны только среди млекопитающих, хотя и у представителей этого класса находят партеногенетические эмбрионы (которые, однако, погибают на ранних стадиях развития).

Но чешуйчатые пресмыкающиеся, и в первую очередь ящерицы, остаются самым интересным, важ-ным и перспективным объектом соответствующих научных исследований. Дело в том, что во всех остальных группах позвоночных партеногенез имеет факультативный характер, и только у ящериц (в 6 семействах, наиболее исследованные из которых – тейиды, настоящие ящерицы и гекконы) известны устойчивые популяции, состоящие из одних лишь самок. Партеногенез у чешуйчатых обнаружен также у игуан, хамелеонов, в семействах шипохвостов и ночных ящериц, а также у змей из семейств слепозмеек, удавовых, ужовых и ямкоголовых. Совсем недавно описаны случаи партеногенеза и у двух видов варанов, в том числе и у самой крупной из ныне живущих ящериц – комодского варана.

Механизм партеногенеза

Как известно, при обычном способе полового размножения после двух делений клетки в процессе мейоза образуются четыре гаплоидные гаметы, каждая из которых, соединяясь с гаметой особи противоположного пола, участвует в создании диплоидной зиготы. При партеногенезе же известно два основных механизма формирования генома потомства.

Одна форма однополого размножения – аутомиксис – также предполагает мейоз, однако образовавшиеся гаметы попарно соединяются друг с другом. При этом зигота может получить либо копии обеих материнских хромосом (центральное слияние), либо две копии одной из них (терминальное слияние).

Вторая форма – эндомитоз – с мейозом не связана. В этом случае происходит так называемое премейотическое удвоение хромосом с последующим делением клетки. Каждая дочерняя клетка получает точную копию генома матери (собственно, аналогично происходит и столь популярное сейчас клонирование). Именно этот механизм лежит в основе партеногенеза у однополых ящериц. У двуполых видов, у которых партеногенез отмечается лишь в отдельных случаях, он, очевидно, определяется аутомиксисом. Однако, поскольку случаи такие редки, их цитогенетическая природа изучена очень слабо.

Происхождение однополых ящериц

Различные аспекты эволюции партеногенеза у пресмыкающихся наиболее полно исследованы как раз в тех комплексах, у которых это явление и было впервые открыто, – у скальных и кнутохвостых ящериц. Из примерно 25 видов скальных ящериц 7 являются однополыми. В роде Cnemidophorus (45 видов) есть партеногенетические структуры как видового, так и под- и надвидового уровня. В целом не менее 30% популяций кнутохвостов состоят из одних лишь самок.

Все партеногенетические виды образовались в результате гибридизации близкородственных двуполых видов. При этом в некоторых случаях процесс гибридизации происходил сложным образом и включал не два, а три родительских вида. Подобные события в комплексах скальных и кнутохвостых ящериц неудивительны. Ведь образующие их виды внешне и генетически очень сходны друг с другом, нередко обитают в одних и тех же местах, образуют сообщества и смешанные популяции. Появление среди них жизнеспособных гибридов, в том числе триплоидных и тетраплоидных, – явление обычное.
Могут в таких комплексах образовываться и гибриды, способные к эндомитозу. А раз возникнув, такие организмы имеют много шансов сохраниться, поскольку им, чтобы оставить потомство, не нужны брачные партнеры.

Однополые формы, в том числе и довольно широко распространенные, на всем протяжении своих ареалов представлены очень сходными – внешне и генетически – особями. Что, впрочем, не удивительно, если их происхождение действительно связано с немногими (или даже одним!) случаями гибридизации, а последующий эндомитоз не предполагает генетических изменений.

Нужно отметить, однако, что существует и альтернативная гипотеза возникновения однополых ящериц. Согласно ей, партеногенетические самки могли спонтанно (как мутации) появляться в двуполых популяциях. Далее они давали начало однополым клонам, которые, в свою очередь, могли гибридизировать с близкими видами, образуя новые (генетически отличающиеся) однополые формы.

Факультативный партеногенез у чешуйчатых пресмыкающихся

Многие случаи партеногенеза, обнаруженные в последние годы у представителей разных семейств ящериц и змей, не связаны с существованием однополых популяций. Это – примеры факультативного партеногенеза. Как правило, они отмечены у животных, содержавшихся в неволе, в условиях изоляции от сородичей.

В дальнейшем эту же самку ссаживали с самцом, и она приносила потомство уже обычным образом, после спаривания. Специалисты изучили генетическую природу неожиданного потомка, а также его младших братьев и сестер, появившихся на свет обычным путем, с помощью метода ДНК-фингерпринтинга, позволяющего достаточно просто оценивать различия в геномах отдельных особей для выявления их родства. Оказалось, что детеныши, родившиеся после спаривания, как и положено, имели часть локусов от матери и часть – от отца. А самый первый сын генетически не менее чем на 94% был идентичен своей матери. Тем не менее, он не является ее клоном – ведь они разнополые. Сравнение этого случая с известными цитогенетическими моделями партеногенеза не обнаружило полного соответствия ни одной из них. С уверенностью можно говорить лишь о том, что обнаруженный феномен – пример факультативного партеногенеза, требующий дальнейших исследований.

Самцы у однополых видов ящериц

Итак, изредка партеногенез может случаться в популяциях двуполых видов чешуйчатых пресмыкающихся. Однако возможна и зеркальная ситуация: в однополых популяциях спонтанно могут появляться самцы. Такой атавистический возврат к бисексуальности известен, например, у партеногенетических скальных ящериц и гекконов. У них регулярно находят мужские эмбрионы, которые, как правило, погибают на ранних стадиях развития. Но иногда они выживают, и родившиеся особи достигают зрелого возраста. Такие самцы партеногенетического происхождения часто обладают явными самцовыми вторичными половыми признаками (например, окраской) и проявляют свойственное самцам поведение (агрессивное, брачное). Но в то же время у них присутствуют и признаки гермафродитизма и к собственно размножению они обычно не способны.

Эволюционные аспекты партеногенеза у чешуйчатых пресмыкающихся

Еще одно явное преимущество однополых видов – практическое отсутствие нижнего порога численности жизнеспособной популяции. Известно, что у обычных видов снижение плотности популяции ниже определенного уровня приводит к практическому прекращению ее возобновления, – хотя еще есть и самки, и самцы, способные к размножению, им трудно разыскать себе партнера. А однополые формы могут успешно размножаться при любой плотности. Даже одна особь, случайно попавшая в новое место обитания, может стать основателем жизнеспособной колонии.

Способность к факультативному партеногенезу также имеет эволюционные преимущества. Она дает возможность оставить потомство в ситуациях резкого снижения численности или временного отсут-ствия контактов с другими особями. Подобное описано для водной бородавчатой змеи (Acrochordus arafurae). Бывает, что самки этого вида, оказавшиеся в мелких водоемах, не могут встретиться с самцами (поскольку по суше эти змеи перемещаются с трудом) и тогда начинают размножаться партеногенетически.

Размножение насекомых представляет большую изменчивость. У них относительно короткое время генерации и очень высокая скорость воспроизводства по сравнению с другими видами животных. У насекомых мы находим половое и бесполое размножение . В первом случае самец и самка встречаются, часто с помощью феромонов или других средств общения, чтобы совокупиться. Результатом этого воспроизводства является эмбрион, полученный в результате слияния яйцеклетки и спермы. Это наиболее распространенный способ размножения насекомых. При бесполом размножении самка способна воспроизводиться без самца за счет развития ооцитов в эмбрионы ( партеногенез ). Этот тип размножения описан у нескольких отрядов насекомых.

Кроме того, подавляющее большинство самок являются яйцекладущими, поэтому она откладывает своих детенышей в виде яиц. Некоторые тараканы , тли и мухи практикуют яйцекладение . Эти насекомые высиживают яйца внутри брюшка и откладывают их, когда они вылупляются. Другие насекомые живородящие и завершают свое развитие в брюшке матери.

Резюме

Анатомия

женский

У самок репродуктивная система состоит из пары яичников , дополнительных желез , одной или нескольких сперматек и боковых яйцеводов , соединяющих эти части вместе. Яичники состоят из ряда яйцевых трубок, называемых яичниками . В зависимости от вида яичники производят различное количество яиц.

Дополнительные железы производят вещества, которые играют роль в смазке и окончательном покрытии яиц (например, хорион ). Эти железы также производят клей и защитные вещества для покрытия яиц ( оотека ). Они также играют роль в поддержании спермы .

Сперматека - это трубка или мешок, в котором сперма хранится в течение периода (от спаривания до овуляции ), который сильно варьируется в зависимости от вида. У насекомых самка может управлять использованием сперматозоидов, синхронизируя их высвобождение из сперматеки во время нереста. Затем они будут иметь доступ к яйцу, проходящему через средний яйцевод.

Мужчина

Самцы насекомых обычно имеют два семенника, которые подвешены в брюшной полости благодаря трахее и жировым веществам. У более примитивных насекомых- аптеригот имеется только одно семенник. Эта особенность также встречается у некоторых чешуекрылых, однако в их случае орган возникает в результате слияния двух семенников на последних стадиях личиночного развития. Яички состоят из семенных трубок ( фолликулов ), а внутри находится перепончатый мешок, содержащий сперму. Трубки соединены с семявыносящим протоком, которые служат для вывода спермы через семявыбрасывающий проток. Терминальная часть этого протока может быть склеротизирована с образованием отека (полового члена), органа ввода.

Сперма насекомых относительно длинная по сравнению с их небольшим размером. В некоторых других группах предков они передаются через сперматофор . Как правило, передача происходит в виде жидкой спермы путем прямого осеменения.

Сперматогенез

Сперматогенеза является процесс развития сперматозоидов зрелые клетки из стволовых мужского диплоидных называют сперматогонии . Они расположены в семенниках. Во-первых, сперматогонии несколько раз делятся с образованием сперматоцитов. Впоследствии они будут делиться по очереди мейозом, и каждая даст 4 гаплоидных сперматида, которые в конечном итоге превратятся в зрелые сперматозоиды. У насекомых зрелая сперма хранится в семявыносящем протоке до момента спаривания. Добавочные железы открываются в семявыбрасывающий проток и производят семенную жидкость . Именно они участвуют в выработке сперматофора , если он есть.

Репродуктивное поведение

Репродуктивное поведение у насекомых может быть самым разнообразным. В период размножения общение происходит в основном за счет секреции феромонов . Таким образом, используя свои усики, самец может определить местонахождение восприимчивой самки. Феромоны уникальны для каждого вида и состоят из разных химических молекул.

Другой способ коммуникации - использование биолюминесценции . Этот тип звонка встречается у жуков семейств Lampyridae и Phengodidae . Люди из этих семей излучают свет, который производится органами внутри их брюшной полости. Таким образом общаются самцы и самки в период размножения. Сигналы различаются от одного вида к другому (продолжительность, состав, воздушная хореография и интенсивность).

Некоторые насекомые, такие как мухи Chironomidae , собираются стаями возле визуального ориентира (камня, дерева, ветки, границы и т. Д.). Здесь они образуют пары для размножения.

"> Читать СМИ

Некоторые насекомые изучают песни-позывные, чтобы сигнализировать о своем присутствии противоположному полу. Эти звуки могут создаваться вибрацией крыльев, трением ног или контактом с землей, субстратом и т. Д. В кузнечики ( саранча , кузнечики и сверчки ), некоторые виды мух ( дрозофилы , комаров и т.д.), равнокрылых (например, кузнечиков ), жуки (как Tenebrionidae ) и другие последователи этой техники.

В некоторых группах самцы отрабатывают воздушные трюки или сложные танцевальные шаги, чтобы привлечь партнера. Некоторые odonates (например Perithemis Tenera ) и некоторые мухи (например , мухи-зеленушка ) суд на этом пути.

Конкуренция очень жесткая, и многие самцы проявляют территориальное и агрессивное поведение. Они готовы сражаться, чтобы удержать небольшую территорию или иметь шанс спариться с самкой. У некоторых видов самцы имеют рога и выступы на голове или грудной клетке (например, Dynastes hercules , Macrodontia cervicornis и Megasoma actaeon ) . Эти украшения используются для борьбы с другими самцами того же вида.

Совокупление

У большинства насекомых самец сначала забирается на самку и помещает свою генитальную луковицу (эдеаус) с генитальным предсердием последней, чтобы проникнуть в нее. Некоторые самцы держатся за спину самки во время спаривания, а другие поворачиваются в противоположном направлении. Муфта , как правило , быстро, но у некоторых видов он может длиться несколько часов. Во время связывания сперма переносится внутрь самки для оплодотворения яйцеклетки. Есть несколько вариантов передачи спермы.

Сперматофор : это режим передачи распространены в примитивных насекомых (например: ногохвосток и diplouras ) , но он также находится в pterygotic насекомых (например: палка насекомых и Orthoptera ). Сперма собирается в небольшой пучок, который откладывается на субстрате, и самка сама вводит его внутрь своего живота. В других случаях сперматофор вводится непосредственно во время спаривания.
Вторичные копулятивные органы : у зубаток ( стрекоз и стрекоз ) самец передает свою сперму, расположенную в девятом сегменте, во вторичный орган, расположенный на втором брюшном сегменте. Самка оплодотворяет себя, совершая последний генитальный контакт со вторичным органом самца.
Прямой контакт : отек самца вступает в прямой контакт с генитальным предсердием самки. Затем происходит перенос сперматозоидов в их сперматеку .
Травматическое оплодотворение : самец проникает в тело самки, используя свой отек в форме кинжала. Сперма передается непосредственно в гемолимфу или во вторичное влагалище. Мы находим этот тип воспроизводства в клопах из надсемейства из Cimicoidea (например , кровать ошибок ).

Способ размножения

Яйцеклад

Яйцеклад - самый распространенный способ размножения насекомых. Кладка яиц самки Sericoceros mexicanus .

У видов, которые практикуют яйцеклад, самка откладывает детенышей в виде яиц. Это прекратит их эмбриональный рост за пределами материнского организма. У яиц есть защитная оболочка, называемая хорионом . Эта внешняя оболочка играет роль защиты от высыхания и хищников. Размер, форма и внешний вид яиц очень характерны для этого вида. Их кладут поодиночке или массами в зависимости от вида. Самка прикрепит их к соответствующему субстрату для нереста.

