پارتنوژنز: چگونه ماده های بعضی از گونه ها می توانند بدون نر تولید مثل کنند


Две женски гущери от гила, които се греят на слънчева светлина, <em> Aspidoscelis flagellicauda </em>.  این یکی از چندین گونه ماده کرم شکن است که با پارتنوژنز تولید مثل می کند. “/><figcaption class=
بزرگنمایی / دو ماده مارمولک گیلا که زیر نور آفتاب غوطه ور می شوند ، Aspidoscelis flagellicauda. این یکی از چندین گونه ماده کرم سفید است که با پارتنوژنز تولید مثل می کند.

Wild Horizons / گروه تصاویر جهانی از طریق گتی ایماژ

یک اژدهای آبی آسیایی از یک تخم مرغ در باغ وحش ملی اسمیتسونیان بیرون آمد و نگهبانانش شوکه شدند. چرا؟ مادر او هرگز با اژدهای آب نر نبوده است. از طریق آزمایشات ژنتیکی ، دانشمندان باغ وحش دریافتند که زن تازه هچ شده ، متولد 24 آگوست 2016 ، از طریق یک رژیم تولید مثل به نام پارتنوژنز تولید شده است.

Parthenogenesis یک کلمه یونانی به معنای “آفرینش بکر” است ، اما به طور خاص به تولید مثل غیرجنسی زنان اشاره دارد. اگرچه ممکن است بسیاری از افراد تصور کنند که این رفتار منطقه ای از داستان های علمی یا متون مذهبی است ، پارتنوژنز به طرز شگفت انگیزی در سراسر درخت زندگی گسترده است و در ارگانیسم های مختلفی از جمله گیاهان ، حشرات ، ماهی ها ، خزندگان و حتی پرندگان رخ می دهد. از آنجا که پستانداران ، از جمله انسان ها ، نیاز به ژن های خاصی از اسپرم دارند ، پستانداران قادر به انجام پارتنوژنز نیستند.

ایجاد فرزندان بدون اسپرم

تولید مثل جنسی زنان و مردان را شامل می شود که هر یک از آنها از مواد ژنتیکی به شکل تخمک یا اسپرم برای ایجاد فرزندان منحصر به فرد کمک می کنند. اکثر گونه های جانوری از نظر جنسی تولید مثل می کنند ، اما ماده های برخی از گونه ها می توانند تخمهای حاوی تمام مواد ژنتیکی مورد نیاز برای تولید مثل تولید کنند.

ماده های این گونه ها که شامل برخی زنبورها ، سخت پوستان و مارمولک ها هستند ، فقط با پارتنوژنز تولید مثل می کنند و به آنها پارتنوژن اجباری می گویند.

تعداد بیشتری از گونه ها پارتنوژنز خود به خودی را تجربه می کنند ، که به بهترین وجه در حیوانات باغ وحش مانند اژدهای آبی آسیا در باغ وحش ملی یا کوسه نوک سیاه در آکواریوم ویرجینیا ثبت شده است. پارتنوژن های خود به خودی معمولاً از نظر جنسی تولید مثل می کنند ، اما ممکن است دارای چرخه های دوره ای باشند که تخمک های آماده رشد تولید می کنند.

دانشمندان آموخته اند که پارتنوژنز خود به خودی می تواند یک ویژگی ارثی باشد ، به این معنی که زنانی که به طور ناگهانی پارتنوژنز را تجربه می کنند ، احتمالاً دخترهایی دارند که می توانند همان کار را انجام دهند.

چگونه ماده ها می توانند تخمک های خود را بارور کنند؟

برای وقوع پارتنوژنز ، باید زنجیره ای از وقایع سلولی با موفقیت ایجاد شود. اول ، ماده ها باید قادر به تولید تخمک (اوژنز) بدون تحریک یا جفت گیری اسپرم باشند. دوم ، تخم های تولید شده توسط ماده ها باید به تنهایی شروع به تکامل کرده و مرحله اولیه جنین را تشکیل دهند. سرانجام ، تخمها باید با موفقیت جوجه ریزی کنند.

