Гінагенез

Гінагенез
Мадэльны элемент P. formosa[d]
Супрацьлегласць androgenesis[d]

Гінагенез — форма партэнагенезу, сістэма бясполага размнажэння, якая патрабуе прысутнасці спермы без фактычнага ўдзелу яе ДНК для развіцця арганізма. Бацькоўская ДНК раствараецца або разбураецца, перш чым можа зліцца з яйцаклеткай[1]. Яйцаклетка арганізма здольная развіцца без аплоднення ў дарослую асобіну, выкарыстоўваючы толькі генетычны матэрыял маці. Гінагенез часта называюць «спермапаразітызмам» ў сувязі з бессэнсоўнай роляй мужчынскіх гамет[2]. Гінагенетычныя віды, скарочана «гінагены», з’яўляюцца аднаполымі, што азначае, што яны павінны спарвацца з самцамі блізкароднасных двухполых відаў, якія звычайна размнажаюцца палавым шляхам[3].

Гінагенез — нявыгадная сістэма спарвання для самцоў, бо яны не могуць перадаць сваю ДНК. Пытанне аб тым, чаму існуе гэты спосаб размнажэння, улічваючы, што ён, здаецца, спалучае ў сабе недахопы як бясполага, так і палавога размнажэння, застаецца нявырашаным у галіне эвалюцыйнай біялогіі. Мужчынскім эквівалентам гэтага працэсу з’яўляецца андрагенез, дзе бацька з’яўляецца адзінай крыніцай ДНК[4].

Прыклады

Poecilia formosa патрабуе спермы роднаснага віду для гінагенезу[5].

Большасць гінагенетычных відаў — рыбы або земнаводныя[3]. Сярод рыб Poecilia formosa для ўдзелу ў гінагенезе патрэбна сперма блізкіх самцоў Poecilia latipinna. Самцы P. latipinna аддаюць перавагу спарванню з самкамі свайго віду[5]. Гэта прадстаўляе праблему для P. formosa, бо яны павінны канкураваць за самцоў, якія не прыхільныя да іх. Тым не менш, тыя P. formosa, якім удалося знайсці пару, кампенсуюць дэфіцыт, даючы ў два разы больш нашчадкаў жаночага полу, чым іх канкурэнткі[5].

Сярод саламандр, Ambystoma platineum, аднаполая саламандра, з’яўляецца гібрыдам Ambystoma jeffersonianum і Ambystoma laterale, якія размнажаюцца палавым шляхам[6]. Асобіны A. platineum звычайна жывуць побач з любым з гэтых бацькоўскіх відаў, каб атрымаць доступ да іх спермы[6].

Гінагенез з гапладыплоіднасцю

Гінагенез з гапладыплоіднасцю ў Myrmecia impaternata

Мурашы Myrmecia impaternata — гібрыд Myrmecia banksi і Myrmecia pilosula[7]. У мурашак пол вызначаецца сістэмай гапладыплоіднасцю: з неаплодненых яец развіваюцца гаплоідныя самцы, а з аплодненых — дыплоідныя самкі. У гэтага віду — яго спецыфічны эпітэт impaternata, які азначае «без бацькі» — каралева размнажаецца шляхам палавога акту, але без апладнення, з гінагенетычна створанымі самкамі, самцы паходзяць з «яец-бязбацькавічаў». Паколькі гэтыя самцы гаплоідныя, яны генетычна ідэнтычныя аднаму з двух бацькоўскіх відаў, але нараджаюцца каралевай M. impaternata. Такім чынам, маткам не трэба паразітычна спарвацца з самцамі любога з бацькоўскіх відаў. Гэтая сітуацыя ўнікальная[7].

Эвалюцыйнае паходжанне

Для тлумачэння таго, як і чаму развіваўся гінагенез, можна разглядаць два эвалюцыйныя шляхі. Аднаступенчаты шлях мае некалькі змяненняў, якія адбываюцца адначасова: меёз павінен быць перапынены, гаметы аднаго полу знішчаны, і павінна ўзнікнуць аднаполае гендэрнае ўтварэнне[2]. Другі варыянт ствараўся праз некалькі этапаў: палавое пакаленне фармуецца з моцна зрушанымі суадносінамі палоў, і з-за правіла Холдэйна від эвалюцыянуе да страты сексуальнасці, з пераважным адборам у бок гінагена[2]. Эксперыментатары, якія беспаспяхова спрабавалі стварыць P. formosa шляхам гібрыдызацыі яго генетычных продкаў, прыйшлі да высновы, што эвалюцыйнае паходжанне P. formosa адбылося не простай гібрыдызацыяй двух пэўных геномаў, а з-за руху пэўных алеляў[8].

Гл. таксама

Крыніцы

  1. "Encyclopedia of Insects, edited by Vincent H. Resh, et al., Elsevier Science & Technology, 2009.
  2. а б в Schlupp, Ingo (2005). "The Evolutionary Ecology of Gynogenesis". Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 36: 399–417. doi:10.1146/annurev.ecolsys.36.102003.152629. JSTOR 30033810. S2CID 42106444.
  3. а б Avise, John C. (2015-07-21). "Evolutionary perspectives on clonal reproduction in vertebrate animals". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (29): 8867–8873. Bibcode:2015PNAS..112.8867A. doi:10.1073/pnas.1501820112. ISSN 0027-8424. PMC 4517198. PMID 26195735.
  4. Androgenesis: where males hijack eggs to clone themselves
  5. а б в Foran, Christy M.; Ryan, Michael J. (1994). "Female-Female Competition in a Unisexual/Bisexual Complex of Mollies". Copeia. 1994 (2): 504–508. doi:10.2307/1446999. JSTOR 1446999.
  6. а б Spolsky, Christina; Phillips, Christopher A.; Uzzell, Thomas (December 1992). "Gynogenetic Reproduction in Hybrid Mole Salamanders (Genus Ambystoma )". Evolution; International Journal of Organic Evolution. 46 (6): 1935–1944. doi:10.1111/j.1558-5646.1992.tb01179.x. PMID 28567774.
  7. а б Taylor, Robert W.; Imai, Hirotami T.; Hasegawa, Eisuke; Beaton, Colin D. (2018-12-18). "A Unique Conjunction: Evidence for Gynogenesis Accompanying Haplodiploid Sex Determination in the Australian Ant Myrmecia impaternata Taylor". Psyche: A Journal of Entomology. 2018: 1–7. doi:10.1155/2018/2832690. hdl:1885/250968.
  8. Turner, Bruce J.; Brett, Betty-Lou H.; Miller, Robert R. (1980). "Interspecific Hybridization and the Evolutionary Origin of a Gynogenetic Fish, Poecilia formosa". Evolution. 34 (5): 917–922. doi:10.2307/2407997. hdl:2027.42/137459. JSTOR 2407997. PMID 28581138.
Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya