Зачем пчелам нужен партеногенез

Партеногенез у пчёл: причины и лечение

Зачем пчелам нужен партеногенез

Существует несколько вариантов размножения живых организмов: половое и бесполое, то есть без участи отцовской клетки. У пчел грань между половым и бесполым размножением стирается. Способ размножения тружениц называется партеногенез у пчел.

Партеногенез у пчел

Во время спаривания самец отдает свою сперму матке. У нее на животе имеется специальный приемник, в котором и хранятся сперматозоиды. После спаривания самец погибает, а самка берется за кладку яиц.

Два способа кладки яиц у пчел

Первый способ используется, когда яйцо откладывается в трутневую ячейку (партеногенез). Матка волосками на брюшке чувствует размер соты, для рабочей пчелы это 5,5 мм, а для трутня 7 мм. Соответственно, при контакте животика с трутневой сотой матка отдает неоплодотворенную яйцеклетку, из которой вырастет трутень.

В рабочие соты королева откладывает те же яйца, только открывая семяприемник и капая на них сперму. Из таких яиц получаются рабочие пчелы или матка.

Почему королева откладывает неоплодотворенные яйца в рабочие ячейки?

Случается так, что в процессе партеногенеза происходит кладка яиц в рабочие соты, но из них потом вылупляются трутни.

Перенасыщение пчелиной семьи самцами чревато печальными последствиями

Причины партеногенеза при кладке в маленькие соты:

  • отсутствие спермы в приемнике у матки;
  • смерть мужских клеток в спермоприемнике из-за плохих условий жизни матки;
  • сперма закончилась (прошло 3-4 года с момента оплодотворения).

Партеногенез не считается болезнью во время кладки неоплодотворенных клеток в трутневые ячейки. Трутень вырастет только из неоплодотворенной клетки. Проблема возникает, когда королева откладывает «пустые» яйца в рабочие соты. Из них в будущем получатся трутни, что недопустимо.

Почему в семенном мешке королевы нет спермы?

Это может быть из-за того, что во время брачного периода была нелетная или холодная погода и матку никто не оплодотворил. Соответственно, спермы в мешке изначально не было.

Поэтому такая матка будет откладывать только пустые клетки. Запас спермы иссякает за 3-4 года жизни матки, соответственно, после этого королева будет откладывать «пустые» яйца.

При недостаточном кормлении и неподходящем температурном режиме сперма внутри брюшка матки становится мертвой.

Как вылечить партеногенез у пчел?

Считать это заболеванием неправильно, это девственная форма размножения без применения мужских клеток. Если все в порядке, матка просто не открывает семенной проток и вкладывает в трутневую соту пустую клетку.

Если происходит кладка пустых яиц в рабочие соты или мисочки для маток, то необходимо заменить матку плодной

Рабочие пчелы откладывают яйца

В идеале рабочая пчела должна собирать нектар, у нее недоразвитые яичники и нет семяприемника, то есть она не сможет откладывать яйца с труженицами. Но случается так, что рабочая пчела вместо сбора нектара откладывается трутневые яйца, таких насекомых называют трутовками. Они не пускают в улей новых плодных самок, убивая их.

Чтобы вернуть пчелиную семью к нормальной жизни, нужно избавиться от трутовок и остановить партеногенез. Для этого можно солнечным вечером вытряхнуть пчел из улья. Чуть позже рабочие пчелы вернутся в улей, а трутовок туда не пустят. Эти пчелы погибнут от голода и холода.

Источник: http://MedovoeMesto.ru/pchely/partenogenez.html

Возможен ли партеногенез у людей?

Вы здесь

Партеногенез представляет собой один из видов полового размножения, при котором естественного оплодотворения яйцеклетки не происходит, а развитие плода осуществляется только благодаря материнским клеткам.

При этом данный репродуктивный способ действительно является половым, ведь за развитие плода и весь процесс появления на свет новой особи ответственны именно половые клетки организма, а не соматические, как в случае бесполого размножения.

Также этот вид является обширным полем для научных исследований, рассмотрим подробнее, что современной науке известно о партеногенезе людей, животных и других живых организмов.

У каких животных есть партеногенез?

В природе подобный способ размножения встречается довольно редко, согласно статистике, только одна десятая процента всех позвоночных способна его использовать, это крайне мало.

При этом, для большинства видов, использующих его, он является не основным, а, скорее, «дополнительным» способом воспроизводства потомства, наряду с обыкновенным.

Чередуя его с другими способами размножения, живые организмы тем самым поддерживают уровень своей популяции, регулируют соотношение полов, активно развиваются и захватывают новые территории, приспосабливаясь к новым условиям жизни. Также важно выделить, что различают следующие виды партеногенеза:

  1. Естественный. Встречающийся в живой природе, не зависящий от различных факторов извне.
  2. Искусственный. Размножение происходит благодаря воздействию на яйцеклетку химических или физических внешних факторов.

Естественный, в свою очередь, подразделяется на три подвида:

  1. Факультативный.
  2. Облигатный.
  3. Циклический.

Живые организмы, у которых встречается партеногенез:

  • муравьи;
  • пчелы;
  • рыбы;
  • ящерицы;
  • тля;
  • некоторые ракообразные;
  • некоторые виды птиц;
  • растения.

Смотрите видео о размножении при партеногенезе.

Стоит заметить, что у каждого из вышеперечисленных видов, подобный способ размножения протекает со своими особенностями. Например, партеногенез пчел интересен тем, что пчелы могут размножаться как с использованием этого метода, так и не прибегая к нему, а из яиц, для выведения которых использовался партеногенез, может развиться только организм самца, так называемого трутня.