هر مرحله از این فرآیند می تواند به راحتی شکست بخورد ، به ویژه مرحله دو که نیاز به کروموزوم DNA درون تخمک دو برابر می شود و مجموعه کاملی از ژن ها را برای رشد فرزندان فراهم می کند. روش دیگر ، تخمک می تواند از طریق بقایای سلول حاصل از فرآیند تولید تخمک “بارور مصنوعی” شود که به عنوان اجسام قطبی شناخته می شود. هر کدام از روش ها برای رشد جنین شروع می شود ، در نهایت میزان شباهت ژنتیکی بین مادر و فرزندان او تعیین می شود.

وقایعی که باعث پارتنوژنز می شوند کاملاً شناخته نشده اند ، اما به نظر می رسد که تغییر در محیط را در بر داشته باشند. در گونه هایی که قابلیت تولید مثل جنسی و پارتنوژنز را دارند ، مانند شته ها ، عوامل استرس زا مانند ازدحام بیش از حد و شکار می تواند باعث حرکت زنان از پارتنوژنز به تولید مثل جنسی شود ، اما برعکس. به نظر می رسد در حداقل یک گونه از پلانکتون های آب شیرین ، شوری زیاد باعث سوئیچینگ می شود.

مزایای تولید مثل خود

گرچه پارتنوژنز خود به خودی نادر به نظر می رسد ، اما مزایایی را برای زنی که می تواند به آن دست یابد ، فراهم می کند. در بعضی موارد ، می تواند به زنان اجازه دهد شرکای جفت گیری خود را ایجاد کنند.

جنسیت فرزندان پارتنوژنتیک با همان روش خود گونه تعیین می شود. برای ارگانیسم هایی که جنسیت آنها توسط کروموزوم ها تعیین می شود ، مانند کروموزوم های XX ماده و XY نر در برخی از حشرات ، ماهی ها و خزندگان ، ماده پارتنوژنتیک فقط با کروموزوم های جنسی که در دست دارد می تواند فرزندان تولید کند – به این معنی که او همیشه XX تولید خواهد کرد فرزندان ماده. اما برای ارگانیسم هایی که زنان دارای کروموزوم های جنسی ZW هستند (مانند مارها و پرندگان) ، تمام فرزندان زنده تولید شده ZZ و در نتیجه نر ، یا بسیار کمتر ، WW و زن خواهند بود.

بین سالهای 1997 و 1999 ، یک مار شطرنجی که در باغ وحش ققنوس نگهداری می شود ، دو فرزند پسر به دنیا آورد که سرانجام تا بزرگسالی زنده ماندند. اگر زنی با پسر تولیدشده از نظر ژنتیکی جفت شود ، این امر از نژاد مشترک است. در حالی که همخونی می تواند منجر به تعدادی از مشکلات ژنتیکی شود ، از نظر تکاملی بهتر از نداشتن فرزندان است. توانایی زنان در تولید فرزندان نر از طریق پارتنوژنز نیز حاکی از آن است که تولید مثل غیرجنسی در طبیعت ممکن است شایعتر از چیزی باشد که دانشمندان متوجه شده اند.

زیست شناسان برای مدت زمان طولانی مشاهده کرده اند که گونه هایی که پارتنوژن اجباری هستند ، اغلب بر اثر بیماری ، انگلی یا تغییرات زیستگاه می میرند. به نظر می رسد که آمیختگی ذاتی گونه های پارتنوژنتیک به زمان تکامل کوتاه آنها کمک کند.

تحقیقات فعلی در مورد پارتنوژنز به دنبال درک این موضوع است که چرا برخی از گونه ها قادر به جنسیت و پارتنوژنز هستند و آیا تولید مثل جنسی تصادفی ممکن است برای بقای یک گونه کافی باشد.گفتگو

این مقاله توسط مجوز مکالمه تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را می توانید اینجا بخوانید.


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*