PARTHENOGENESIS: NÓ BAO GỒM NHỮNG GÌ, LOẠI, SINH VẬT - SINH HỌC - 2025

Sự phát sinh dự tính là sự tạo ra phôi thai từ giao tử cái mà không có sự đóng góp di truyền từ giao tử đực, có hoặc không có sự phát triển cuối cùng thành con trưởng thành. Trong hầu hết các trường hợp không có sự tham gia của giao tử đực vào quá trình sinh sản.

Tuy nhiên, có một trường hợp đặc biệt của quá trình sinh sản được gọi là sinh vật thể dục, trong đó sự tham gia của chúng là cần thiết. Trong trường hợp này, tinh trùng xâm nhập vào trứng và kích hoạt nó để bắt đầu sự phát triển của một sinh vật mới.

Poeciliopsis gracilis, một loài cá từ Trung Mỹ, sinh sản dị tính. Ảnh do Coletti, T. Chụp và chỉnh sửa từ fishbase.de

Sinh sản là một hiện tượng rất phổ biến giữa thực vật và động vật. Người ta ước tính rằng nó có thể xảy ra lên đến 1% tổng số loài đã biết.

Đó là một phương thức sinh sản có thể xảy ra trên thực tế ở tất cả các nhóm động vật và thực vật lớn. Có lẽ ngoại lệ là ở các đơn vị phân loại tiến hóa hơn, chẳng hạn như thực vật hạt trần và động vật có vú, không có hồ sơ đáng tin cậy về sự xuất hiện của chúng.

Quá trình sinh sản là gì?

Khái niệm đơn giản nhất về sinh sản chỉ ra rằng đó là sự phát triển của tế bào trứng trong một cá thể mới mà không xảy ra quá trình thụ tinh. Tuy nhiên, ở nhiều loài động vật, phôi được tạo ra mà không được thụ tinh có tỷ lệ tử vong cao.

Trong một số trường hợp khác, sự đồng thuận của một giao tử đực là cần thiết chỉ để kích hoạt sự phát triển. Vì lý do này, có thể nói rằng sự phát sinh đồng bào bao gồm "việc tạo ra phôi thai từ giao tử cái mà không có bất kỳ đóng góp di truyền nào từ giao tử đực có hoặc không có sự phát triển cuối cùng ở người lớn".

Các loại

Tùy thuộc vào cơ chế tế bào học liên quan, quá trình sinh sản có thể thuộc một số loại, bao gồm:

-Ticoparthenogenesis

Còn được gọi là quá trình sinh sản sinh sản (facultative parthenogenesis), nó được gọi theo cách này khi sự phát triển của trứng không được thụ tinh xảy ra thỉnh thoảng và tự phát. Kiểu sinh sản này rất phổ biến ở động vật.

Theo một số tác giả, nó là kiểu sinh sản duy nhất thực sự. Sự hình thành giao tử trong quá trình phát sinh aticoparthenogenesis có thể có hoặc không liên quan đến sự phân chia meiotic. Tùy thuộc vào sự hiện diện hoặc không có meiosis, quá trình sinh sản này lần lượt có thể được chia thành:

Quá trình sinh sản của apomictic

Còn được gọi là thể lưỡng bội hoặc lưỡng bội. Trong này có sự đàn áp của meiosis. Con cái phát triển từ trứng chưa được thụ tinh, qua phân bào giảm nhiễm.

Nó làm phát sinh các sinh vật giống mẹ về mặt di truyền. Kiểu sinh sản này thường xảy ra ở luân trùng và hầu hết các nhóm động vật chân đốt.

Sinh sản tự động

Còn được gọi là meiotic hoặc đơn bội. Trong quá trình này, meiosis được duy trì. Phục hồi tình trạng lưỡng bội xảy ra bằng sự nhân đôi hoặc dung hợp của các giao tử do mẹ tạo ra. Loại sinh sản này xảy ra rất thường xuyên ở côn trùng.

-Ginogenesis

Gynogenesis là một kiểu sinh sản hữu tính đặc biệt. Khi đó, tinh trùng cần thiết để xâm nhập vào noãn để kích hoạt sự phát triển của phôi thai.

Nhưng, trái với sự thụ tinh bình thường, sự hợp nhất của các nhân đực và cái không xảy ra. Sau khi hợp nhất các giao tử, các nhiễm sắc thể của tinh trùng bị thoái hóa trong tế bào chất của trứng hoặc có thể bị đào thải khỏi hợp tử.

Phôi gynogenetic sẽ chỉ phát triển với sự tiêu tốn của nhân noãn. Do đó, chuột con mang gen di truyền đều là những con cái giống hệt mẹ.

Kiểu sinh sản này có thể xảy ra khi những con cái di truyền gen giao phối với những con đực lưỡng tính của cùng một loài hoặc cùng loài. Một số tác giả không coi đó là một quá trình sinh sản thích hợp.

-Hybridgenesis

Đó là một phương thức sinh sản "huyết cầu". Trong trường hợp này, bố mẹ của các loài khác nhau giao phối và tạo ra con lai. Một nửa bộ gen được truyền qua đường tình dục, trong khi nửa còn lại là "vô tính".

Tinh trùng hợp nhất trong nhân của noãn, và các gen của người cha được biểu hiện trong các mô sinh dưỡng, nhưng chúng bị loại trừ một cách có hệ thống khỏi dòng mầm. Chỉ có mẹ mới truyền bộ gen cho thế hệ tiếp theo.

Kiểu phát sinh bộ phận này thường xảy ra ở các loài cá thuộc giống Poeciliopsis, và cũng đã được quan sát thấy ở kiến ​​sa mạc Cataglyphis hispanica.

Các loại khác

Một số tác giả thích cách phân loại hữu dụng hơn đối với kiểu sinh sản này, phân biệt quá trình sinh sản thành hai kiểu khác:

-Geographic Parthenogenesis

Nó được đặc trưng bởi sự cùng tồn tại của một dạng lưỡng tính và một dạng di truyền sinh sản, trong một loài đơn lẻ hoặc trong các loài gần gũi về mặt phát sinh loài, nhưng có sự phân bố địa lý khác nhau.

Các sinh vật biểu sinh có xu hướng chiếm các phạm vi khác nhau từ những họ hàng gần của chúng sinh sản hữu tính. Các sinh vật vô tính có xu hướng phân bố cao hơn theo chiều dọc hoặc theo chiều dọc, trên các đảo, trong môi trường xerophilic, hoặc trong môi trường sống bị xáo trộn.

Kiểu sinh sản này đã được quan sát thấy ở một số loài thực vật, sâu, động vật giáp xác, côn trùng và thằn lằn.

-Sự sinh sản theo chu trình

Các sinh vật có thể sinh sản hữu tính và di truyền. Trong một số khoảng thời gian trong năm, chỉ có con cái được tạo ra bởi quá trình sinh sản.

Tuy nhiên, trong các thời kỳ khác, con cái sẽ sinh ra cả con cái và con đực sẽ sinh sản hữu tính.

Nguồn gốc của dòng họ di truyền gen

Ở các loài lưỡng tính mà con cái được tạo ra bởi sự phát sinh dị hợp, chúng thường sẽ tạo ra những con cái mang tính di truyền. Các dòng đơn tính mới xuất hiện này có thể khác biệt rất nhiều về mặt kiểu hình và kiểu gen so với các dòng đồng tính lưỡng tính của chúng. Có một số cơ chế có thể làm phát sinh các dòng gen dị hợp này.

Tự phát

Mất tương tác giới tính xảy ra thông qua các đột biến trong gen ngăn chặn meiosis, thay đổi cảm ứng giới tính theo điều kiện môi trường và điều chỉnh biểu hiện nội tiết tố.

Trong những trường hợp cực đoan, đột biến có thể hoạt động bằng cách “sửa chữa” kiểu gen của một dòng dõi di truyền gen nghiêm ngặt, có thể tạo ra con đực và con cái cùng gen.