Партеногенез животных считается одной из интереснейших тем для биологических исследований, однако многие ошибочно думают, что партеногенез бесполое размножение, хотя ничего общего с бесполым способом воспроизведения популяции он не имеет.

Если за развитие плода отвечают половые клетки, в случае рассматриваемого способа воспроизводства потомства это яйцеклетки, то данный способ размножения называется половым.

Данный вид нередко называют однополым репродуктивным способом, это более корректно.

Зачем нужно однополое размножение?

Для ответа на этот вопрос необходимо понять, какие функции подобный способ воспроизводства потомства выполняет в дикой природе:

  1. Ускоренное увеличение численности популяции. Действительно, ведь партеногенез это размножение, при котором каждая особь может оставить потомство. Это очень помогает адаптироваться организму на новом месте, так как даже небольшое количество особей, способно возродить популяцию.
  2. Воспроизводство особей, необходимых для выживания популяции. Это свойственно для организмов, условия жизни которых устроены так, что только определенный пол может выполнять определенные задачи. Тогда для выживания необходимо, чтобы особей данного пола было достаточно. Примерами таких видов являются муравьи, пчелы.
  3. Предотвращение вымирания вида. Замечено, что организмы, основным репродуктивным способом которых является однополое размножение, никогда не находятся в опасном состоянии, когда целой популяции грозит вымирание.

Может ли быть партеногенез у людей?

До сих пор не было зафиксировано ни одного случая партеногенеза у людей. Официальная наука считает это невозможным. Дело в том, что организм человека устроен совершенно не так, как необходимо для однополого размножения.

Однако, в последнее время проводится много опытов, искусственный партеногенез открыл новые возможности для исследований, сначала он был проведен у тутового шелкопряда, опыт был довольно успешным, в относительно недавнее время появились различные статьи о том, что опыты по изучению в лабораторных условиях искусственного подвида однополого размножения были успешно проведены на мышах и макаках, последние из которых по своему биологическому устройству наиболее близки к человеческому виду.

Несмотря на то, что подобный репродуктивный способ никогда ранее не наблюдался у людей и большинство известных ученых придерживаются мнения о том, что он невозможен, в интернете можно часто встретить статьи с заголовками по типу «Партеногенез у человека: 16 невероятных случаев», в которых говорится о том, что при воздействии радиации или сильного стресса женщина может забеременеть без участия мужчины. Не стоит относиться серьезно к подобным статьям, скорее всего, это просто выдумка предприимчивых журналистов, желающих получить сенсацию на пустом месте. Примеры партеногенеза у человека официально нигде не зарегистрированы, что также может говорить о том, что это не более чем обман.

Возможно, в далеком будущем ученые смогут открыть метод, позволяющий повлиять на человеческий организм так, чтобы появилась способность к партеногенезу, но сейчас это больше похоже на научную фантастику, чем на реальность.

Конечно, это решило бы множество проблем, однополые пары смогли бы заводить собственных детей, практически исчезла бы проблема бесплодия, но, к сожалению, на данный момент технологии, которые позволили бы осуществить подобное, не существуют.

Яйцеклетка, которая начинала самостоятельно делиться под воздействием неблагоприятных факторов, до сих пор всегда погибала на самом начальном этапе, но даже если бы она выжила, полноценный плод не смог бы в ней развиться, так как наследственная информация в организме человека разделена, а биохимические процессы, протекающие в организме, неспособны осуществить «непорочное зачатие».

А какие еще примеры размножения партеногенезом знаете вы? Делитесь своими знаниями в комментариях! А также смотрите видео о том, что будет, если родить от самозачатия.

Источник: https://www.rutvet.ru/vozmozhen-li-partenogenez-u-lyudey-10860.html

Размножение партеногенезом | Дистанционные уроки

В преддверии христианского праздника Пасхи я хотел бы рассмотреть тему, которая с научной точки зрения подходит к одному новозаветному чуду.

По приданию Пресвятая Дева Мария, без всякого оплодотворения, забеременела и родила Царя Иудейского Иисуса Христа – мессию, приход которого был предсказан в ветхом завете.

«Без оплодотворения? Не возможно!» – возразят некоторые. Но такое явление возможно. Деву Марию по-гречески называют «Агни Партене», переводится «Чистая Дева».

Вот от слова «партене» – дева, девственница — образован термин партеногенез.

 

 

автор статьи — Саид Лутфуллин

Но не следует путать это с бесполым размножением.

Размножение партеногенезом – это форма полового размножения, так как образуются женские гаметы.

Одними из первых партеногенез стали изучать шведский натуралист Шарль Бонне и немецкий зоолог Карл Зибольд.

Партеногенез делится на два вида: на мейотический и амейотический.

 
При амейотическом партеногенезе яйцеклетки остаются диплоидными, так как не претерпевают мейоза.

При мейотическом партеногенезе организм развивается либо из гаплоидной яйцеклетки, и сам является гаплоидным, либо яйцеклетка восстанавливает диплоидность и организм получается диплоидным.

Восстановление диплоидности может осуществляться по-разному: яйцеклетка может слиться с полярным тельцем (это похоже на копуляцию гамет) или может произойти эндомитоз.

Эндомитоз – процесс удвоения хромосом. Как при митозе, только не растворяется ядерная оболочка и не делится клетка.

Какие же организмы могут размножаться партеногенезом?

Вот несколько классических примеров

Тли. Они таким образом быстро, без особых затрат увеличивают свою численность. Партеногенетически размножаются летом. В результате получаются только самки.