Яйцеводство

Gromphadorhina portensa - яйцеживородящий таракан. После рождения детенышей яйцеклетка выбрасывается.

Это промежуточный режим между яйцекладованием и живорождением. При таком способе размножения яйцеклетка развивается нормально, но сохраняется и инкубируется в организме матери. Яйца остаются в яйцеводе до тех пор, пока зародыш не созреет. Это приспособление защищает молодь от возможных хищников и дает возможность родить сильных и независимых личинок. У двукрылых яйцеклады встречаются в семействах Calliphoridae , Sarcophagidae , Tachinidae , Oestridae и Hyppoboscidae . Это также практикуется в отношении некоторых тараканов ( Blattaria ).

Живородство

У живородящих особей самки не производят яиц, и эмбриогенез полностью происходит внутри яичников. Например, известно, что тараканы из рода Diploptera практикуют живорождение. В конце беременности они откладывают своих детенышей, которые становятся полностью независимыми. Живородство также практикуется тлями ( Aphididae ).

Партеногенез

Партеногенез является спонтанным развитием эмбриона из неоплодотворенных женских гамет. Это единственный способ размножения, который наблюдается у насекомых нескольких отрядов. Внутри класса насекомых мы находим разные типы партеногенеза:

Thélytokie : эксклюзивная продукция женского пола, от матери до дочери. Это наиболее распространенный тип партеногенеза (например, белокрылки ).
Арренотоки : производство гаплоидных самцов путем партеногенеза, в то время как самки производятся путем полового размножения (оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом) (например, медоносная пчела и некоторые виды Thysanoptera ).
Амфитокии : оба пола могут развиваться партеногенезом (например, Aphididae ) .œœ

Откладка яиц

Чтобы подготовиться к нересту, самке обычно необходимо получать питательные вещества с пищей. У насекомых количество яиц напрямую зависит от количества овариол . Их расположение позволяет одновременно созревать нескольким яйцам. За свою жизнь самка может произвести от десяти до нескольких тысяч яиц. У нее также может быть несколько периодов нереста, которые чередуются с периодами интенсивного кормления.

У некоторых насекомых яйца и личинки должны откладываться именно на их пищевых ресурсах. Поэтому самка очень избирательна при откладывании яиц. У некоторых они случайным образом откладывают яйца на субстрат. В других случаях они помещают их в массовом порядке на листву или по отдельности на растение. Другие откладывают яйца внутри корней, стеблей и стволов деревьев, используя специальный орган, называемый яйцекладом . В богомолах , как тараканы и некоторые кузнечики откладывают яйца навалом в защитной капсуле под названием оотека . Эта протеиновая пена образует прочную оболочку, обеспечивающую защиту от возможных хищников.

Стрекозы ( Anisoptera и Zygoptera ), некоторые двукрылые ( Culicidae и Chironomidae ), эфемерные , веснянки , некоторые жуки обитают в водных средах обитания. По всему миру мы находим виды, которые занимают самые разные репродуктивные среды обитания (пруд, пруд, озеро, река, болото, внутри резервуара определенных эпифитов и т. Д.).

Яйцеклад некоторых перепончатокрылых , таких как Siricidae , позволяет им вставлять яйца в древесину. Их личинки развиваются, питаясь ксилемой дерева. Есть также паразитоидные перепончатокрылые (например, Ichneumonidae и Braconidae ), которые откладывают яйца с помощью своего очень длинного яйцеклада непосредственно в туннелях этих насекомых- ксилофагов . На некоторых из них паразитируют их личинки.

Паразитоиды

Megarhyssa macrurus ( Ichneumonidae ) откладывает яйца в туннелях лесных насекомых, используя свой длинный яйцеклад.

Во время откладки яиц самка паразитоида приближается к своему хозяину и входит в его экзоскелет, используя модифицированный яйцеклад. Она отложит в него яйца. Другой способ - отложить яйца на насекомое или рядом с ним. Личинки попадают в личинку-хозяина через рот и дыхательные отверстия или непосредственно прокалывая ее кожу.

В середине 1990-х годов уже было идентифицировано и названо 87 000 видов паразитоидных насекомых, разделенных на шесть порядков:

Непорочное зачатие не является чем-то особенным в природе. Вернее, это не совсем непорочное зачатие. Но способность воспроизводить себе подобных без участия мужских особей, называемая партеногенезом, встречается намного чаще, чем вы могли бы подумать.

Удивительно, но известно, что многие виды размножаются бесполовым путем, и речь идет не только об одноклеточных организмах. Многие растения и даже животные могут делать это. Вот десять самых интригующих животных, которые могут размножаться без секса.