Bằng cách lai ghép

Lai ghép là cách phổ biến nhất để tạo ra các dòng di truyền gen ở động vật, và nó có thể được quan sát thấy ở ốc sên, côn trùng, động vật giáp xác và hầu hết các động vật có xương sống đơn tính.

Chúng bắt nguồn từ sự lai giữa hai loài lưỡng tính có tỷ lệ dị hợp tử cao và các alen điển hình của các loài bố mẹ. Trong những trường hợp này, bệnh meiosis có thể là một trở ngại, gây mất tính dục.

Nguồn gốc lây nhiễm

Nó xảy ra bằng cách lai giữa con cái và con đực cùng loài hoặc có quan hệ họ hàng gần. Nó được cho là nguyên nhân chính gây ra đa bội ở các sinh vật đơn tính.

Luồng gen giữa các dòng di truyền hữu tính và gen dị hợp cho phép sự lan truyền các gen theo cách dễ lây lan. Do đó, các sinh vật hữu tính lần lượt có thể bắt nguồn hoặc tạo ra một dòng di truyền gen mới.

Nguồn gốc truyền nhiễm

Wolbachia pipientis là một loài vi khuẩn thuộc họ Proteobacteria mang khoảng 20% ​​tổng số loài côn trùng.

Nó chịu trách nhiệm cho các thao tác sinh sản trong vật chủ của nó, chẳng hạn như không tương thích tế bào chất, nữ tính hóa di truyền đực, cái chết của nam và sinh sản. Nó lây nhiễm động vật chân đốt và tuyến trùng.

Nó được truyền qua đường cha mẹ. Vi khuẩn này có khả năng gây ra quá trình sinh sản ở ong bắp cày ký sinh thuộc giống Trichogramma cũng như bọ ve và các động vật chân đốt khác.

Mặt khác, Xiphinematobacter, một loại vi khuẩn khác, ảnh hưởng đến tuyến trùng Dorylaimida, cũng gây ra hiện tượng sinh sản.

Nguồn gốc đa nam

Ở nhiều loài, dòng gen dị hợp được tạo ra bởi một cơ chế duy nhất. Tuy nhiên, ở các loài khác, chúng có thể phát sinh thông qua nhiều cơ chế khác nhau. Ví dụ, các dòng di truyền sinh sản của động vật chân vịt thường có nguồn gốc kép.

Các dòng vô tính lưỡng bội phát sinh từ sự mất tính tự phát, trong khi các dòng vô tính đa bội phát sinh từ phép lai giữa con đực và con cái cùng loài hoặc có quan hệ họ hàng.

Một ví dụ khác là trường hợp của rệp Rhopalosiphum padi. Ở loài này, các dòng gen dị hợp có thể phát sinh từ ba nguồn gốc khác nhau: tự phát, lai hoặc truyền nhiễm.

Các sinh vật trong đó xảy ra quá trình sinh sản

Luân trùng

Trong số các Rotifera, có những loài chỉ sinh sản bằng cách sinh sản sinh dục cái và có những loài thay thế quá trình sinh sản này với sinh sản hữu tính bình thường.

Sự chuyển đổi giữa sinh sản vô tính và hữu tính được điều khiển bởi môi trường. Theo một số tác giả, sự thành công của các loài luân trùng đã hoàn toàn mất khả năng sinh sản hữu tính là do sự tích lũy các đột biến trong các giai đoạn sinh sản di truyền gen theo cấp số nhân.

Điều này, cùng với phép lai "phân bào", sẽ cho phép tạo ra đủ đa dạng về kiểu gen để thích nghi với các điều kiện môi trường khác nhau. Bằng cách này, lợi thế lớn của sinh sản hữu tính sẽ bị loại bỏ.

Nhuyễn thể

Sự phát sinh bộ phận đã được báo cáo đối với một số loài động vật thân mềm chân bụng. Trong số các loài này có Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, và tất cả các loài thuộc chi Melanoides.

Tất cả các đại diện của chi sau, ngoại trừ chủng lưỡng bội của M. lao tố, đều là đa bội.