Это своеобразная подготовка к неблагоприятным условиям, направленная на то, чтобы как можно больше особей выжили. С приближением осени на свет появляются другого типа гаметы, из которых могут появиться как самцы, так и самки.

И насекомые начинают размножаться обыкновенным половым путем.

Читайте также:  Порошок куркумы с медом – эффективное лекарство

Дафнии (ракообразные). В течение лета размножаются амейотическим партеногенезом. Когда понижается температура водоема, сокращается световой день, появляются гаплоидные самцы. Популяция переходит к обыкновенному половому размножению.

Коловратки. Не удивляйтесь, если это название вам не знакомо, насколько мне известно, их нет в школьной программе. Если кратко: коловратки – это целый отдельный тип царства животные. Они многоклеточные организмы, но размеры их очень малы.

У коловратки, так же как и тли и дафнии, размножаются партеногенезом в благоприятных условиях, а при наступлении неблагоприятных переходят к обыкновенному половому размножению.

Есть даже некоторые виды типа коловратки, которые достигли «совершенства»: эти виды образованы только самками, которые размножаются партеногенезом. В таких случаях, когда партеногенез является единственным способом размножения, он называется облигатным.

А когда наблюдается чередование партеногенеза и другого способа размножения партеногенез называется циклическим (как у дафний и тлей).

Пчелы. У пчел развитие яиц идет по двум схемам: некоторые оплодотворяются, некоторые нет. Из неоплодотворенных яиц (1n) развиваются самцы – трутни. Поэтому соматические клетки трутней гаплоидны (об этом не нужно забывать, если вдруг в задаче по генетике попадется что-нибудь на эту тему).

Благодаря способности к факультативному партеногенезу у пчел осуществляется контроль численности особей каждой касты (рабочие, трутни).

Род Скальные ящерицы включает несколько видов, способных к партеногенезу.

Перед мейозом в половых клетках этих ящериц происходит митотическое увеличение числа хромосом, поэтому после нормального цикла мейоза яйцеклетки получаются диплоидными и готовы образовать новый организм.

Скальные ящерицы живут на камнях и иногда перебраться с одного на другой проблематично, в таких условиях как раз нужен партеногенез.

Обнаружен партеногенез у комодских варанов.  Самки имеют половые хромосомы: ZW, а самцы: ZZ. Поэтому в результате партеногенеза должны получиться организмы: ZZ либо WW, но WW нежизнеспособны. Поэтому у комодских варанов в результате партеногенеза могут развиться только самцы.

Среди позвоночных размножение партеногенезом  известно, помимо скальных ящериц и варана, у некоторых рыб и птиц.

___________________________________________________________________________________

Получается,  непорочное зачатие – это всего лишь биологический процесс и никакого чуда нет?

Но не все так просто: у млекопитающих (включая человека) в естественных условиях размножение партеногенезом невозможно.

Так как у них наблюдается интересное явление – геномный импринтинг.

При геномном импринтинге в некоторых аллелях работают только гены, полученные от отца, или от матери. Поэтому организм не может развиться только из яйцеклетки, так как у него не будут работать некоторые гены. Так что место для чуда еще осталось.

Существует так же искусственный партеногенез. Путем различных внешних раздражителей можно заставить развиваться неоплодотворенную яйцеклетку. И уже получилось искусственно вызвать партеногенез у млекопитающих, однако получается это крайне редко.

Размножение партеногенезом у растений называют апомиксисом.

Обсуждение: «Размножение партеногенезом»

(Правила комментирования)

Источник: https://distant-lessons.ru/razmnozhenie-partenogenezom.html

журнал Пчеловодство — Важнейшие биологические особенности процесса репродукции у пчел

Важнейшие биологические особенности процесса репродукции у медоносных пчел: а) полиандрия; б) сочетание двух форм размножения: партеногенеза (рождение самцов из неоплодотворенных яиц) и гамогенеза (рождение маток и рабочих пчел из оплодотворенных яиц); в) невозможность оплодотворения трутнем более одной матки.

Попытаемся их рассмотреть внимательно и найти ответы на многие вопросы, интересующие не только пчеловодов, но и биологов-энтомологов.

Известно, что полиандрия — спаривание пчелиной матки с несколькими трутнями. Впервые это явление у пчел открыто российским ученым В.В.Тряско в 1951 г., что объяснило давно замеченный факт рождения от одной матки разнокачественного потомства. Высказывалось немало гипотез о происхождении и роли полиандрии у пчел в этом случае.

В.В.Тряско, вскрывая большое число маток, возвращающихся из брачного полета, обнаружила несоответствие массы спермы в половых путях и сперматеке матки количеству спермы в половых органах трутня: в парных яйцеводах оказывалось в несколько раз больше спермы, чем в половых органах одного самца.

Были отмечены повторные брачные вылеты маток и возвращение их со «шлейфом» — частью половых органов трутня. По расчетам автора открытия, матка спаривается с 9–10 самцами. В большинстве случаев ей не требуются повторные вылеты: за один раз она последовательно спаривается с несколькими самцами.

Такая форма брачных отношений обеспечивает длительный (до 8 лет) период активной репродуктивной функции матки. «Отрутневение» одно-двухлетних маток — следствие истощения запаса спермы, полученного при спаривании.

Такая особенность брачных отношений трутней с матками и наличие у матки сперматеки (семяприемника), размеры которой позволяют вместить семенную жидкость от нескольких самцов, выработались в процессе эволюции пчел.

Это явление — основа сохранения и активной жизнедеятельности биологической единицы — семьи пчел, а следовательно, и выживания вида.