10. Капская медоносная пчела

На планете существует 20 000 видов пчел, но представители только одного вида могут воспроизводить потомство без мужских особей. Капская медоносная пчела, или Капская пчела (Apis mellifera capensis) - южноафриканская пчела, способная воспроизводить потомство через процесс, известный как телитокия. Телитокия - это форма партеногенеза, при которой рабочие пчелы могут откладывать диплоидные, женские яйца. Из яйца вылупится пчела женского пола и она родится без оплодотворения яйцеклетки.

Лишь небольшое количество рабочих Капских пчел обладают фенотипом телитокии, который обеспечивает бесполовое размножение, но они способны поддерживать гетерозиготность популяции, что означает, что недавно родившиеся пчелы не являются прямыми клонами родителя. Вместо этого они имеют различные наборы хромосом, что делает их новыми, уникальными особями в улье. Пчелы часто откладывают яйца, когда нужны новые рабочие, или, когда нужно, чтобы появилась новая королева.

9. Водяная блоха

Наблюдения за Daphnia pulex показывают, что данный вид будет использовать циклический партеногенез в воде, когда присутствуют благоприятные условия. Если особь встречается с особью противоположного пола, они спариваются, но, если этого не происходит, то это не имеет значения. Водяная блоха, которая решает создать потомство, сделает это, производя генетически идентичную ей кладку яиц, полностью состоящую из женских особей. В то время как генетический код остается тем же самым, это способствует росту популяции самок, которые распространяют гены вокруг, что приводит к экспоненциальному росту общей популяции.

8. Паук-гоблин

Фото: Zoologische Staatssammlung Muenchen

Если ваши ночные кошмары недостаточно ужасны, познакомьтесь с пауком, способным воспроизводить себя! Не бросайтесь сразу покупать огнемет – пауки-Оонопиды (Oonopidae), известные также как пауки-гоблины, представляют собой семейство из примерно 1300 видов, а их размер составляет всего лишь от 1 до 3 миллиметров. Партеногенез наблюдался лишь у нескольких видов, включая Triaeris stenaspis, который появился в Иране, но распространился по всей Европе. Их размер составляет только 2 миллиметра, поэтому они не представляют большой угрозы для людей . . . если те смогут их увидеть. Интересно, что среди этих пауков никогда не было обнаружено самцов, поэтому ученые полагают, что размножаются они исключительно бесполовым путем.

Самки Triaeris stenaspis размножаются так же, как и Капская медоносная пчела: путем телитокического партеногенеза. Они откладывают женские диплоидные яйца, из которых появляются новые женские особи. Каждое последующее поколение демонстрирует более низкие коэффициенты рождаемости, но этот вид продолжает размножаться таким способом, обеспечивая достаточное генетическое разнообразие в популяции своих потомков.

7. Улитка Мелания

Те, у кого когда-либо был аквариум, и кто видел нежеланного посетителя в виде маленькой улитки, вероятно, страдал от Tarebia granifera, обычно называемой Стеганой Меланией. Эти небольшие пресноводные улитки впервые появились в Юго-Восточной Азии, но стали инвазивным видом во многих странах мира. Их можно найти в теплых водах в таких местах, как Гавайи, Куба, Доминиканская Республика, Южная Африка, Техас, Айдахо, Флорида и Карибские острова.

Эти улитки размножаются двумя способами: партеногенезом и яйцеживорождением, что означает, что их эмбрионы не покидают самку, пока они не будут готовы вылупиться. Результат часто материализуется в улитке, которая воспроизводит себя, с помощью своих потомков-клонов, что позволяет быстро размножаться и устроить настоящий демографический взрыв на небольшой площади . . . такой как как аквариум. Эти характеристики делают улитку эффективным инвазивным видом. В популяциях встречаются самцы, но у многих из них нефункциональные гениталии. Это говорит о том, что партеногенез является основным способом размножения.

6. Мраморный Рак

Самое интересное в Мраморных раках - это не то, что они воспроизводят себя бесполыми, а то, что данный вид не существовал до конца 1990-х годов. Он существует только благодаря единственной мутации, случившейся у родительского вида, которая привела к появлению совершенно нового вида раков. Эти маленькие существа довольно красивы и даже пробились на рынок домашних животных в Германии, но в то же время представляют некоторую проблему: мраморные раки клонируют себя сотнями!

Одна самка мраморного рака может откладывать сотни яиц за один раз, поэтому люди, которые помещают одного рака в аквариум, вскоре оказываются владельцами большего числа этих тварей, чем они могут себе позволить. В результате, вид стал инвазивным во всем мире, что привело к особенно разрушительным последствиям в таких местах, как Мадагаскар, где миллионы клонов угрожают местной дикой природе.