Động vật giáp xác

Kiểu sinh sản này đã được ghi nhận đối với nhiều nhóm động vật giáp xác, bao gồm notostracos, conchostracos, anostracos, cladocerans, decapods và ostracods.

Ở Cladocera, hình thức sinh sản điển hình là sinh sản theo chu kỳ. Con cái sinh sản không di truyền từ mùa xuân đến mùa hè.

Khi điều kiện môi trường bất lợi, các sinh vật sinh sản hữu tính, để tạo thành những quả trứng có thể tồn tại lâu dài trong trạng thái ngủ đông.

Giáp xác Cladocera Daphnia longispina với trứng biểu sinh. Ảnh của Roland Birke / Photolibrary / Getty Image. Được lấy và chỉnh sửa từ thinkco.com

Cua đá cẩm thạch (Procambarus fallax forma virginalis) là loài giáp xác ăn thịt duy nhất được biết đến chỉ sinh sản bằng cách sinh sản.

Động vật có xương sống

Trong số các loài cá sụn, quá trình sinh sản xuất hiện ít nhất ở cá đuối đại bàng, cá mập vằn và cá mập đầu búa. Hybridgenesis đã được báo cáo ở cá xương đối với các loài thuộc giống Poecilliopsis.

Một số loài cá khác có thể luân phiên sinh sản hữu tính và sinh sản dị hợp. Nhiều loài thằn lằn sinh sản bằng cách sinh sản. Sự lai tạo được cho là nguyên nhân chính của kiểu sinh sản này ở chúng.

Ticoparthenogenesis cũng đã được báo cáo ở các nhóm bò sát khác, chủ yếu là trăn và các loài rắn khác. Ở chim, quá trình sinh sản tự phát đã được quan sát thấy ở gà, gà tây và một số loài chim cút.

Ở động vật có vú, bộ gen của mẹ và bố cần thiết cho sự phát triển bình thường của phôi thai. Bởi vì điều này, quá trình sinh sản không xảy ra tự nhiên ở những sinh vật này.

Điều này đã đạt được bằng thực nghiệm trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, quá trình sinh sản gây ra thường dẫn đến sự phát triển bất thường.

Cây

Nhiều loài thực vật thể hiện các mô hình phát sinh địa lý được xác định rõ ràng, trong đó các hình thức phát sinh biểu sinh nằm nhiều hơn về phía các đới lạnh. Các dạng hữu tính, trong khi đó, nhiệt đới hơn so với các đồng loại vô tính của chúng.

Người giới thiệu

1. C. Simon, F. Delmonte, C. Rispe, T. Crease (2003). Mối quan hệ phát sinh loài giữa các sinh vật sinh sản và họ hàng tình dục của chúng: các con đường có thể dẫn đến sự phát sinh gen ở động vật. Tạp chí Sinh học của Hiệp hội Linnean.
2. G. Scholtz, A. Braband, L. Tolley, A. Reiman, B. Mittmann, C. Lukhaup, F. Steuerwald, G. Vogt (2003). Quá trình sinh sản ở tôm càng ngoài. Thiên nhiên.
3. U. Mittwoch (1978). Bài báo đánh giá Parthenogenesis. Tạp chí Di truyền Y học.
4. NB Tcherfas (1971). Sự phát sinh tự nhiên và nhân tạo của cá. Trong: Hội thảo / Tham quan Nghiên cứu của FAO năm 1971 tại Liên Xô về Chọn gen và Lai giống Cá nuôi. 19 tháng 4 - 29 tháng 5 năm 1968. Các bài giảng. Đại diện FAO / UNDP (TA), được khôi phục từ fao.org/.
5. PA Eyer, L. Leniaud, H. Darras và S. Aron (2013). Sự phát sinh lai thông qua quá trình sinh sản đồng phân ở hai loài kiến ​​sa mạc Cataglyphis. Hệ sinh thái phân tử.
6. RKK Koivisto, HR Braig (2003). Vi sinh vật và quá trình sinh sản. Tạp chí Sinh học của Hiệp hội Linnean.