Возникает вопрос: почему эволюция пчел пошла по пути возникновения и развития полиандрии? Вполне логично предположить возможность альтернативного решения проблемы наполнения сперматеки матки достаточным количеством семенной жидкости, а именно эволюции по пути увеличения спермопродуктивности трутней. Однако природа отвергла такой путь. Следовательно, для этого есть более важная причина (или причины), чем степень наполнения сперматеки матки. В чем она заключается?

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть роль другой биологической особенности пчел, на первый взгляд не имеющей ничего общего с полиандрией — функционирование у них двух форм размножения: партеногенеза (бесполое размножение) и гамогенеза (половое размножение).

Известно, что из отложенных маткой оплодотворенных яиц нарождаются женские особи (матки и рабочие пчелы), а из неоплодотворенных — только самцы (трутни).

В эволюционном плане половое размножение — более совершенно, так как повышает жизнеспособность потомства, его приспособляемость к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, то есть способствует выживанию вида.

Так, может быть, было бы лучше, если бы не только матки (и рабочие пчелы), но и трутни рождались из оплодотворенных яиц?

Естественный отбор, как известно, безжалостно отметает все, что идет во вред виду. Если в процессе длительной эволюции у пчел сохранилось сочетание двух способов размножения, значит, в этом есть биологическая целесообразность, помогающая ему выжить в борьбе за существование. В чем же она состоит?

Ответ нужно искать в анализе условий жизни и размножения пчел в природе. Там нет пасек. Может случиться (и, несомненно, нередко случается) так, что поблизости от семьи пчел, занявшей, например, дупло дерева, может не оказаться еще одной.

В лесу, как известно, не очень часто встречаются деревья с дуплами, пригодными для поселения пчел, то есть объемом не менее 25–50 дм3 (хочу напомнить, объем одного дадановского корпуса более 60 дм3).

В случае роения молодая матка, вышедшая на облет, с очень большой вероятностью спарится с трутнями из своей же семьи, то есть рожденными от той же матери.

Но ведь это же близкородственное спаривание, которое, как известно, часто ведет к вырождению потомства, резкому снижению его жизнеспособности! Тогда возникает вопрос: почему же пчелы на протяжении многих десятков тысячелетий не выродились и продолжают успешно существовать не только в условиях одомашнения, но и в природе?

Вот теперь становится понятным биологический смысл сочетания двух способов размножения.

У матки и трутня, потомков одной матери — разная наследственность: трутень, рожденный из неоплодотворенного яйца, несет наследственные качества, переданные только (условно, в данный момент) от матери, а матка наследует качества отца и матери, то есть у них разный набор генов.

Поэтому близкородственное спаривание у пчел не ведет к вырождению. Вот зачем нужно сочетание гамогенеза и партеногенеза: для обеспечения генетической разнокачественности самцов и самок в пчелиной семье.

Теперь снова возвратимся к полиандрии. В процессе многолетней практики искусственного вывода маток ежегодно отмечали факты рождения разных родоначальниц из личинок, взятых из материнской семьи в один и тот же день из ячеек одного и того же сота. Так, в 2006 г.

из 38 принятых семьей-воспитательницей личинок родилось 26 молодых маток серого цвета (как их мать), 7 светлых с явными признаками желтизны на тергитах и стернитах, 5 маток очень темных, почти черных.

Примерно такое же соотношение числа разных по цвету маток имело место и в другие годы.

Есть основание полагать, что разнокачественность маток-сестер проявляется не только различиями в окраске, но и в продуктивности семей, склонности их к роению, характере печатки меда (сухая, полусухая, мокрая), поведении пчел при осмотре семей. То есть это генетически разнокачественное потомство.

А теперь представим себе, что было бы при жизни пчел в природе, если бы все матки-дочери, родившиеся в результате роения (включая рои «втораки» и «третьяки»), которых за два-три года жизни матки-матери может быть достаточно большое число (до 12), были одинаковыми, то есть происходили от одного отца? Близкородственное спаривание в следующих поколениях (дети — внуки — правнуки) могло бы отрицательно повлиять на жизнеспособность потомства.

Таким образом, вполне логичен ответ на вышепоставленный вопрос: в чем же состоит биологическая роль полиандрии у пчел и зачем выработалась в ходе эволюции эта особенность? Она необходима для обеспечения генетического разнообразия в потомстве маток, а через них в следующих поколениях и трутней.

Эту же роль выполняет и третья из упомянутых особенностей биологии медоносных пчел — возможность осеменения трутнем только одной матки. Известно, что самец в результате спаривания с маткой умирает.

Возникает вопрос: почему природа так жестока по отношению к нему? Может быть, было бы лучше, если бы один трутень имел возможность осеменять нескольких маток? Пчелам потребовалось бы меньше затрат на выращивание мужских особей, не выполняющих в семье никаких работ и являющихся в определенном смысле «нахлебниками».

Можно предположить, что у предков современных медоносных пчел в самом начале процесса возникновения Apis mellifera могла иметь место эволюционная ветвь, в которой трутни были полигамными, то есть спаривались с несколькими матками. Однако если она и была, то оказалась тупиковой.

Дело в том, что спаривание одного трутня с несколькими матками неизбежно вело бы к уменьшению генетического разнообразия в популяции пчел.

Наиболее сильные отрицательные последствия полигамности трутней проявлялись бы в случаях осеменения одним самцом маток-сестер: их потомство было бы совершенно генетически идентичным, а спаривание рожденных от них трутней и маток неизбежно должно было привести к вырождению, уменьшению жизнеспособности.

Естественный отбор в ходе эволюции выработал механизм исключения самца, спарившегося с самкой, из дальнейшего участия в репродукционном процессе. И теперь привлекаемые половым феромоном, выделяемым девственной маткой, несколько трутней (до 10) один за другим вступают в брачную связь с ней, не обращая внимания на печальную судьбу предшественника.