5. Мексиканская хлыстохвостая ящерица

Из приблизительно 1500 известных видов, способных воспроизводиться через партеногенез, большая часть приходится на растения, насекомых и членистоногих. У позвоночных способность размножаться без оплодотворения яйцеклетки встречается редко, но наблюдается у небольшого количества рептилий. Мексиканская хлыстохвостая ящерица является интересным примером, потому что у данного вида совсем нет самцов. Мексиканские хлыстохвостые ящерицы - это гибридное потомство двух других видов, где есть самцы: Полосатой аризонской хлыстохвостой ящерицы и Западной хлыстохвостой ящерицы.

Гибридизация этих видов ящериц не позволяет сформировать здоровое потомство самцов, но это не мешает Мексиканской хлыстохвостой ящерице двигаться вперед и формировать свой собственный вид, который даже признан государственной рептилией Нью-Мексико. Самки, которые составляют популяцию Мексиканской хлыстохвостой ящерицы, способны откладывать до четырех неоплодотворенных яиц в летнее время. Затем примерно через два месяца они становятся новыми самками – членами популяции.

4. Съедобная лягушка

Метко названная съедобной лягушкой (Pelophylax esculentus) - это обычная зеленая европейская лягушка. Это основной вид лягушек, которых едят во Франции, поскольку их лапы довольно вкусные, если их правильно приготовить. Эти лягушки размножаются путем гибридогенеза, который работает таким же образом, как партеногенез. Новое поколение получается из гибридов, в которых исключена половина родительских генов, при этом половина генов воспроизводится клонированием, а другая половина передается половым путем.

Для этого процесса размножения берется генетический материал со стороны отца и превращается в нечто совершенно новое. Хотя это не совсем партеногенез или бесполовое размножение, а разновидность этого процесса, лягушка находится в нашем списке из-за особенностей ее потомства. Каждое последующее поколение несет ДНК матери, и только гибридизированный геном отца. Следующее поколение может производить самцов, но их ДНК, в некотором смысле, является клоном их матери с рекомбенированным отцовским, созданным матерью для своего потомства. Это странный способ делать детей, но, по крайней мере, на вкус они хороши.

3. Комодские Драконы

Драконы Комодо давно очаровали людей благодаря своим невероятным размерам и сходством с древними рептилиями, которые на Земле давно вымерли. Они являются крупнейшими живущими сегодня ящерицами и могут вырастать до 3 метров в длину и весить целых 70 килограммов.

Они охотятся на крупных животных, таких как олени и свиньи, но, вероятно, могли бы свалить и человека, если бы захотели, благодаря яду, выделяемому при укусе. О том, что эти рептилии размножаются путем парфеногенеза, стало известно только в 2005 году, когда одна из них, обитавшая в Лондонском зоопарке, стала откладывать яйца после того, как более двух лет не контактировала с самцами. Сначала думали, что самка хранила сперму до тех пор, пока та не понадобилась, но было доказано, что это не так, а проведенное генетическое тестирование подтвердило отсутствие дополнительного генетического материала.

То же самое произошло с другими самки Комодских драконов, обитающих в неволе по всему миру. Многие из вылупляющихся ящериц являются самцами, что необычно для животного, воспроизводящего потомство бесполовым путем. Они проделывают это, благодаря своей системе ZW-хромосом, определяющей пол, отличающейся от системы млекопитающих XY-хромосом. Когда самка Дракона Комодо попадает в изоляцию, например, на остров (или в террариум), она может воспроизводить мужское потомство для спаривания. Хотя это не те условия, которые должны создавать люди для этих ящериц, это позволяет создать жизнеспособную популяцию, которая дает возможность существовать виду, хотя снижает генетическое разнообразие.

Большинство людей не часто думают об индюках, хотя употребляют их мясо в течение всего года. Индюки способны воспроизводить потомство путем партеногенеза, когда самки отделены от мужской популяции. Интересно, что индейка, слышащая самцов, будет размножаться бесполовым путем гораздо чаще, чем та, которая изолирована от них. У диких индеек такое встречается редко, но такое возможно в разных популяциях и гораздо чаще случается в домашних хозяйствах.

Когда птенец появляется без участия самца, он всегда рождается самцом. В то время как яйца откладывала самка, вылупившиеся цыплята являются ее генетическими клонами, с единственной разницей в половой принадлежности. Заводчики индеек приняли это к сведению и работали над тем, чтобы заставить самок при партеногенезе передавать потомству различные генетические черты, такие, например, как большая грудь.

1. Зебровая акула

Кажется, чем сложнее организм, тем меньше вероятность того, что он сможет размножаться бесполовым путем. Акулы, безусловно, сложные организмы, но были отмечены примеры того, когда Зебровые акулы размножались, не утруждая себя необходимостью получения ДНК от партнера мужского пола. Зебровые акулы смирные ночные рыбы, которые уже давно интересуют людей, но только недавно мы смогли наблюдать партеногенез этого вида.

