Другим методом воспроизводства является партеногенез, который представляет собой модифицированную форму полового воспроизводства, для которой мужчины и женщины присутствуют в популяции, но самки могут превратить неплодотворенные гаметы или яйца в живых потомков без участия самца.
Эта форма размножения происходит у пчел, ос, некоторых ящериц и других животных.
Яйцеклетки и сперматозоиды образуются в процессе мейоза. При митозе, который является обычным делением клеток, все хромосомы в ядре клетки удваиваются, а затем расщепляются на 2, но при мейозе хромосомы удваиваются, а затем расщепляются на 4.
В результате каждая из 4 клеток - гаметы, что является общим названием для яиц и спермы - имеет 1 набор хромосом вместо 2 в теле, как и остальные из вас. Клетки, содержащие только набор хромосом, называются гаплоидами. Если у них их двое, то они диплоидные.
При половом размножении яйцеклетки и сперматозоидов сливаются и восстанавливают диплоидное состояние. У тебя половина ДНК твоей матери и половина ДНК твоего отца. Два набора хромосом сливаются, и ваши клетки становятся диплоидами. Но в партеногенезе у нас есть только яйца. И яйца гаплоидные.
В одной из форм партеногенеза, известной как амеотический партеногенез, самки способны производить диплоидные яйца. Самки производят потомство, спонтанно активируя диплоидную яйцеклетку, за которой следует нормальное эмбриональное развитие.
В этих случаях хромосомное дополнение матери полностью передается потомству, поэтому его можно считать клоном.
Гаплодиплоидия - это сочетание партеногенеза и полового воспроизводства. У медоносных пчел правильная яйцекладка и правильный мейотический партеногенез. Пчелиная королева производит гаплоидные яйца, но у нее есть несколько различных способов справиться с ними.
Во-первых, она может откладывать неоплодотворенные яйца. Эти яйца становятся гаплоидными потомками самцов, которых называют беспилотниками. У них одна функция в жизни: оплодотворять королевские яйцеклетки. Во-вторых, если королева носит сперму с беспилотника, она может оплодотворить часть откладываемых ею яиц. Из оплодотворенных яиц выводятся самки диплоидных пчел, которые становятся рабочими пчелами или новыми королевами.
Варианты партеногенеза появляются потому, что они дают преимущество выживанию определенному виду в его конкретной среде обитания. Бесполое размножение имеет 2 больших преимущества, и оба они связаны с численностью популяции.
Если вы являетесь самоудобряжающимся гермафродитом или партеногенетической самкой особью, то для обеспечения выживания вашего вида вам нужно вырастить только одного выжившего ребенка на поколение. При половом размножении вам понадобятся как минимум 2 особи, 1 мужская и 1 женская.
Одинокие асексуальные особи могут размножаться быстрее, чем представители одного вида, воспроизводящегося половым путем. У медоносных пчел королева может отложить 2000 яиц за один день и, возможно, миллион яиц за свою жизнь. Сложные млекопитающие не достигают такого уровня.
Это означает, что зоологи, работающие в природоохранной практике, могут быстро заменить больше находящегося под угрозой исчезновения бесполого воспроизводящегося организма.
Недостатком является то, что генетические различия между потомками организма отсутствуют.
Это может быть преимуществом, если окружающая среда стабильна и справедлива, но в результате изменения климата окружающая среда становится менее стабильной во всем мире.
В результате, бесполое размножение животных может быть более восприимчивым к новым заболеваниям и изменениям температуры.
Поскольку животные, которые размножаются половым путем, кажется, имеют преимущество с точки зрения адаптируемости, именно поэтому партеногенетическая форма воспроизводства сравнительно необычна. Поэтому половое размножение является преимуществом, когда генетически надежное размножение предпочтительнее быстрого размножения.
В организмах, размножающихся половым путем, есть 2 пола: отдельные мужчины и женщины в данном виде. Поскольку между двумя родителями существуют, по крайней мере, некоторые генетические различия, рекомбинация их генов создает различия между родителями и их потомками, и даже между братьями и сестрами.
В отличие от некоторых партогенетически произведенных животных, каждый из нас всегда является генетически диплоидным: каждая из наших клеток имеет 2 комплекта хромосом. И это происходит потому, что 2 гаплоидные гаметы-1 яйцеклетки и 1 сперматозоидный фитинг, образующие в очередной раз диплоидные клетки.
Первая из этих клеток после оплодотворения называется зиготой и образуется в результате слияния яйцеклеток и спермы.
Эти диплоидные зиготы имеют копии половины ДНК каждого родителя, что обеспечивает небольшое дополнительное разнообразие между особями внутри каждого вида. Кроме того, процесс мейоза - процесс создания гамет - еще больше генетической изменчивости через независимый ассортимент признаков.
Дети, созданные в результате этого процесса, отличаются не только тем, что у них есть только половина родительских генов, но и тем, что они отличаются друг от друга, потому что у них разные наборы родительских генов.
Беспозвоночные участвуют в некоторых из самых удивительных форм воспроизводства - размножения, которые происходят вне организма животных, особенно среди морских беспозвоночных.
Другие репродуктивные стратегии
Другая репродуктивная стратегия заключается в том, чтобы производить меньше молодых людей, способных дожить до взрослого возраста.
У некоторых беспозвоночных и позвоночных есть сперматофор, или капсула спермы, которая так или иначе помогает мужчине доставить сперму непосредственно к женщине. Преимущество сперматофора в том, что самцу нужно спариваться с самкой только один раз, и существует относительно высокая вероятность того, что он является отцом эмбрионов этой самки.
Достижением за пределами сперматофории является внутреннее оплодотворение, при котором самцу необходимо находиться в контакте с самкой. У всех рептилий внутреннее оплодотворение.
Но даже среди рептилий есть несколько видов, которые рождают живых потомков, так называемое животное размножение, которое часто встречается в среде, которая может быть слишком холодной, или где теплый сезон слишком короткий для оптимального развития яиц. Североамериканские подвязочные змеи, водяные змеи и деревянные гремучие змеи, живущие в холодное время года, рождают молодых людей, готовых есть и вести себя как миниатюрные взрослые.
Это происходит и в океане. Коньки и скаты внутренне оплодотворяют яйца во время секса, как и их родственники акул. Внутреннее оплодотворение эффективно, и оно повышает вероятность оплодотворения за счет снижения потерь спермы в открытой воде.
Она также защищает молодых людей, позволяет им приезжать в мир в виде миниатюрных версий своих родителей и даже позволяет матери выбрать новую среду обитания, которая будет оптимальной для ее потомства и позволит ей переехать туда до родов. Внутреннее развитие потомства гарантирует, что богатые энергией яйца, вырабатываемые самками, не будут съедены хищниками и что большая часть энергии, затрачиваемая самками на воспроизводство, будет передана эмбрионам.
В то время как животные, которые рождают живых молодых, называются животными, лучи представляют собой третий вариант: Они являются яйцевидными, что означает, что их эмбрионы зависят от значительного содержания желтка в яйцеклетке на начальных стадиях развития. После того, как желток питательных веществ, хранящихся в яйце, был поглощен эмбрионом, он принимает или поглощает органически богатое маточное молоко под названием гистотроф, которое вырабатывается матерью и выделяется в ее матку.