Таким образом, все три рассмотренных нами фактора — полиандрия, наличие двух форм размножения, а также гибель трутня в процессе спаривания — служат одной цели — обеспечению генетического разнообразия потомства, что способствует повышению жизненности как отдельных семей, так и региональных (зональных) популяций, а в целом и вида медоносных пчел. Сложились условия, позволяющие предотвращать негативные последствия нередко имеющих место случаев близкородственного спаривания и обеспечивающие высокую жизнеспособность и приспособляемость к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.

Читайте также:  Почему все-таки бродит мед?

В естественных условиях блуждание роев в поисках подходящего места для поселения (дупло дерева, расщелина скал и т.п.) способствует обогащению генетического потенциала местных популяций пчел, то есть улучшению их жизнеспособности.

Как известно, пчеловод принимает меры к предотвращению роения, а в случае его возникновения ловит рои и поселяет их тут же на пасеке. Чтобы не допустить обеднения генетического потенциала разводимой на пасеке популяции пчел, он должен взять на себя миссию, которую в природе выполняют блуждающие рои.

Время от времени необходимо «приливать свежую кровь», приобретая и используя при искусственном выводе маток (а также трутней) некоторое число маток той же породы, но из другого региона.

Надеемся, что медоносная пчела, одно из удивительнейших творений природы — до скончания века будет жить и радовать людей своим присутствием в окружающем нас мире.

М.И.БОЛДЫРЕВ,доктор сельскохозяйственных наук,

заслуженный деятель науки России

Мичуринск — наукоград РФ

Читайте также

апр 5, 2017нояб 20, 2016нояб 18, 2014сен 22, 2014мая 1, 2015дек 12, 2015март 16, 2015янв 22, 2014апр 20, 2015фев 17, 2017июнь 15, 2015мая 19, 2015сен 10, 2014июнь 1, 2014окт 3, 2014

Источник: http://beejournal.ru/priroda-nash-dom/488-vazhnejshie-biologicheskie-osobennosti-protsessa-reproduktsii-u-pchel

Что такое партеногенез? Определение, классификация и особенности :

Большинство представителей животного и растительного мира разделены на особей мужского и женского пола. В результате смешения генетического материала родителей потомство получает больше шансов выжить и приспособиться к условиям постоянно меняющейся окружающей среды. Однако есть и обратный путь.

Иногда женские особи при воспроизведении потомства обходятся своими силами, так сказать, без «папы». Мы не будем описывать все способы бесполого размножения организмов, а остановимся на одном из способов полового – партеногенезе.

Что это такое? Какие виды данного явления бывают? Об этом мы расскажем в статье.

Две колоды или одна

Для пояснения разницы между бесполым (митоз) и половым (мейоз) делением клеток воспользуемся ассоциацией с карточными играми. Генный набор всех ядерных (эукариотических) организмов состоит из двух колод карт – одна получена от матери, другая от отца (диплоидный набор). Парные карты колод – аллели одного гена.

Именно такая перетасовка генного материала дает возможность для эволюции и повышает шансы на успешное приспособление организмов к среде. При митозе (простом делении) хромосомный набор потомков полностью идентичен таковому у родительской клетки.

При мейозе конечным продуктом деления будут половые клетки (гаметы) с половинным гаплоидным хромосомным набором – в каждой по одной колоде карт, причем с разными «рубашками».

Два родителя или один

При половом размножении женские и мужские гаметы сливаются и образуют зиготу (зародыш) с полным диплоидным набором хромосом (одна колода от папы, другая от мамы), свойственным конкретному организму. Но в некоторых случаях зигота образуется без участия одного из родителей.

Партеногенез – способ размножения организмов, когда женские гаметы формируют зародыш без оплодотворения, без слияния с мужскими гаметами. Термин образован от греческих слов «партенос» – «девственница» и «генезис» – «зарождение, развитие». В природе партеногенетическое размножение встречается не так часто и называется естественным.

Что такое партеногенез искусственный? Это деление яйцеклетки, вызванное воздействием различных агентов и в норме требующее оплодотворения.

Виды партеногенеза

Классификация партеногенеза основана на различных критериях сравнения.

  1. Полнота жизненного цикла. Различают зачаточный (рудиментарный) и полный типы партеногенеза. Что такое партеногенез полный? Это когда развитие зародыша приводит к формированию взрослого организма. Соответственно, рудиментарный приводит к остановке развития зародыша на ранних стадиях эмбриогенеза.
  2. Количество генного материала (диплоидный, полный или гаплоидный, половинный набор хромосом). Выделяют амейотический (в яйцеклетках не происходит мейоз, они остаются диплоидными) и мейотический (в результате мейоза яйцеклетки становятся гаплоидными, и из них развивается гаплоидный организм). Еще один способ восстановления диплоидного набора хромосом в яйцеклетке – это слияние ее с полярным тельцем или же простое удвоение хромосомного набора (эндомитоз).

Могу сама, могу с партнером

Когда за критерий берется наличие в жизненном цикле организма разных форм размножения, то классифицируют три типа партеногенеза: облигатный, циклический и факультативный.

Облигатный, или постоянный партеногенез — это размножение, единственно присущее данному организму. Циклическим называют тот, что чередуется с собственно половым.

Что такое партеногенез факультативный? Это запасной способ оставить потомство или же ставший исключением для данного вида.

Партеногенез у пчел

Проиллюстрировать факультативный, полный и мейотический партеногенез можно на примере всем известных пчел. Ранней весной матка вылупляется из куколки и устремляется в брачный полет, когда ее оплодотворяет множество самцов (трутней). Но их сперма накапливается в семяприемнике пчелиной королевы, и именно ею она будет всю свою жизнь оплодотворять откладываемые яйца. Или же не будет.

Когда по яйцеводу самки проходит яйцо, проток семяприемника открывается и оплодотворяет его – из диплоидного зародыша появляется самка, а станет она королевой или рабочей пчелой, зависит от того, чем личинку будут кормить рабочие пчелы. Если проток семяприемника не открывается, яйцо останется неоплодотворенным, и из него вырастет гаплоидный самец-трутень.

Аналогичный цикл происходит у тли и муравьев.

Биологические плюсы

Несмотря на неоспоримые преимущества полового размножения, партеногенез имеет свои плюсы.

Если условия окружающей среды благоприятны и в наличии достаточное количество пищи, то такой способ размножения, когда каждая особь оставляет потомство, дает преимущества, выражающиеся в скорости заселения конкретных биотопов.

Когда условия среды изменятся в неблагоприятную сторону, можно пожертвовать количеством, но улучшить качество потомства, перейдя к половому размножению. Вот, что такое партеногенез факультативный. Он присущ членистоногим, земноводным, рептилиям и птицам.

Одинокая акула-мама

Очень редко бывает так, когда партеногенез становится настоящим чудом. Например, в случае с акулами был известен только один способ размножения – половой. Но в 2001 году акула-молот из зоопарка Небраски в США вдруг родила акуленка, и это при том, что в аквариуме она много лет жила одна.

Биологов это событие поставило в тупик. Прояснить ситуацию позволила случайная смерть акуленка, которого ужалил ядовитый скат. Генетический анализ показал, что детеныш появился на свет путем истинного партеногенеза. Видимо, в организме акулы-мамы включились неизвестные науке механизмы сохранения вида на границах ареала.

Или же акуле-маме было очень одиноко.

Соперничая с Богом

Тема непорочного, девственного зачатия уже много лет не сходит с полос СМИ. Может, история о рождении Иисуса Девой Марией – это пример партеногенеза у человека? Генетики однозначно и категорически говорят: «Нет!» Ведь если бы это было партеногенетическое размножение, Иисус должен был быть… девочкой.

И вообще, естественный партеногенез у млекопитающих, и человека в том числе — как наиболее высокой филогенетической группы, — просто невозможен. И вот почему. У млекопитающих развитие множества признаков связано с генами, связанными с полом (половые маркеры).

Это означает, что включение тех или иных генов зависит от качества генного материала как матери, так и отца. Конечно, если за дело не берутся специалисты по генной инженерии.

Именно японские специалисты, проведя более 600 экспериментов, из которых 24 закончились беременностью, а из них только 2 — родами, причем выжил лишь один детеныш, в 2004 году получили мышонка в результате «непорочного зачатия» мамы-мышки.

Источник: https://www.syl.ru/article/340865/chto-takoe-partenogenez-opredelenie-klassifikatsiya-i-osobennosti

Партеногенез – девственное размножение

Содержание:

  • Что такое партеногенез
  • Биологическое значение партеногенеза
  • Виды партеногенеза
  • Партеногенез у животных: примеры
  • Партеногенез у пчел
  • Партеногенез у муравьев
  • Партеногенез у растений
  • Партеногенез у ящериц
  • Партеногенез у человека
  • Партеногенез, видео
  • Партеногенезом в биологии называют так званное «девственное размножение», то есть форма полового размножение организмов, характерная тем, что женские половые клетки развиваются во взрослый организм без оплодотворения. И даже, несмотря на то, что при партеногенезе не происходит слияния мужских и женских гамет, подобное размножение все равно считается половым, ведь организм развивается из половой клетки.

    Основное значение партеногенеза в том, что благодаря ему, те виды, чьи особи представлены преимущественно самками (например, пчелы) могут ускорено размножаться без участия мужского начала. Также часто бывает, что из оплодотворенных яйцеклеток появляются самки, а из неоплодотворенных самцы и таким образом, с помощью партеногенеза происходит регуляция численных соотношений полов.

    В науке есть несколько способов классификации этого удивительного биологического явления:

    • По способу размножения: естественный (происходящий в природных условиях) и искусственный (воспроизведенный в лаборатории).
    • По полноте протекания: рудиментарный – когда неоплодотворенные клетки начинают деление, но зародышевое развитие прекращается на раннем этапе; и полный, когда это самое зародышевое развитие доходит до формирования взрослой особи.
    • В зависимости от пола организма различается гиногенез (партеногенез самок) и андрогенез (партеногенез самцов).

    В животном мире явления партеногенеза встречается у:

    • пчел
    • ос
    • муравьев
    • ящериц
    • тлей
    • некоторых растений

    И часто партеногенез соседствует с обычным половым размножением, применяясь в тех случаях, когда необходим быстрый рост популяции.

    У пчел при партеногенезе из неоплодотворенных яиц рождаются самцы, они же трутни, из оплодотворенных исключительно самки, которые в свою очередь делятся на размножающуюся матку (королеву улья) и бесплодную рабочую пчелку.

    В муравьином царстве явление партеногенеза присутствует у восьми видов муравьев и может условно разделится на три вида:

    • самки производят рабочих муравьев и других самок через него, при этом рабочие самцы стерильны.
    • рабочие муравьи производят самок посредством партеногенеза.
    • самки производят других самок посредством партеногенеза, а рабочих муравьев самцов – обычным половым путем.

    У растений процесс партеногенеза имеет свой отличный академический термин – апомиксис.

    Представляет он собой вегетативное размножение либо размножение семенами, появившимися без оплодотворения: либо в случае разновидности мейоза или же из диплоидных клеток семязачатка.

    У многих растений существует двойное оплодотворение и у некоторых как следствие возможно явление псевдогамии, когда растения семена получаются с зародышем, образованным из неоплодотворенной яйцеклетки.

    Существует лишь несколько видов ящериц, размножающихся столь необычным образом, среди них, например комодские вараны, обладающие удвоенной копией яиц ДНК и специальным веществом – полоцитом, способным выступать в качестве спермы, оплодотворяя яйцеклетку, превращая ее в эмбрион.

    Читайте также:  Используем масло прополиса

    На данный момент случаи партеногенеза у человека выглядят как чистая фантастика, пусть и научная. Но вполне возможно, что в будущем что-то подобное и будет возможно, вопрос только зачем?

    И в завершение интересные размышления о возможности партеногенез у человека, о том, что было бы при рождении от самого себя.

    Источник: http://www.poznavayka.org/biologiya/partenogenez-devstvennoe-razmnozhenie/

    Кто такой трутень, его роль в жизни пчел

    Людям, знающим о пчеловодстве понаслышке, трудно понять, что такое трутень и зачем он нужен в пчелином рою. Многие знают лишь нелицеприятную сторону его существования: трутень ничего не делает в улье, зато ест за пятерых. Тем не менее в каждом рою природой предусмотрено существование нескольких таких особей. Зачем они нужны, как выглядит трутень и в чем же смысл их существования?

    Важно! Иногда пчелиного трутня путают с пчелой-трутовкой. Это совершенно разные особи. Прежде всего, они отличаются половой принадлежностью. Трутень — самец, трутовка — самка. Развивается она из пчел, которые кормят королеву.

    Если она погибает или ослабевает, они начинают кормить пчелиным молоком друг друга и некоторые развиваются в яйцекладных самок. Однако яйца, отложенные ими, не оплодотворенные самцом, потому из них могут вылупиться только недоразвитые трутни.

    Дело в том, что у таких пчел физиологически нет возможности спариться с трутнем и оплодотворить эти яйца. Поэтому всегда надо следить за тем, чтобы в рою была матка.

    Кто такой трутень: описание внешнего вида пчелиного самца

    Итак, давайте разберемся, какой трутень у пчел и что он собой представляет. Трутень — это самец пчелы, задача которого заключается в оплодотворении яиц матки.

    Соответственно, его внешний вид разительно отличается как от самой королевы, так и от рабочих пчел. Это насекомое заметно крупнее обычной пчелы. В длину достигает 17 мм, а весит около 260 мг.

    Он имеет хорошо развитые крылья, огромные глаза, но небольшой медовый хоботок. Настолько маленький, что за пределами улья трутень не сможет сам себя прокормить.

    Отсутствуют у него и щеточки, которыми пчелы собирают пыльцу, у него не развиты гребешки и корзиночки, в которых переносится пыльца. Пчелиный самец не обладает железами, которые участвуют в образовании пчелиного молочка и воска. Нет у него и жала, поэтому насекомое совершенно беззащитно.

    У него хорошо развиты лишь те части тела, которые помогают выполнять возложенные на него природой функции — спаривание с самкой. Отличное зрение, обоняние, высокая скорость полета — вот основные достоинства. Живут они недолго, с мая по август, но за это время один трутень успевает съесть в четыре раза больше обычной пчелы.

    Какую роль выполняет трутень в пчелиной семье, функции и назначение

    Логично возникает вопрос, зачем нужны трутни в улье, если они ничего не производят, позаботиться о себе неспособны и при этом поглощают больше тех особей, которые приносят пользу? Надо понимать, что эти насекомые несут в себе генетический материал всего рода, они единственные, кто может оплодотворить матку. Пчела-трутень готова к спариванию после двух недель с того момента, как он вылупится из соты. Спаривание с маткой происходит не в улье, а за его пределами, причем во время полета. Именно для этого его природа наделила хорошим зрением и реактивностью полета. На поиски самок трутень вылетает примерно в обеденную пору и делает три вылета за световой день. Возвращается всегда до заката. В полете насекомое может находиться до получаса. Когда найдена и настигнута пчела-матка, трутень спаривается с ней в полете в течение примерно 23 минут.

    Еще одна функция трутня — поддержание терморегуляции в гнезде. Когда наступают холода, а трутней из улья не выгнали, они сбиваются вокруг яиц, грея их своим теплом.

    Если пчела мужского рода осталась на зимовку в улье, по весне ей все равно долго не жить. Она плохо переживает холода, ослабевает и максимум через месяц после того как улей выставлен погибает. А наличие зимовавшего трутня говорит о том, что матка старая и неплодная, или она вообще погибла.

    Особенности жизненного цикла трутня

    Трутни вылупливаются из неоплодотворенных яиц королевы роя. Происходит это на 24-й день после кладки. За три дня до этого на свет появляются рабочие пчелы, а за восемь — молодые матки.

    Ячейки с личинками трутней находятся по периметру сот. Если там места не хватает, рабочие пчелы достраивают их на сотах пчелиных ячеек.

    Всего в одной семье выращивается около 400 трутней, но количество этих насекомых иногда переваливает за тысячу.

    В начале мая трутень выходит из ячейки, и еще около 10 дней пчелы его активно кормят, обеспечивая правильное формирование организма насекомого. Примерно с седьмого дня самец начинает первые полеты с целью ознакомиться с окружающей обстановкой. И только спустя еще две недели он вылетает с конкретной целью — поиск самки для спаривания.

    Там ему приходится вступать в бой за право оставить ей свое семя, таким образом отсеиваются слабые особи и остаются лишь те пчелиные трутни, которые несут в своих соматических клетках самый сильный генетический материал. Для оплодотворения самки требуется около 6-8 особей мужского пола. Все они, выполнив свое предназначение, через небольшой промежуток времени погибают.

    До выполнения своего долга трутни живут в одном пчелином рое. Но, вылетая из своего улья, они могут рассчитывать на помощь пчел из других семей. Их не прогоняют и всегда накормят, потому что знают, кто такой трутень и что он может стать партнером их матки.

    Сколько будет жить трутень, зависит от многих факторов: есть ли в рою матка, насколько она способна к оплодотворению, какое общее состояние семьи. Многое зависит и от погодных условий. Но в среднем они живут около двух месяцев.

    Важно! Иногда с целью сбережения объема меда пчеловоды срезают ячейки с трутнями на сотах. Но это сомнительный ход, так как рабочие пчелы все равно позаботятся о необходимом количестве трутней, достроив для них новые ячейки. Более действенный способ — следить за тем, чтобы в улье были матки не старше двух лет. Тогда они и трутней будут выводить меньше.

    Трутни в пчелиной семье — это самые главные поглотители пищи. Поэтому как только сокращается количество нектара, рабочие пчелы выкидывают ячейки с невылупившимся расплодом, а взрослых трутней перестают кормить, оттесняют от медовых сот. Через два-три дня, когда они от голода ослабеют, их выгоняют из улья. Поскольку они не способны себя прокормить и в целом о себе позаботиться, они быстро умирают. Однако если матка перестала откладывать яйца или рой вообще осталась без нее, трутни остаются в улье как хранители генетического материала. Эти же причины являются единственной возможностью спастись изгнанным трутням. Если они быстро найдут улей без матки, их с удовольствием примут в новую семью.

    Трутни в пчелиной семье: все «за» и «против»

    На самом деле, сложно сказать, кто самый главный в пчелиной семье. С одной стороны, от матки зависит размножение рода, но с другой – не будь трутня в рою, не было бы и самого роя. Ведь он состоит из рабочих пчел, которые могут появиться на свет только из оплодотворенных яиц. Поэтому взвешивать «за» и «против» не совсем уместно.

    Да, они существенно разоряют запасы пчел. Учитывая, что одно такое насекомое есть за четверых, зная, чем питается трутень, каждый пчеловод с прискорбием понимает размер своих убытков. Но надо понимать, что без этих убытков не было бы меда вообще. К тому же истребление запасов меда — единственный недостаток присутствия трутней в семье.

    Зато есть дополнительные преимущества. Осенью, когда приходит пора изгнания трутней, можно судить о состоянии семьи. Зная, как выглядит трутень, достаточно посчитать количество их трупиков вокруг улья. Если их много — с роем все в порядке, если их нет вообще — пора принимать меры.

    Кроме того, эти насекомые иногда помогают сохранить будущее поголовье рабочих пчел роя. Когда температура воздуха становится ощутимо низкой и ставит под угрозу жизнеспособность личинок, они кучкуются у ячеек, согревая своими крупными и мощными телами личинки.

    Собственно, на этом и заканчиваются все объяснения, кто такой трутень у пчел, в чем его преимущества и недостатки.<\p>

    Трутни: основные вопросы и ответы

    Часто при изучении такого явления в улье, как трутни, у многих возникают дополнительные вопросы. Далее мы постараемся ответить на самые типичные.

    Почему после спаривания трутень теряет жизнеспособность?

    Для спаривания самец пчелы выпускает осеменительный орган, который до этого находился внутри его тела. Этот процесс идет по принципу выворачивания его наизнанку, когда внутренние стенки становятся внешними.

    В конце процесса выворачивается также и луковица полового органа трутня. Сам орган имеет на концах загнутые книзу рожки. Погрузив его в камеру жала матки, самец проникает рожками в совокупительные карманы, оставляя в них свою сперму.

    Как только половой орган самца полностью вывернется, трутень погибает.

    Можно ли, глядя на трутня, определить породу пчел?

    Конечно. Например, горные кавказские пчелы имеют черных трутней, тогда как рабочие пчелы – серые. У итальянских пород трутни рыжие, а у лесных среднерусских — темно-рыжие.

    Какие качества трутень передает потомству?

    Помним, что самцы пчел появляются из неоплодотворенных яиц, то есть у них есть задатки только материнские. Поэтому потомство будет сильным в том случае, если матка плодовитая, пчелы у нее работоспособные, миролюбивые, собирают много нектара и хорошо переносят зимовку.

    Если семья не может похвастаться такими качествами, рекомендуется чаще менять матку, а также регулировать количество трутневого расплода: использовать трутнеловки, каждые две недели вырезать трутневый расплод.

    Но здесь важно и не перестараться, уничтожив всех самцов — это сильно ослабляет семью.

    Разобравшись, как называется самец пчелы, в чем его предназначение в улье и каков его жизненный цикл, можно простить ему те убытки, которые несет пчеловод при выкармливании рабочими пчелами самцов. Ведь они сохраняют пчелиную семью от вырождения, хранят ее гены, помогают сохранить тепло вокруг личинок рабочих пчел. Все это говорит о большом значении трутней в жизнедеятельности улья.

    Была ли эта статья полезна?

    Да

    Нет

    Источник: https://agronomu.com/bok/1700-kakuyu-rol-vypolnyayut-trutni-v-pchelinoy-seme.html

    Ссылка на основную публикацию