Первый раз это случилось с акулой по имени Леони (Leonie), которая жила в отдельно от самцов в течение нескольких лет в аквариуме. После четырех лет разлуки она отложила яйца, из которых появились три приплода. После этого случая были отмечены и другие, когда Зебровые акулы производили потомство без участия партнера. Похоже, что они способны делать это независимо от условий спаривания. Было замечено, что несколько акул произвели потомство, в котором отмечался только их генетический код, даже кода рядом с ними обитали самцы.

Прежде чем начать обустраивать пасеку на участке, пчеловод обязательно должен ознакомиться с полным жизненным циклом у пчел. Только так можно обеспечить идеальные условия для обитания и, соответственно, повысить продуктивность насекомых. Важнейшим процессом жизненного цикла пчел является размножение и партеногенез, как одна из его форм. Что такое партеногенез у пчел и как протекает этот процесс – обо всем этом пойдет речь в данной статье.

Что такое партеногенез

Биологическое значение

Суть партеногенеза заключается в том, что размножение и развитие насекомых возможно без участия мужских особей и в ускоренном режиме. К партеногенезу склонны не только пчелы, но и другие виды насекомых, представители которых в большей степенны представлены самками. Если яйцеклетки оплодотворенные, то зачастую из них на свет появляются самки, а из неоплодотворенных – самцы. Подобная закономерность происходит в большинстве случаев, но не всегда. Подобным образом партеногенез участвует в регуляции соотношения полов того или иного вида.

Классификация

В научной среде партеногенез как уникальное биологическое явление классифицируется по нескольким критериям.

По половым отличиям организма. Различают андрогенез (партеногенез у мужских особей) и гиногенез (партеногенез у женских особей).
По особенностям протекания процесса. Различают рудиментарный партеногенез (прекращение зародышевого развития происходит на начальной стадии) и полный (формируется взрослая особь без прекращения зародышевого развития).
По методу размножения пчел. Различают искусственный (размножение происходит в лабораторных условиях) и естественный (особи размножаются в природной среде).

Обратите внимание! Партеногенез свойственен большому количеству беспозвоночных. Но среди насекомых это явление впервые обнаружил Я. Дзержон – пчеловод из Польши.

Преимущества

Если сравнивать партеногенез с традиционным способом размножения, то первый имеет целый ряд преимуществ:

с помощью партеногенеза насекомые могут быстро восполнить семейство после серьезных потерь, сохранив тем самым свою популяцию;
партеногенез помогает предотвратить гомозиготность (особое состояние, при котором гомологичные хромосомы несут одинаковые алели генов) генетического аппарата. Нередко данное явление замечается при традиционном половом скрещивании насекомых;
защита популяции пчел от различных патологий генетического характера.

На заметку! Партеногенез – это уникальная возможность контролирования популяции пчел и защиты насекомых от серьезных генетических заболеваний.

Разновидность пчелиной семьи

Только благодаря созданию небольшой группы пчелы могут рассчитывать на благополучное развитие. Каждая из созданных групп должна выполнять свои конкретные функции и вносить свой вклад в развитие семейства. Существует три основных группы пчел. Это матка , рабочая особь и трутень. Такое разделение помогает не только выжить колонии насекомых, но также увеличивать популяцию при необходимости и повышать свою продуктивность. Теперь подробнее о каждой из групп.

Матка

В любом улье, независимо от его размеров или местоположения, главной особью является матка. Она напрямую влияет на эффективность и жизнеспособность всей семьи. От скорости прорабатывания маткой корма зависит интенсивность кладки яиц и, следовательно, активность целого улья. На одну пчелосемью должна припадать одна зрелая матка, но не более. Если имеются сразу несколько пчеломаток , то некоторые из них могут в итоге погибнуть или просто покинуть улей в поисках новой семьи.

От темперамента и поведения матки может зависеть особенность сбора меда и поведение рабочих пчел. При смене пчеломатки все эти параметры могут сразу измениться.

Рабочая пчела

На плечи рабочих пчел возложены различные функции. В первую очередь, насекомые нужны для произведения следующих продуктов:

Средняя продолжительность жизни рабочих пчел составляет 5-7 месяцев. Это зависит от многих факторов, например, от обмена веществ у насекомых или интенсивности выполнения своих обязанностей в улье. Но нередко пчелы доживают и до 9-месячного возраста.

Трутень

Еще одна группа, входящая в состав пчелиной семьи – это трутни. Они играют важную роль в жизни улья, но в то же время трутни считаются временными обитателями. Основная задача трутней заключается в оплодотворении маток , за счет чего популяция и продуктивность семьи увеличивается. Трутни не одарены органами защиты или нападения, например, жалом . Пасечники держат трутней в ульях на протяжении периода сбора меда, после чего особей выгоняют. Нередко трутней после медосбора просто умерщвляют.

Обратите внимание! Трутни часто умирают естественным путем. Как правило, это происходит после спаривания с маткой, а точнее через 2-3 недели после данного процесса.

Результат телитокии

Появление трутней в улье – это далеко не единственный результат партеногенеза. Нередко набор хромосом в период формирования личинки пчелы удваивается. За счет таких изменений у особи появляются основные признаки самки. Но по достижению зрелого возраста такие насекомые уже имеют существенные отличия, по которым опытные пчеловоды их вычисляют среди сородичей. Но о каких именно отличиях идет речь? Читайте ниже.

Имеющиеся отличия

По внешним признакам все трутни, которые являются следствием партеногенеза пчел, абсолютно одинаковые. Но в случае с самкой, которая родилась в результате телитокии, все с точностью до наоборот. Она обязательно будет отличаться от своих сородичей.

К основным отличиям пчел, которые родились в результате телитокии, относятся:

измененные зазубрины на челюсти;
другие пыльцевые щеточки;
брюшко стало блестящим и обрело конусообразную форму;
тело молодых особей более крупное;
появившаяся особь из яичка немного напоминает рабочую пчелу по внешних данным.

На заметку! Возможно искусственное оплодотворение рабочей особи. В итоге получатся особи, одарены тройным набором хромосом.

Какие есть минусы

Благодаря телитокии пчелы получат полноценные женские половые признаки, потому через некоторое время, когда особь повзрослеет, она сможет участвовать в пополнении семейства. Но основной минус телитокии как раз в этом и заключается. Личинки будут появляться всегда слабые и с разными заболеваниями. Следовательно, их выживаемость будет достаточно низкой. Рано или поздно это приведет к полному вымиранию пчелиного семейства.

Поиск трутовок

Даже опытным пчеловодам порой бывает трудно найти трутневую пчеломатку. Но это важно, ведь будущее всего пчелиного семейства зависит от трутовок. Например, если улей резко теряет свою продуктивность, то в первую очередь подозрения должны упасть именно на трутовок. Для поиска нужно провести визуальный осмотр улья. Первое, с чего нужно начать осмотр – это плодовые соты. Если матка молодая и здоровая, то яйца должны быть сложены равномерно по всему периметру.

Обратите внимание! Для предотвращения появления трутовок в улье рекомендуется заменять матку. Проводить замену нужно регулярно.

После осмотра плодовых сот внимание следует обратить на сами ячейки. Если здоровая пчеломатка откладывает всего по одному яйцу в каждую ячейку, то трутовка может откладывать и по 2-3 штуки в каждую из ячеек. Этим и объясняется низкая продуктивность трутневых маток, поскольку развитие двух личинок в одной ячейке часто приводит к их гибели. Лишь иногда личинкам удается выжить.

Нужно ли это делать?

Не всегда поиск трутневых особей эффективен и дает желаемый результат. На фоне обычных пчел трутовки могут теряться, поэтому даже опытные пасечники не могут определить такое насекомое. Но даже если поиск увенчался успехом, а трутовки были обнаружены и уничтожены, это еще не значит, что необходимые результаты будут достигнуты. Рой может не принять даже сильную и здоровую матку. Как показывает практика, в большинстве случаев пчелы просто отторгают новую королеву.

Партеногенез у разных видов пчел

Существует всего 7 видов медоносных пчел и все они принадлежат роду Apis. Apis Mellifera является одним из наиболее распространенных видов. При удваивании их гаплоидного набора, который состоит из 16 хромосом, получается 32 пары. Именно самцы, которые появились на свет благодаря партеногенезу, имеют гаплоидный набор. Но далеко не для всех видов пчел данный набор хромосом является типичным. Например, виды Florea и Dorsata имеют по 8 хромосом.

Из оплодотворенного яйца могут появится трутовки (по результатам исследования Дикеля), но в итоге они будут диплоидными и, как следствие, нежизнеспособным. Если говорить о неоплодотворенном яйце, то из него на свет появляются самки и трутни, но самки являются результатом телитокии. Подобные опыты помогут выявить породы пчел, иммунная система которых может быть устойчивой к различным заболеваниям, например, к варроатозу .

FAQ. Часто задаваемые вопросы

Это форма полового развития организма из неоплодотворенной клетки.

На самом деле, не только пчелы способны к такому типу полового развития. Способность отмечена у членистоногих и позвоночных животных, а также у некоторых видов растений.

Есть всего 7 видов пчел, которые способны приносить мед. Все они относятся к роду Apis.

Разновидность партеногенеза, при которой самки появляются из неоплодотворенных яиц.

Это рабочие пчелы, которые способны откладывать неоплодотворенные яйца.

Первым, кому посчастливилось открыть данное явление, был известный польский пчеловод Ян Дзержон.

Читайте также: